备忘录模式：状态恢复、快照机制

说实话，备忘录模式是我在实际项目中用得比较多的一个模式。为什么？因为但凡涉及到“后悔药”的场景，你都得靠它。比如游戏存档、编辑器撤销、事务回滚……说白了，就是给对象拍个快照，关键时刻能恢复回去。

我记得有一次做电商后台的订单状态机，用户下单后要经过审核、支付、发货、签收等多个环节。运营同学说：“能不能加个回退功能？万一操作错了，能回到上一步。”嗯，这就是典型的备忘录模式应用场景。

模式定义

备忘录模式（Memento Pattern）——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。这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态。

说白了，就是三个角色：

• 发起人（Originator）：需要被保存状态的对象
• 备忘录（Memento）：存储发起人内部状态的对象
• 管理者（Caretaker）：负责保存和恢复备忘录

核心结构图

先看一张图，帮你快速理解这三个角色之间的关系：

代码实现

我直接拿一个文本编辑器来举例。你想想看，编辑器里最常用的功能是什么？Ctrl+Z 撤销啊！

// 备忘录 —— 保存文本状态
class TextMemento {
    private final String content;
    private final int cursorPosition;
    
    public TextMemento(String content, int cursorPosition) {
        this.content = content;
        this.cursorPosition = cursorPosition;
    }
    
    public String getContent() {
        return content;
    }
    
    public int getCursorPosition() {
        return cursorPosition;
    }
}

// 发起人 —— 文本编辑器
class TextEditor {
    private String content = "";
    private int cursorPosition = 0;
    
    public void write(String text) {
        this.content += text;
        this.cursorPosition = this.content.length();
    }
    
    public void delete(int length) {
        if (length > content.length()) {
            length = content.length();
        }
        this.content = content.substring(0, content.length() - length);
        this.cursorPosition = this.content.length();
    }
    
    // 创建快照
    public TextMemento createMemento() {
        return new TextMemento(content, cursorPosition);
    }
    
    // 恢复快照
    public void restoreFromMemento(TextMemento memento) {
        this.content = memento.getContent();
        this.cursorPosition = memento.getCursorPosition();
    }
    
    public void print() {
        System.out.println("内容: " + content);
        System.out.println("光标位置: " + cursorPosition);
    }
}

// 管理者 —— 历史记录管理器
class HistoryManager {
    private final Stack<TextMemento> undoStack = new Stack<>();
    private final Stack<TextMemento> redoStack = new Stack<>();
    
    public void save(TextMemento memento) {
        undoStack.push(memento);
        redoStack.clear(); // 新操作后清空重做栈
    }
    
    public TextMemento undo() {
        if (undoStack.isEmpty()) {
            return null;
        }
        TextMemento current = undoStack.pop();
        redoStack.push(current);
        return undoStack.isEmpty() ? null : undoStack.peek();
    }
    
    public TextMemento redo() {
        if (redoStack.isEmpty()) {
            return null;
        }
        TextMemento memento = redoStack.pop();
        undoStack.push(memento);
        return memento;
    }
}

使用示例

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        TextEditor editor = new TextEditor();
        HistoryManager history = new HistoryManager();
        
        // 第一次编辑
        editor.write("Hello");
        history.save(editor.createMemento());
        editor.print();
        // 输出: 内容: Hello, 光标位置: 5
        
        // 第二次编辑
        editor.write(" World");
        history.save(editor.createMemento());
        editor.print();
        // 输出: 内容: Hello World, 光标位置: 11
        
        // 撤销一次
        TextMemento memento = history.undo();
        if (memento != null) {
            editor.restoreFromMemento(memento);
        }
        editor.print();
        // 输出: 内容: Hello, 光标位置: 5
        
        // 再撤销一次
        memento = history.undo();
        if (memento != null) {
            editor.restoreFromMemento(memento);
        }
        editor.print();
        // 输出: 内容: , 光标位置: 0
    }
}

我在项目中的实际应用

我之前做过一个配置中心的后台系统。运营同学经常要修改各种配置项，比如优惠券的发放规则、活动页面的展示策略。有一次，一个运营误操作把某个活动的配置全改了，导致线上活动展示异常。

当时我就在想，要是每个配置项都有个“历史版本”功能就好了。于是我用备忘录模式实现了配置快照：

• 每次修改配置前，自动保存一份快照
• 支持查看历史版本列表
• 可以一键回滚到任意历史版本

嗯，这个功能上线后，运营同学再也不用担心改错了。说实话，这种“后悔药”功能，用户是真的喜欢。

避坑指南

备忘录模式的优缺点

什么时候用备忘录模式？

我个人习惯在以下场景使用：

• 需要保存对象在某一时刻的状态，以便后续恢复
• 不希望直接暴露对象的内部实现细节
• 需要实现撤销/重做功能
• 需要实现事务回滚机制

好了，备忘录模式就讲到这里。说白了就是给对象拍快照，关键时刻能恢复。你想想看，生活中是不是也需要这样的“后悔药”？代码里也一样，给用户一个回退的机会，体验会好很多。

公众号:蓝海资料掘金营，微信deep3321