設計模式（二十）——備忘錄模式（遊戲角色狀態恢復問題）
1 遊戲角色狀態恢復問題
遊戲角色有攻擊力和防禦力，在大戰 Boss 前儲存自身的狀態(攻擊力和防禦力)，當大戰 Boss 後攻擊力和防禦力下降，從備忘錄物件恢復到大戰前的狀態
2 傳統方案解決遊戲角色恢復
3 傳統的方式的問題分析
1) 一個物件，就對應一個儲存物件狀態的物件， 這樣當我們遊戲的物件很多時，不利於管理，開銷也很大.
2) 傳統的方式是簡單地做備份，new 出另外一個物件出來，再把需要備份的資料放到這個新物件，但這就暴露了物件內部的細節
3) 解決方案： => 備忘錄模式
4 備忘錄模式基本介紹
基本介紹
1) 備忘錄模式（Memento Pattern）在不破壞封裝性的前提下，捕獲一個物件的內部狀態，並在該物件之外儲存這個狀態。這樣以後就可將該物件恢復到原先儲存的狀態
2) 可以這裡理解備忘錄模式：現實生活中的備忘錄是用來記錄某些要去做的事情，或者是記錄已經達成的共同意見的事情，以防忘記了。而在軟體層面，備忘錄模式有著相同的含義，備忘錄物件主要用來記錄一個物件的某種狀態，或者某些資料，當要做回退時，可以從備忘錄物件裡獲取原來的資料進行恢復操作
3) 備忘錄模式屬於行為型模式
5 備忘錄模式的原理類圖
- 對原理類圖的說明-即(備忘錄模式的角色及職責)
1) originator : 物件(需要儲存狀態的物件)
2) Memento ： 備忘錄物件,負責儲存好記錄，即 Originator 內部狀態
3) Caretaker: 守護者物件,負責儲存多個備忘錄物件， 使用集合管理，提高效率
4) 說明：如果希望儲存多個 originator 物件的不同時間的狀態，也可以，只需要要 HashMap <String, 集合>
- 程式碼實現
package com.lin.memento;
public class Originator {
private String state;
public String getState() {
return state;
}
public void setState(String state) {
this.state = state;
}
// 編寫一個方法，可以儲存一個狀態物件Memento
// 因此編寫一個方法，返回Memento
public Memento saveStateMemento() {
return new Memento(state);
}
// 通過備忘錄物件，恢復狀態
public void getStateFromMemento(Memento memento) {
state = memento.getState();
}
}
package com.lin.memento;
public class Memento {
private String state;
public Memento(String state) {
super();
this.state = state;
}
public String getState() {
return state;
}
}
package com.lin.memento;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
public class Caretaker {
// 多個備忘錄物件
private List<Memento> mementoList = new ArrayList<Memento>();
// private Map<String, ArrayList> mementoMap = new HashMap<String, ArrayList>();
public void add(Memento memento) {
mementoList.add(memento);
}
public Memento get(int index) {
return mementoList.get(index);
}
}
package com.lin.memento;
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Originator originator = new Originator();
Caretaker caretaker = new Caretaker();
// 狀態1
originator.setState("狀態#1（20210209 11：47）：");
caretaker.add(originator.saveStateMemento());
System.out.println(originator.getState());
// 狀態2
originator.setState("狀態#2（20210209 11：50）：");
caretaker.add(originator.saveStateMemento());
System.out.println(originator.getState());
// 恢復狀態1
originator.getStateFromMemento(caretaker.get(0));
System.out.println(originator.getState());
}
}
6 遊戲角色恢復狀態例項
1) 應用例項要求
遊戲角色有攻擊力和防禦力，在大戰 Boss 前儲存自身的狀態(攻擊力和防禦力)，當大戰 Boss 後攻擊力和防禦力下降，從備忘錄物件恢復到大戰前的狀態
2) 思路分析和圖解(類圖)
3)程式碼實現
package com.lin.memento.game;
public class GameRole {
private int vit;
private int def;
// 建立memento，即根據當前的狀態得到memento
public Memento createMemento() {
return new Memento(this.vit, this.def);
}
// 從備忘錄物件，恢復gamerole的狀態
public void recoverGameRoleMemento(Memento memento) {
this.vit = memento.getVit();
this.def = memento.getDef();
}
// 顯示當前遊戲角色的狀態
public void display() {
System.out.println("遊戲角色當前的攻擊力："+this.vit+" 防禦力：" + this.def);
}
public int getVit() {
return vit;
}
public void setVit(int vit) {
this.vit = vit;
}
public int getDef() {
return def;
}
public void setDef(int def) {
this.def = def;
}
}
package com.lin.memento.game;
public class Memento {
// 攻擊力
private int vit;
// 防禦力
private int def;
public Memento(int vit, int def) {
super();
this.vit = vit;
this.def = def;
}
public int getVit() {
return vit;
}
public void setVit(int vit) {
this.vit = vit;
}
public int getDef() {
return def;
}
public void setDef(int def) {
this.def = def;
}
}
package com.lin.memento.game;
// 守護者物件，保持遊戲角色的狀態
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
public class Caretaker {
//如果只是儲存一次
private Memento memento;
// 對gamerole儲存多次狀態
// private ArrayList<Memento> mementos;
// 對多個遊戲角色儲存多個狀態
// private HashMap<String, ArrayList<Memento>> rolesMementos;
public Memento getMemento() {
return memento;
}
public void setMemento(Memento memento) {
this.memento = memento;
}
}
package com.lin.memento.game;
public class Client {
public static void main(String[] args) {
GameRole gameRole = new GameRole();
gameRole.setDef(100);
gameRole.setVit(100);
System.out.println("大戰前的狀態");
gameRole.display();
// 大戰前儲存角色狀態
Caretaker caretaker = new Caretaker();
caretaker.setMemento(gameRole.createMemento());
System.out.println("大戰開始！");
gameRole.setDef(90);
gameRole.setVit(87);
gameRole.display();
System.out.println("恢復原來狀態");
gameRole.recoverGameRoleMemento(caretaker.getMemento());
gameRole.display();
}
}
7 備忘錄模式的注意事項和細節
1) 給使用者提供了一種可以恢復狀態的機制，可以使使用者能夠比較方便地回到某個歷史的狀態
2) 實現了資訊的封裝，使得使用者不需要關心狀態的儲存細節
3) 如果類的成員變數過多，勢必會佔用比較大的資源，而且每一次儲存都會消耗一定的記憶體, 這個需要注意
4) 適用的應用場景：1、後悔藥。 2、打遊戲時的存檔。 3、Windows 裡的 ctri + z。 4、IE 中的後退。 4、資料庫的事務管理
5) 為了節約記憶體，備忘錄模式可以和原型模式配合使用
僅供參考，有錯誤還請指出！
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