设计模式笔记：备忘录模式

备忘录模式（Memento Pattern）是一种行为设计模式，它允许在不暴露对象实现细节的情况下保存和恢复对象内部状态。该模式通常包括三个角色：发起者（Originator）、管理者（Caretaker）和备忘录（Memento）。

以下是一个简单的 C++ 示例，演示如何使用备忘录模式来保存和恢复具有两个内部状态的对象。

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <memory>

// 备忘录类，用于存储发起者的内部状态
class Memento {
public:
    Memento(int state1, int state2) : state1_(state1), state2_(state2) {}

    // 获取状态（通常这些方法是私有的，但为了简单起见，我们设为公有）
    int getState1() const { return state1_; }
    int getState2() const { return state2_; }

private:
    int state1_;
    int state2_;
};

// 发起者类，创建备忘录并恢复状态
class Originator {
public:
    Originator() : state1_(0), state2_(0) {}

    // 设置状态
    void setState(int state1, int state2) {
        state1_ = state1;
        state2_ = state2;
    }

    // 获取当前状态（为了演示）
    void showState() const {
        std::cout << "State1: " << state1_ << ", State2: " << state2_ << std::endl;
    }

    // 创建备忘录
    std::unique_ptr<Memento> createMemento() const {
        return std::make_unique<Memento>(state1_, state2_);
    }

    // 从备忘录恢复状态
    void restoreMemento(const std::unique_ptr<Memento>& memento) {
        state1_ = memento->getState1();
        state2_ = memento->getState2();
    }

private:
    int state1_;
    int state2_;
};

// 管理者类，负责保存和恢复备忘录
class Caretaker {
public:
    void setMemento(const std::unique_ptr<Memento>& memento) {
        memento_ = memento;
    }

    std::unique_ptr<Memento> getMemento() const {
        return memento_;
    }

private:
    std::unique_ptr<Memento> memento_;
};

int main() {
    Originator originator;

    // 设置初始状态
    originator.setState(10, 20);
    std::cout << "Initial state:" << std::endl;
    originator.showState();

    // 创建备忘录
    Caretaker caretaker;
    caretaker.setMemento(originator.createMemento());

    // 改变状态
    originator.setState(30, 40);
    std::cout << "State after changes:" << std::endl;
    originator.showState();

    // 从备忘录恢复状态
    originator.restoreMemento(caretaker.getMemento());
    std::cout << "State after restoration:" << std::endl;
    originator.showState();

    return 0;
}

代码解释

Memento 类：用于存储 Originator 对象的内部状态（state1 和 state2）。
Originator 类：
- 持有状态（state1_ 和 state2_）。
- 提供 setState 方法来设置状态。
- 提供 showState 方法来显示当前状态。
- 提供 createMemento 方法来创建当前状态的备忘录。
- 提供 restoreMemento 方法来从备忘录恢复状态。
Caretaker 类：
- 用于保存和恢复备忘录。
- 提供 setMemento 方法来保存备忘录。
- 提供 getMemento 方法来获取备忘录。
main 函数：
- 创建一个 Originator 对象并设置初始状态。
- 创建一个 Caretaker 对象并保存备忘录。
- 修改 Originator 对象的状态。
- 从 Caretaker 对象恢复备忘录。