备忘录模式详解与应用

"备忘录模式(Memento)和中介者模式是软件设计模式中的两种重要模式，用于解决特定的问题。备忘录模式主要用于在不破坏对象封装性的情况下，保存和恢复对象的内部状态，而中介者模式则用来降低多个对象之间的耦合度，通过中介者协调各个对象的行为。本文将详细探讨这两种模式的意图、适用性、效果以及相关模式，并提供示例代码以加深理解。 备忘录模式的核心是通过创建一个备忘录对象来存储对象的内部状态，确保外部对象无法直接访问这些状态，从而保持对象的封装性。这种模式在需要撤销/重做功能或需要记录历史状态的场景中非常有用。备忘录通常包含窄接口，只允许原发器（Originator）访问其内部状态，以防止信息泄露。然而，这可能会增加管理备忘录的成本，尤其是在需要大量存储或频繁操作时。相关模式包括命令模式（Command），它可以利用备忘录实现可撤销的操作，以及迭代器模式（Iterator），备忘录可以用于迭代过程中的状态保存。 下面是一个简单的备忘录模式示例： ```cpp // 备忘录类 class Memo { public: Memo(const string& state) : state_(state) {} ~Memo() {} const string& GetState() const { return state_; } private: // 需要保持封装性，所以这里设为private string state_; }; // 发起人类 class Originator { public: Originator() : state_("初始状态") {} ~Originator() {} Memo* CreateMemo() { return new Memo(state_); } void SetMemo(Memo* memo) { state_ = memo->GetState(); } void ChangeState() { state_ = "状态改变"; } void Show() { cout << "当前状态：" << state_ << endl; } private: string state_; }; int main() { Originator originator; originator.Show(); Memo* memo = originator.CreateMemo(); // 创建备忘录 originator.ChangeState(); originator.Show(); originator.SetMemo(memo); // 恢复到之前状态 originator.Show(); delete memo; return 0; } ``` 在上述代码中，`Originator`是发起人，它能够创建和设置备忘录。备忘录`Memo`用于保存`Originator`的状态。当需要恢复状态时，`Originator`通过备忘录获取之前的状态。 中介者模式则是为了解决对象间的通信问题，尤其是对象间的依赖关系过于复杂时。它通过引入一个中介对象来统一管理这些对象的交互，降低了对象间的耦合度。中介者模式适用于多个对象相互影响，形成复杂的网状结构，导致代码难以理解和维护的情况。 中介者模式的基本结构包括：Mediator（中介者）接口或抽象类，定义各个Colleague（同事）对象如何与中介者交互；ConcreteMediator（具体中介者）实现了Mediator接口，负责协调各个同事对象；以及多个ConcreteColleague（具体同事）类，它们各自实现业务逻辑，通过中介者与其他同事对象进行通信。 由于中介者模式的示例代码较为复杂，通常涉及多个类和接口的定义，此处不再给出完整代码，但可以理解为每个同事类都有一个指向中介者的引用，通过中介者来调用其他同事的方法，而不是直接相互调用。 备忘录模式和中介者模式是设计模式中的重要组成部分，它们分别解决了状态记录和对象间通信的难题，提高了代码的可维护性和灵活性。在实际开发中，正确理解和运用这些模式可以有效地提高软件质量。