C++设计模式-Memento备忘录模式

Memento模式

作用：在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态，这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态。

UML图：



Originator：负责创建一个备忘录Memento，用以记录当前时刻它的内部状态，并可使用备忘录恢复内部状态。Originator可根据需要决定Memento存储Originator的哪些内部状态。

Memento:负责存储Originator对象的内部状态，并可防止Originator以外的其他对象访问备忘录Memento。备忘录有两个接口，Caretaker只能看到备忘录的窄接口，它只能将备忘录传递给其他对象。Originator能够看到一个宽接口，允许它访问返回到先前状态所需的所有数据。

Caretaker：负责保存好备忘录Memento,不能对备忘录的内容进行操作或检查。

Memento模式中封装的是需要保存的状态,当需要恢复的时候才取出来进行恢复.原理很简单,实现的时候需要注意一个地方:窄接口和宽接口.所谓的宽接口就是一般意义上的接口,把对外的接口作为public成员;而窄接口反之,把接口作为private成员,而把需要访问这些接口函数的类作为这个类的友元类,也就是说接口只暴露给了对这些接口感兴趣的类,而不是暴露在外部.下面的实现就是窄实现的方法来实现的.

Memento模式比较适用于功能比较复杂的，但需要维护或记录历史属性的类，或者需要保存的属性只是众多属性中的一小部分时，Originator可以根据保存的Memento信息还原到前一状态。

如果在某个系统中使用命令模式时，需要实现命令的撤销功能，那么命令模式可以使用备忘录模式来存储可撤销操作的状态。

代码如下：

Memento.h

1 #ifndef _MEMENTO_H_
2 #define _MEMENTO_H_
3 #include <string>
4
5 using namespace std;
6
7 //负责存储Originator对象的内部状态，并可防止Originator以外的其他对象访问备忘录Memento。
8 //备忘录有两个接口，Caretaker只能看到备忘录的窄接口，它只能将备忘录传递给其他对象。Originator能够看到一个宽接口，允许它访问返回到先前状态所需的所有数据。
9 class Memento
10 {
11 private:
12     //将Originator为friend类，可以访问内部信息，但是其他类不能访问
13     friend class Originator;
14     Memento(const string& state);
15     ~Memento();
16     void SetState(const string& state);
17     string GetState();
18     string _state;
19 };
20
21 //负责创建一个备忘录Memento，用以记录当前时刻它的内部状态，并可使用备忘录恢复内部状态
22 class Originator
23 {
24 public:
25     Originator();
26     Originator(const string& state);
27     ~Originator();
28     void RestoreToMemento(Memento* pMemento);
29     Memento* CreateMemento();
30     void SetState(const string& state);
31     string GetState();
32     void show();
33 protected:
34 private:
35     string _state;
36 };
37
38 //负责保存好备忘录Memento,不能对备忘录的内容进行操作或检查
39 class Caretaker
40 {
41 public:
42     Caretaker();
43     ~Caretaker();
44     void SetMemento(Memento*);
45     Memento* GetMemento();
46 private:
47     Memento* _memento;
48 };
49
50 #endif

Memento.cpp

1 #include "Memento.h"
2 #include <iostream>
3 #include <string>
4
5 using namespace std;
6
7 Memento::Memento(const string& state)
8 {
9     this->_state = state;
10 }
11
12 Memento::~Memento()
13 {}
14
15 string Memento::GetState()
16 {
17     return this->_state;
18 }
19
20 void Memento::SetState(const string& state)
21 {
22     this->_state = state;
23 }
24
25 Originator::Originator()
26 {}
27
28 Originator::Originator(const string& state)
29 {
30     this->_state = state;
31 }
32
33 Originator::~Originator()
34 {}
35
36 string Originator::GetState()
37 {
38     return this->_state;
39 }
40
41 void Originator::show()
42 {
43     cout << this->_state << endl;
44 }
45
46 void Originator::SetState(const string& state)
47 {
48     this->_state = state;
49 }
50
51 Memento* Originator::CreateMemento()
52 {
53     return new Memento(this->_state);
54 }
55
56 void Originator::RestoreToMemento(Memento* pMemento)
57 {
58     this->_state = pMemento->GetState();
59 }
60
61 Caretaker::Caretaker()
62 {}
63
64 Caretaker::~Caretaker()
65 {}
66
67 Memento* Caretaker::GetMemento()
68 {
69     return this->_memento;
70 }
71
72 void Caretaker::SetMemento(Memento* pMemento)
73 {
74     this->_memento = pMemento;
75 }

main.cpp

1 #include "Memento.h"
2
3 int main()
4 {
5     //初始化对象，状态为“Old”
6     Originator* o = new Originator("Old");
7     o->show();
8
9     //建立并保存Memento
10     Caretaker* pTaker = new Caretaker();
11     pTaker->SetMemento(o->CreateMemento());
12
13     //改变状态
14     o->SetState("New");
15     o->show();
16
17     //恢复状态
18     o->RestoreToMemento(pTaker->GetMemento());
19     o->show();
20
21     return 0;
22 }

结果如下：