备忘录模式 (Memento)

模式定义

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，以便以后当需要时能将该对象恢复到原先保存的状态。该模式又叫 快照模式 。

备忘录模式是一种对象行为型模式。

其主要优点如下：

• 提供了一种可以恢复状态的机制（Undo）。当用户需要时能够比较方便地将数据恢复到某个历史的状态。
• 实现了内部状态的封装。除了创建它的发起人之外，其他对象都不能够访问这些状态信息。
• 简化了发起人类。发起人不需要管理和保存其内部状态的各个备份，所有状态信息都保存在备忘录中，并由管理者进行管理，这符合单一职责原则。

其主要缺点是：

资源消耗大。如果要保存的内部状态信息过多或者特别频繁，将会占用比较大的内存资源。

模式的结构

备忘录模式的主要角色如下。

• 发起人（Originator）角色（原发器）： 记录当前时刻的内部状态信息，提供创建备忘录和恢复备忘录数据的功能，实现其他业务功能，它可以访问备忘录里的所有信息。

• 备忘录（Memento）角色： 负责存储发起人的内部状态，在需要的时候提供这些内部状态给发起人。

• 负责人（Caretaker）角色： 对备忘录进行管理，提供保存与获取备忘录的功能，但其不能对备忘录的内容进行访问与修改。

public class MementoPattern {
    public static void main(String[] args) {
        // 发起者
        Originator or = new Originator();
        // 管理者
        Caretaker cr = new Caretaker();
        or.setState("S0");
        System.out.println("初始状态:" + or.getState());
        cr.setMemento(or.createMemento()); //管理者，保存状态
        or.setState("S1");
        System.out.println("新的状态:" + or.getState());
        or.restoreMemento(cr.getMemento()); //恢复状态
        System.out.println("恢复状态:" + or.getState());
    }
}

//备忘录
class Memento {
    private String state;

    public Memento(String state) {
        this.state = state;
    }

    public void setState(String state) {
        this.state = state;
    }

    public String getState() {
        return state;
    }
}

//发起者
class Originator {
    private String state;

    public void setState(String state) {
        this.state = state;
    }

    public String getState() {
        return state;
    }

    public Memento createMemento() {
        return new Memento(state);
    }

    public void restoreMemento(Memento m) {
        this.setState(m.getState());
    }
}

//管理者
class Caretaker {
    private Memento memento;

    public void setMemento(Memento m) {
        memento = m;
    }

    public Memento getMemento() {
        return memento;
    }
}

运行效果：

初始状态:S0
新的状态:S1
恢复状态:S0

观察者模式（Observer）

模式定义

指多个对象间存在一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。这种模式有时又称作发布-订阅模式、模型-视图模式，它是对象行为型模式。

其主要优点如下：

1. 降低了目标与观察者之间的耦合关系，两者之间是抽象耦合关系。符合依赖倒置原则。
2. 目标与观察者之间建立了一套触发机制。

它的主要缺点如下：

1. 目标与观察者之间的依赖关系并没有完全解除，而且有可能出现循环引用。
2. 当观察者对象很多时，通知的发布会花费很多时间，影响程序的效率。

模式的结构

实现观察者模式时要注意具体目标对象和具体观察者对象之间不能直接调用，否则将使两者之间紧密耦合起来，这违反了面向对象的设计原则。

观察者模式的主要角色如下。

• 抽象主题（Subject）角色： 也叫抽象目标类，它提供了一个用于保存观察者对象的聚集类和增加、删除观察者对象的方法，以及通知所有观察者的抽象方法。

• 具体主题（Concrete Subject）角色： 也叫具体目标类，它实现抽象目标中的通知方法，当具体主题的内部状态发生改变时，通知所有注册过的观察者对象。

• 抽象观察者（Observer）角色： 它是一个抽象类或接口，它包含了一个更新自己的抽象方法，当接到具体主题的更改通知时被调用。

• 具体观察者（Concrete Observer）角色： 实现抽象观察者中定义的抽象方法，以便在得到目标的更改通知时更新自身的状态。

public class ObserverPattern {
    public static void main(String[] args) {
        // 目标
        Subject subject = new ConcreteSubject();
        // 观察者 1
        Observer obs1 = new ConcreteObserver1();
        // 观察者 2
        Observer obs2 = new ConcreteObserver2();
        subject.add(obs1);
        subject.add(obs2);
        subject.notifyObserver();
    }
}

//抽象目标
abstract class Subject {
    protected List<Observer> observers = new ArrayList<>();

    //增加观察者方法
    public void add(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }

    //删除观察者方法
    public void remove(Observer observer) {
        observers.remove(observer);
    }

    public abstract void notifyObserver(); //通知观察者方法
}

//具体目标
class ConcreteSubject extends Subject {
    @Override
    public void notifyObserver() {
        System.out.println("具体目标发生改变...");
        System.out.println("--------------");
        for (Observer obs : observers) {
            obs.response();
        }
    }
}

//抽象观察者
interface Observer {
    void response(); //反应
}

//具体观察者 1
class ConcreteObserver1 implements Observer {
    @Override
    public void response() {
        System.out.println("具体观察者1作出反应！");
    }
}

//具体观察者 2
class ConcreteObserver2 implements Observer {
    @Override
    public void response() {
        System.out.println("具体观察者2作出反应！");
    }
}

运行结果：

具体目标发生改变

---

具体观察者1作出反应！
具体观察者2作出反应！