Das Memento-Entwurfsmuster in Java verstehen

Problem

Das Memento-Muster befasst sich mit der Notwendigkeit, den internen Zustand eines Objekts zu erfassen und wiederherzustellen, ohne seine Kapselung zu verletzen. Dies ist in Szenarien nützlich, in denen Sie die Funktion „Rückgängig/Wiederherstellen“ implementieren möchten, sodass ein Objekt in einen vorherigen Zustand zurückkehren kann.

Lösung

Das Memento-Muster umfasst drei Hauptkomponenten:

1. Urheber: Das Objekt, dessen interner Zustand gespeichert und wiederhergestellt werden muss.
2. Memento: Ein Objekt, das den internen Zustand des Urhebers speichert. Das Andenken ist unveränderlich.
3. Betreuer: Verantwortlich für die Aufforderung an den Urheber, seinen Zustand aus einem Andenken zu speichern oder wiederherzustellen.

Der Urheber erstellt ein Erinnerungsstück, das eine Momentaufnahme seines aktuellen Zustands enthält. Dieses Erinnerungsstück kann dann vom Hausmeister aufbewahrt und bei Bedarf zur Wiederherstellung des Zustands des Urhebers verwendet werden.

Für und Wider

Vorteile

• Behält die Kapselung bei:Ermöglicht das Speichern und Wiederherstellen des internen Status eines Objekts, ohne seine Implementierungsdetails offenzulegen.
• Einfaches Rückgängigmachen/Wiederholen: Erleichtert die Implementierung der Rückgängig-/Wiederherstellen-Funktionalität und macht das System robuster und benutzerfreundlicher.
• Zustandsverlauf: Ermöglicht die Verwaltung eines Verlaufs früherer Zustände des Objekts und ermöglicht so die Navigation zwischen verschiedenen Zuständen.

Nachteile

• Speicherverbrauch: Das Speichern mehrerer Erinnerungsstücke kann erheblichen Speicher verbrauchen, insbesondere wenn der Zustand des Objekts groß ist.
• Zusätzliche Komplexität: Fügt zusätzliche Komplexität in den Code ein, mit der Notwendigkeit, die Erstellung und Wiederherstellung von Erinnerungsstücken zu verwalten.
• Verantwortung des Hausmeisters: Der Hausmeister muss Erinnerungsstücke effizient verwalten, was die Verantwortung und Komplexität des Systems erhöhen kann.

Beispiel einer realen Anwendung

Ein praktisches Beispiel für das Memento-Muster sind Texteditoren, die die Funktion „Rückgängig/Wiederherstellen“ bieten. Jede Änderung am Dokument kann als Erinnerung gespeichert werden, sodass der Benutzer bei Bedarf zu früheren Zuständen des Dokuments zurückkehren kann.

Beispielcode in Java

Memento-Muster im Code:

// Originator
public class Editor {
    private String content;

    public void setContent(String content) {
        this.content = content;
    }

    public String getContent() {
        return content;
    }

    public Memento save() {
        return new Memento(content);
    }

    public void restore(Memento memento) {
        content = memento.getContent();
    }

    // Memento
    public static class Memento {
        private final String content;

        public Memento(String content) {
            this.content = content;
        }

        private String getContent() {
            return content;
        }
    }
}

// Caretaker
public class History {
    private final Stack<Editor.Memento> history = new Stack<>();

    public void save(Editor editor) {
        history.push(editor.save());
    }

    public void undo(Editor editor) {
        if (!history.isEmpty()) {
            editor.restore(history.pop());
        }
    }
}

// Client code
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Editor editor = new Editor();
        History history = new History();

        editor.setContent("Version 1");
        history.save(editor);
        System.out.println(editor.getContent());

        editor.setContent("Version 2");
        history.save(editor);
        System.out.println(editor.getContent());

        editor.setContent("Version 3");
        System.out.println(editor.getContent());

        history.undo(editor);
        System.out.println(editor.getContent());

        history.undo(editor);
        System.out.println(editor.getContent());
    }
}

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