当前位置: 首页 > news >正文

C++ 备忘录模式详解

备忘录模式(Memento Pattern)是一种行为设计模式,它允许在不破坏封装性的前提下,捕获并外部化一个对象的内部状态,以便以后可以恢复到这个状态。

核心概念

设计原则

备忘录模式遵循以下设计原则:

  1. 封装性原则:不暴露对象内部实现细节

  2. 单一职责原则:将状态保存与恢复职责分离

  3. 开闭原则:可以引入新的备忘录类型而不修改原始类

主要优点

  1. 状态保存:可以轻松实现撤销/恢复功能

  2. 封装保护:不破坏对象的封装性

  3. 简化原发器:将状态管理职责分离

  4. 时间快照:支持创建多个时间点的状态快照

模式结构

主要组件

  1. Originator(原发器)

    • 需要保存状态的对象

    • 创建备忘录以保存当前状态

    • 使用备忘录恢复状态

  2. Memento(备忘录)

    • 存储原发器的内部状态

    • 防止原发器以外的对象访问

  3. Caretaker(管理者)

    • 负责保存备忘录

    • 不操作或检查备忘录内容

完整代码示例

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <memory>// ==================== 备忘录类 ====================
class EditorMemento {// 备忘录保存的状态std::string content_;// 只允许Editor类创建和访问备忘录friend class Editor;// 私有构造函数,确保只有Editor可以创建备忘录explicit EditorMemento(const std::string& content) : content_(content) {}public:// Editor可以通过此方法获取保存的状态std::string getContent() const { return content_; }
};// ==================== 原发器类 ====================
class Editor {std::string content_;public:void type(const std::string& words) {content_ += words;}std::string getContent() const {return content_;}// 创建备忘录:保存当前状态std::unique_ptr<EditorMemento> save() {return std::make_unique<EditorMemento>(content_);}// 恢复状态:从备忘录恢复void restore(const EditorMemento* memento) {content_ = memento->getContent();}
};// ==================== 管理者类 ====================
class History {std::vector<std::unique_ptr<EditorMemento>> mementos_;Editor* editor_;public:explicit History(Editor* editor) : editor_(editor) {}void backup() {std::cout << "保存状态..." << std::endl;mementos_.push_back(editor_->save());}void undo() {if (mementos_.empty()) return;auto memento = std::move(mementos_.back());mementos_.pop_back();std::cout << "恢复状态..." << std::endl;editor_->restore(memento.get());}void showHistory() const {std::cout << "\n历史记录:" << std::endl;for (size_t i = 0; i < mementos_.size(); ++i) {std::cout << i+1 << ". " << mementos_[i]->getContent().substr(0, 10) << (mementos_[i]->getContent().length() > 10 ? "..." : "")<< std::endl;}}
};// ==================== 客户端代码 ====================
int main() {std::cout << "=== 文本编辑器撤销功能演示 ===" << std::endl;Editor editor;History history(&editor);// 编辑并保存状态editor.type("Hello, ");history.backup();editor.type("world! ");history.backup();editor.type("This is a memento pattern example.");std::cout << "\n当前内容: " << editor.getContent() << std::endl;// 显示历史history.showHistory();// 撤销一次history.undo();std::cout << "\n撤销后内容: " << editor.getContent() << std::endl;// 再撤销一次history.undo();std::cout << "再撤销后内容: " << editor.getContent() << std::endl;return 0;
}

模式变体

1. 增量备忘录

class IncrementalMemento {std::string change_; // 只保存变化部分friend class Editor;explicit IncrementalMemento(const std::string& change) : change_(change) {}
};class Editor {std::string content_;std::vector<std::unique_ptr<IncrementalMemento>> changes_;public:void type(const std::string& words) {changes_.push_back(std::make_unique<IncrementalMemento>(words));content_ += words;}void undo() {if (changes_.empty()) return;auto lastChange = changes_.back()->getChange();content_.erase(content_.length() - lastChange.length());changes_.pop_back();}
};

2. 多状态备忘录

class FullStateMemento {std::string content_;int cursorPosition_;std::vector<std::string> openFiles_;// 可以保存更多状态...friend class IDE;FullStateMemento(const std::string& content, int pos, const std::vector<std::string>& files): content_(content), cursorPosition_(pos), openFiles_(files) {}
};class IDE {// 各种状态...
public:std::unique_ptr<FullStateMemento> save() {return std::make_unique<FullStateMemento>(content_, cursorPos_, openFiles_);}
};

实际应用场景

  1. 文本编辑器:实现撤销/重做功能

  2. 游戏开发:保存游戏进度和存档

  3. 图形软件:绘图步骤的撤销

  4. 事务管理:操作回滚

  5. 配置管理:系统配置的保存和恢复

http://www.dtcms.com/a/175938.html

相关文章:

  • 【AWS+Wordpress-准备阶段】AWS注册+创建EC2实例
  • 基于nnom的多选择器
  • JNDI 注入原理解析
  • 五子棋html
  • Kubernetes(k8s)学习笔记(九)--搭建多租户系统
  • 深入浅出HTML:构建现代网页的基石
  • Vue:现代前端开发的基石引擎
  • ActiveMQ 源码剖析:消息存储与通信协议实现(一)
  • DeepSeek系列论文解读四之DeepSeek Prover V2
  • 应急响应靶场web2:知攻善防实验室
  • 行为树笔记
  • 记录一下spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config 2023.0.3.2与springboot版本及配置问题
  • kettle从入门到精通 第九十六课 ETL之kettle Elasticsearch 增删改查彻底掌握
  • excel 批量导出图片并指定命名
  • FPGA 纯逻辑NVME raid0 IP核
  • 常用设计模式在 Spring Boot 项目中的实战案例
  • 当当狸智能天文望远镜 TW2 | 用科技触摸星辰,让探索触手可及
  • 第十一节:图像处理基础-图像阈值处理
  • 16.Excel:打印技巧
  • ROS2: 服务通信
  • Android 数据持久化之数据库存储 Room 框架
  • RDD的处理过程
  • 远程桌面软件推荐
  • baobab查看磁盘空间占用
  • 使用node.js创建一个简单的服务器
  • LLaMA-Factory微调DeepSeek-R1-Distill-Qwen-7B
  • 微软输入法常用快捷键介绍以及调教技巧
  • 【Hive入门】Hive数据导入与导出:批量操作与HDFS数据迁移完全指南
  • 设计模式之状态模式
  • 企业该如何选择合适的DDOS防护?