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      圖解Java設(shè)計模式之備忘錄模式

       新進(jìn)小設(shè)計 2021-07-20

      游戲角色狀態(tài)恢復(fù)問題

      游戲角色有攻擊力和防御力,在大戰(zhàn)Boss前保存自身的狀態(tài)(攻擊力和防御力),當(dāng)大戰(zhàn)Boss后攻擊力和防御力下降,從備忘錄對象恢復(fù)到大戰(zhàn)前的狀態(tài)。

      傳統(tǒng)方案解決游戲角色恢復(fù)

      在這里插入圖片描述

      傳統(tǒng)的方式的問題分析

      1)一個對象,就對應(yīng)一個保存對象狀態(tài)的對象,這樣當(dāng)我們游戲的對象很多時,不利于管理,開銷很大。
      2)傳統(tǒng)的方式是簡單的做備份,new出另外一個對象出來,再把需要備份的數(shù)據(jù)放到這個新對象,但這就暴露了對象內(nèi)部的細(xì)節(jié)

      備忘錄模式基本介紹

      1)備忘錄模式(Memento Pattern)在不破壞封裝性的前提下,捕獲一個對象的內(nèi)部狀態(tài),并在該對象之外保存這個狀態(tài)。這樣以后就可將該對象恢復(fù)到原先保存的狀態(tài)。
      2)可以這里理解備忘錄模式 :現(xiàn)實(shí)生活中的備忘錄是用來記錄某些要去做的事情,或者是記錄已經(jīng)達(dá)成的共同意見的事情,以防忘記。而在軟件層面,備忘錄模式有著相同的含義,備忘錄對象主要用來記錄一個對象某種狀態(tài),或者某些數(shù)據(jù),當(dāng)要做回退時,可以從備忘錄對象里獲取原來的數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)操作。
      3)備忘錄模式屬于行為型模式。

      備忘錄模式原理類圖

      在這里插入圖片描述
      對原理類圖的說明 :
      1)originator :對象(需要保存狀態(tài)的對象)
      2)Memento :備忘錄對象,負(fù)責(zé)保存好記錄,即Originator內(nèi)部狀態(tài)
      3)Caretaker :守護(hù)著對象,負(fù)責(zé)保存多個備忘錄對象,使用集合管理,提高效率
      4)說明 :如果希望保存多個originator對象的不同時間的狀態(tài),也可以,只需要HashMap<String, 集合>

      package com.example.demo.memento.theory;
      
      public class Memento {
      
      private String state;
      
      public Memento(String state) {
      super();
      this.state = state;
      }
      
      public String getState() {
      return state;
      }
      
      }
      package com.example.demo.memento.theory;
      
      import java.util.ArrayList;
      import java.util.List;
      
      public class Caretaker {
      
      /**
       * 在list 集合中會有很多的備忘錄對象
       */
      private List<Memento> mementos = new ArrayList<Memento>();
      
      public void add(Memento memento) {
      mementos.add(memento);
      }
      
      /**
       * 獲取到第index個Originator 的 備忘錄對象(即保存狀態(tài))
       * @param index
       * @return
       */
      public Memento get(int index) {
      return mementos.get(index);
      }
      }
      package com.example.demo.memento.theory;
      
      public class Originator {
      
      /**
       * 狀態(tài)信息
       */
      private String state;
      
      public String getState() {
      return state;
      }
      
      public void setState(String state) {
      this.state = state;
      }
      
      // 編寫一個方法,可以保存一個狀態(tài)對象 Memento
      // 因此編寫一個方法,返回Memento
      public Memento saveStateMemento() {
      return new Memento(state);
      }
      
      public void getStateFromMemento(Memento memento) {
      state = memento.getState();
      }
      
      }
      package com.example.demo.memento.theory;
      
      public class Client {
      
      public static void main(String[] args) {
      // TODO Auto-generated method stub
      Originator originator = new Originator();
      Caretaker caretaker = new Caretaker();
      originator.setState(" 狀態(tài)1 攻擊力100 ");
      // 保存當(dāng)前狀態(tài)
      caretaker.add(originator.saveStateMemento());
      
      originator.setState(" 狀態(tài)2 攻擊力80 ");
      // 保存當(dāng)前狀態(tài)
      caretaker.add(originator.saveStateMemento());
      
      originator.setState(" 狀態(tài)3 攻擊力50 ");
      // 保存當(dāng)前狀態(tài)
      caretaker.add(originator.saveStateMemento());
      System.out.println(" 現(xiàn)在狀態(tài)是 " + originator.getState());
      
      // 希望得到狀態(tài)1,將originator 恢復(fù)到狀態(tài)1
      originator.getStateFromMemento(caretaker.get(0));
      System.out.println(" 恢復(fù)狀態(tài) 1");
      System.out.println("當(dāng)前的狀態(tài)是 = " + originator.getState());
      }
      
      }

      游戲角色恢復(fù)狀態(tài)實(shí)例

      1)應(yīng)用實(shí)例要求
      游戲角色有攻擊力和防御力,在大戰(zhàn)Boss前保存自身的狀態(tài)(攻擊力和防御力),當(dāng)大戰(zhàn)Boss后攻擊力和防御力下降,從備忘錄對象恢復(fù)到大戰(zhàn)前的狀態(tài)
      2)類圖
      在這里插入圖片描述

      package com.example.demo.memento.game;
      
      public class Memento {
      
      /**
       * 攻擊力
       */
      private int vit;
      
      /**
       * 防御力
       */
      private int def;
      
      public Memento(int vit, int def) {
      super();
      this.vit = vit;
      this.def = def;
      }
      
      public int getVit() {
      return vit;
      }
      
      public void setVit(int vit) {
      this.vit = vit;
      }
      
      public int getDef() {
      return def;
      }
      
      public void setDef(int def) {
      this.def = def;
      }
      }
      package com.example.demo.memento.game;
      
      import java.util.List;
      import java.util.Map;
      
      import javax.activation.MailcapCommandMap;
      
      /**
       * 守護(hù)者對象,保存游戲角色的狀態(tài)
       * @author zhaozhaohai
       *
       */
      public class Caretaker {
      
      /**
       * 如果只保存一次狀態(tài)
       */
      private Memento memento;
      /**
       * 對GameRole 保存多次狀態(tài)
       */
      private List<Memento> list;
      /**
       * 對多個游戲角色保存多個狀態(tài)
       */
      private Map<String, List<Memento>> rMap;
      public Memento getMemento() {
      return memento;
      }
      public void setMemento(Memento memento) {
      this.memento = memento;
      }
      
      }
      package com.example.demo.memento.game;
      
      public class GameRole {
      
      private int vit;
      
      private int def;
      
      /**
       * 創(chuàng)建Memento,即根據(jù)當(dāng)前的狀態(tài)得到Memento
       * @return
       */
      public Memento createMemento() {
      return new Memento(vit, def);
      }
      
      /**
       * 從備忘錄對象,恢復(fù)GameRole的狀態(tài)
       * @param memento
       */
      public void recoverGameRoleFromMemento(Memento memento) {
      this.vit = memento.getVit();
      this.def = memento.getDef();
      }
      
      /**
       * 顯示當(dāng)前游戲角色的狀態(tài)
       */
      public void display() {
      System.out.println("游戲角色當(dāng)前的攻擊力 :" + this.vit + " 防御力 : " + this.def);
      }
      
      public int getVit() {
      return vit;
      }
      
      public void setVit(int vit) {
      this.vit = vit;
      }
      
      public int getDef() {
      return def;
      }
      
      public void setDef(int def) {
      this.def = def;
      }
      
      
      
      }
      package com.example.demo.memento.game;
      
      public class Client {
      public static void main(String[] args) {
      //創(chuàng)建游戲角色
      GameRole gameRole = new GameRole(); 
      gameRole.setVit(100); 
      gameRole.setDef(100);
      System.out.println("和 boss 大戰(zhàn)前的狀態(tài)");
      gameRole.display();
      //把當(dāng)前狀態(tài)保存 caretaker
      Caretaker caretaker = new Caretaker(); 
      caretaker.setMemento(gameRole.createMemento());
      System.out.println("和 boss 大戰(zhàn)~~~"); 
      gameRole.setDef(30); 
      gameRole.setVit(30);
      gameRole.display(); 
      System.out.println("大戰(zhàn)后,使用備忘錄對象恢復(fù)到站前");
      gameRole.recoverGameRoleFromMemento(caretaker.getMemento()); 
      System.out.println("恢復(fù)后的狀態(tài)");
      gameRole.display();
      }
      }

      備忘錄模式的注意事項和細(xì)節(jié)

      1)給用戶提供了一種可以恢復(fù)狀態(tài)的機(jī)制,可以使用戶能過比較方便地回到某個歷史的狀態(tài)。
      2)實(shí)現(xiàn)了信息的封裝,使得用戶不需要關(guān)心狀態(tài)的保存細(xì)節(jié)。
      3)如果類的成員變量過多,勢必會占用比較大的資源,而且每一次保存都會消耗一定的內(nèi)存,這個需要注意。
      4)使用的應(yīng)用場景 :1、后悔藥;2、打游戲時的存檔;3、Windows里的ctri + z。4、IE中的后退。4、數(shù)據(jù)庫的事務(wù)管理。
      5)為了節(jié)約內(nèi)存,備忘錄模式可以和原型模式陪著使用。

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