备忘录模式：轻松实现撤销与状态恢复

备忘录模式概述

备忘录模式（Memento Pattern）是一种行为设计模式，允许在不破坏封装性的前提下捕获并外部化对象的内部状态，以便后续恢复。该模式常用于实现撤销操作、历史记录或快照功能。

核心角色

1. Originator（原发器）：负责创建备忘录对象以保存当前状态，并可从备忘录恢复状态。
2. Memento（备忘录）：存储原发器的内部状态，通常仅允许原发器访问其数据。
3. Caretaker（管理者）：负责保存和管理备忘录，但不直接操作其内容。

C++实现示例

以下代码展示备忘录模式的基本实现：

备忘录类（Memento）

class Memento {
private:
    std::string state; // 保存的状态数据
    // 仅允许Originator访问私有成员
    friend class Originator;  
    Memento(const std::string& state) : state(state) {}
    std::string GetState() const { return state; }
};

原发器类（Originator）

class Originator {
private:
    std::string state;
public:
    void SetState(const std::string& state) { this->state = state; }
    std::string GetState() const { return state; }

    // 创建备忘录
    Memento* CreateMemento() const {
        return new Memento(state);
    }

    // 从备忘录恢复状态
    void RestoreFromMemento(const Memento* memento) {
        state = memento->GetState();
    }
};

管理者类（Caretaker）

class Caretaker {
private:
    std::vector<Memento*> mementos;
public:
    void AddMemento(Memento* memento) {
        mementos.push_back(memento);
    }
    Memento* GetMemento(int index) const {
        return mementos.at(index);
    }
};

应用场景

1. 撤销/重做功能：保存对象的历史状态，支持回退到任意时间点。
2. 游戏存档：存储游戏角色的状态以便恢复。
3. 事务回滚：数据库操作中保存事务前的状态。

注意事项

• 封装性保护：备忘录应限制外部直接访问，仅通过原发器修改状态。
• 性能开销：频繁保存大对象可能导致内存占用问题，需权衡存储粒度。

通过合理使用备忘录模式，可以增强系统的灵活性和可维护性，尤其在需要状态管理的场景中表现突出。

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