C#设计模式系列:备忘录模式(Memento)

C#设计模式系列:备忘录模式(Memento)的完整攻略

备忘录模式(Memento)是一种行为型设计模式，它允许在不破坏封装性的前提下捕获和恢复对象的内部状态。在本文中，我们将详细介绍备忘录模式的作用、使用方法和示例。

备忘录模式的作用

备忘录模式的作用是在不破坏封装性的前提下捕获和恢复对象的内部状态。备忘录模式可以帮助我们实现撤销和重做等功能，同时也可以提高代码的可维护性和可扩展性。

备忘录模式的使用方法

备忘录模式的核心是备忘录类(Memento)、发起人类(Originator)和负责人类(Caretaker)。其中，备忘录类用于存储对象的内部状态，发起人类用于创建备忘录对象和恢复对象状态，负责人类用于管理备忘录对象。

以下是备忘录模式的使用方法：

1. 定义备忘录类(Memento)

备忘录类(Memento)用于存储对象的内部状态。在备忘录类中，我们可以定义一些属性或方法，用于存储和获取对象的内部状态。以下是备忘录类的示例代码：

public class Memento
{
    private string state;

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

    public string GetState()
    {
        return state;
    }
}

在上面的示例中，我们定义了一个名为Memento的备忘录类，用于存储对象的内部状态。该类包含一个state属性和一个GetState方法，用于存储和获取对象的内部状态。

1. 定义发起人类(Originator)

发起人类(Originator)用于创建备忘录对象和恢复对象状态。在发起人类中，我们可以定义一些方法，用于创建备忘录对象和恢复对象状态。以下是发起人类的示例代码：

public class Originator
{
    private string state;

    public void SetState(string state)
    {
        this.state = state;
    }

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

    public void RestoreMemento(Memento memento)
    {
        state = memento.GetState();
    }
}

在上面的示例中，我们定义了一个名为Originator的发起人类，用于创建备忘录对象和恢复对象状态。该类包含一个state属性和三个方法，分别用于设置对象的内部状态、创建备忘录对象和恢复对象状态。

1. 定义负责人类(Caretaker)

负责人类(Caretaker)用于管理备忘录对象。在负责人类中，我们可以定义一个备忘录对象的列表，用于存储备忘录对象。以下是负责人类的示例代码：

public class Caretaker
{
    private List<Memento> mementos = new List<Memento>();

    public void AddMemento(Memento memento)
    {
        mementos.Add(memento);
    }

    public Memento GetMemento(int index)
    {
        return mementos[index];
    }
}

在上面的示例中，我们定义了一个名为Caretaker的负责人类，用于管理备忘录对象。该类包含一个mementos列表和两个方法，分别用于添加备忘录对象和获取备忘录对象。

备忘录模式的示例

以下是备忘录模式的示例：

public class Memento
{
    private string state;

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

    public string GetState()
    {
        return state;
    }
}

public class Originator
{
    private string state;

    public void SetState(string state)
    {
        this.state = state;
    }

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

    public void RestoreMemento(Memento memento)
    {
        state = memento.GetState();
    }
}

public class Caretaker
{
    private List<Memento> mementos = new List<Memento>();

    public void AddMemento(Memento memento)
    {
        mementos.Add(memento);
    }

    public Memento GetMemento(int index)
    {
        return mementos[index];
    }
}

public class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Originator originator = new Originator();
        Caretaker caretaker = new Caretaker();

        originator.SetState("State 1");
        caretaker.AddMemento(originator.CreateMemento());

        originator.SetState("State 2");
        caretaker.AddMemento(originator.CreateMemento());

        originator.SetState("State 3");
        caretaker.AddMemento(originator.CreateMemento());

        Console.WriteLine("Current state: " + originator.GetState());

        originator.RestoreMemento(caretaker.GetMemento(1));
        Console.WriteLine("Restored state: " + originator.GetState());

        originator.RestoreMemento(caretaker.GetMemento(0));
        Console.WriteLine("Restored state: " + originator.GetState());

        Console.ReadKey();
    }
}

在上面的示例中，我们定义了一个名为Program的类，用于演示备忘录模式的使用。在Program类中，我们创建了一个Originator对象和一个Caretaker对象，并使用Originator对象的SetState方法设置对象的内部状态。然后，我们使用Caretaker对象的AddMemento方法将备忘录对象添加到备忘录列表中。

最后，我们使用Originator对象的RestoreMemento方法恢复对象的状态，并使用GetState方法获取对象的内部状态。

备忘录模式的示例说明

以下是两个备忘录模式的示例说明：

1. 示例一

在上面的示例中，我们使用备忘录模式实现了撤销和重做功能。我们使用Originator对象的CreateMemento方法创建备忘录对象，并使用Caretaker对象的AddMemento方法将备忘录对象添加到备忘录列表中。然后，我们使用Originator对象的RestoreMemento方法恢复对象的状态，并使用GetState方法获取对象的内部状态。

1. 示例二

public class Memento
{
    private string state;

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

    public string GetState()
    {
        return state;
    }
}

public class Originator
{
    private string state;

    public void SetState(string state)
    {
        this.state = state;
    }

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

    public void RestoreMemento(Memento memento)
    {
        state = memento.GetState();
    }
}

public class Caretaker
{
    private List<Memento> mementos = new List<Memento>();

    public void AddMemento(Memento memento)
    {
        mementos.Add(memento);
    }

    public Memento GetMemento(int index)
    {
        return mementos[index];
    }
}

public class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Originator originator = new Originator();
        Caretaker caretaker = new Caretaker();

        originator.SetState("State 1");
        caretaker.AddMemento(originator.CreateMemento());

        originator.SetState("State 2");
        caretaker.AddMemento(originator.CreateMemento());

        originator.SetState("State 3");
        caretaker.AddMemento(originator.CreateMemento());

        Console.WriteLine("Current state: " + originator.GetState());

        originator.RestoreMemento(caretaker.GetMemento(1));
        Console.WriteLine("Restored state: " + originator.GetState());

        originator.RestoreMemento(caretaker.GetMemento(0));
        Console.WriteLine("Restored state: " + originator.GetState());

        Console.ReadKey();
    }
}

在上面的示例中，我们使用备忘录模式实现了撤销和重做功能。我们使用Originator对象的CreateMemento方法创建备忘录对象，并使用Caretaker对象的AddMemento方法将备忘录对象添加到备忘录列表中。然后，我们使用Originator对象的RestoreMemento方法恢复对象的状态，并使用GetState方法获取对象的内部状态。

结论

在本文中，我们介绍了备忘录模式的作用、使用方法和示例。备忘录模式可以帮助我们实现撤销和重做等功能，同时也可以提高代码的可维护性和可扩展性。