文章目录
- 一、定义：备忘录模式
- 二、模拟场景：备忘录模式
- 三、改善代码：备忘录模式
- 3.1 工程结构
- 3.2 备忘录模式模型结构图
- 3.3 备忘录模式定义
- 3.3.1 配置信息类
- 3.3.2 备忘录类
- 3.3.3 记录者类
- 3.3.4 管理员类
- 3.4 单元测试
- 四、总结：备忘录模式
一、定义：备忘录模式
- 备忘录模式：是以可以恢复或者说回滚，配置、版本、悔棋为核心功能的设计模式。
- 这种设计模式属于行为模式。
- 在功能实现上是以不破坏原对象为基础增加备忘录操作类，记录原对象的行为从而实现备忘录模式。
- 备忘录模式的使用场景：后悔药、IDEA 编辑和撤销、小霸王游戏机存档，photoshop 等
二、模拟场景：备忘录模式
- 模拟系统在发布上线的过程中记录线上配置文件用于紧急回滚。
- 在大型互联网公司系统的发布上线一定是易用、安全、可处理紧急状况的，同时为了可以隔离线上和本地环境，一般会把配置文件抽取出来放到线上，避免有人误操作导致本地的配置内容发布出去。
- 同时，线上的配置文件也会在每次变更的时候进行记录，包括：版本号、时间、MD5、内容信息和操作人。
- 在后续上线时如果发现紧急问题，系统就会需要回滚操作，如果执行回滚那么也可以设置配置文件是否回滚。
- 因为每一个版本的系统可能会带着一些配置文件的信息，这个时候就可以很方便的让系统与配置文件一起回滚操作。
- 使用备忘录模式，模拟如何记录配置文件信息。
- 在大型互联网公司系统的发布上线一定是易用、安全、可处理紧急状况的，同时为了可以隔离线上和本地环境，一般会把配置文件抽取出来放到线上，避免有人误操作导致本地的配置内容发布出去。
三、改善代码：备忘录模式
- 备忘录的设计模式实现，重点在于不更改原有类的基础上，增加备忘录类存放记录。
3.1 工程结构
design-step-18
|——src
|——main
|--java
|--com.lino.design
|--Admin.java
|--ConfigFile.java
|--ConfigMemento.java
|--ConfigOriginator.java
|--test
|--java
|--com.lino.design.test
|--ApiTest.java
3.2 备忘录模式模型结构图
- 以上是工程结构的一个类图，其实相对来说并不复杂，除了原有的配置类
ConfigFile以外，只新增加了三个类。- ConfigMemento：备忘录类，相当于是对原有配置类的扩展。
- ConfigOriginator：记录者类，获取和返回备忘录类对象信息。
- Admin：管理员类，用于操作记录备忘信息，比如你一些列的顺序执行了什么或者某个版本下的内容信息。
3.3 备忘录模式定义
3.3.1 配置信息类
ConfigFile.java
package com.lino.design;
import java.util.Date;
/**
* @description: 配置文件
*/
public class ConfigFile {
/**
* 版本号
*/
private String versionNo;
/**
* 内容
*/
private String content;
/**
* 时间
*/
private Date dateTime;
/**
* 操作人
*/
private String operator;
public ConfigFile(String versionNo, String content, Date dateTime, String operator) {
this.versionNo = versionNo;
this.content = content;
this.dateTime = dateTime;
this.operator = operator;
}
public String getVersionNo() {
return versionNo;
}
public void setVersionNo(String versionNo) {
this.versionNo = versionNo;
}
public String getContent() {
return content;
}
public void setContent(String content) {
this.content = content;
}
public Date getDateTime() {
return dateTime;
}
public void setDateTime(Date dateTime) {
this.dateTime = dateTime;
}
public String getOperator() {
return operator;
}
public void setOperator(String operator) {
this.operator = operator;
}
}
- 配置类可以是任何形式的，这里只是简单的描述一个基本的配置内容信息。
3.3.2 备忘录类
ConfigMemento.java
package com.lino.design;
/**
* @description: 备忘录
*/
public class ConfigMemento {
private ConfigFile configFile;
public ConfigMemento(ConfigFile configFile) {
this.configFile = configFile;
}
public ConfigFile getConfigFile() {
return configFile;
}
public void setConfigFile(ConfigFile configFile) {
this.configFile = configFile;
}
}
- 备忘录是对原有配置类的扩展，可以设置和获取配置信息。
3.3.3 记录者类
ConfigOriginator.java
package com.lino.design;
/**
* @description: 记录者
*/
public class ConfigOriginator {
private ConfigFile configFile;
public ConfigFile getConfigFile() {
return configFile;
}
public void setConfigFile(ConfigFile configFile) {
this.configFile = configFile;
}
public ConfigMemento saveMemento() {
return new ConfigMemento(configFile);
}
public void getMemento(ConfigMemento configMemento) {
this.configFile = configMemento.getConfigFile();
}
}
- 记录者类除了对 ConfigFile 配置类增加了获取和设置方法外，还增加了 保存
saveMemento()、获取getMemento(ConfigMemento configMemento)。saveMemento()：保存备忘录的时候会创建一个备忘录信息，并返回回去，交给管理者处理。getMemento：获取之后并不是直接返回，而是把备忘录的信息交给现在的配置文件this.configFile。
3.3.4 管理员类
Admin.java
package com.lino.design;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
/**
* @description: 管理员
*/
public class Admin {
private int cursorIdx = 0;
private List<ConfigMemento> mementoList = new ArrayList<>();
private Map<String, ConfigMemento> mementoMap = new HashMap<>(16);
public void append(ConfigMemento memento) {
mementoList.add(memento);
mementoMap.put(memento.getConfigFile().getVersionNo(), memento);
cursorIdx++;
}
public ConfigMemento undo() {
if (--cursorIdx <= 0) {
return mementoList.get(0);
}
return mementoList.get(cursorIdx);
}
public ConfigMemento redo() {
if (++cursorIdx > mementoList.size()) {
return mementoList.get(mementoList.size() - 1);
}
return mementoList.get(cursorIdx);
}
public ConfigMemento get(String versionNo) {
return mementoMap.get(versionNo);
}
}
- 这个类中主要实现的核心功能就是记录配置文件信息，也就是备忘录的效果，之后提供可以回滚和获取的方法，拿到备忘录的具体内容。
- 同时这里设置了两个数据结构来存放备忘录，实际使用中可以按需设置。
List<ConfigMemento>、Map<String, ConfigMemento>。 - 最后是提供的备忘录操作方法。
- 存放
append()、回滚undo()、返回redo()、定向获取get(String versionNo)。
- 存放
3.4 单元测试
ApiTest.java
package com.lino.design.test;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.lino.design.Admin;
import com.lino.design.ConfigFile;
import com.lino.design.ConfigOriginator;
import org.junit.Test;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import java.util.Date;
/**
* @description: 单元测试
*/
public class ApiTest {
private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ApiTest.class);
@Test
public void test() {
Admin admin = new Admin();
ConfigOriginator configOriginator = new ConfigOriginator();
configOriginator.setConfigFile(new ConfigFile("100001", "配置内容A=哈哈", new Date(), "小零哥"));
admin.append(configOriginator.saveMemento());
configOriginator.setConfigFile(new ConfigFile("100002", "配置内容A=嘻嘻", new Date(), "小零哥"));
admin.append(configOriginator.saveMemento());
configOriginator.setConfigFile(new ConfigFile("100003", "配置内容A=默默", new Date(), "小零哥"));
admin.append(configOriginator.saveMemento());
configOriginator.setConfigFile(new ConfigFile("100004", "配置内容A=嘿嘿", new Date(), "小零哥"));
admin.append(configOriginator.saveMemento());
// 历史配置(回滚)
configOriginator.getMemento(admin.undo());
logger.info("历史配置(回滚)undo：{}", JSON.toJSONString(configOriginator.getConfigFile()));
// 历史配置(回滚)
configOriginator.getMemento(admin.undo());
logger.info("历史配置(回滚)undo：{}", JSON.toJSONString(configOriginator.getConfigFile()));
// 历史配置(前进)
configOriginator.getMemento(admin.redo());
logger.info("历史配置(前进)redo：{}", JSON.toJSONString(configOriginator.getConfigFile()));
// 历史配置(获取)
configOriginator.getMemento(admin.get("100002"));
logger.info("历史配置(获取)get：{}", JSON.toJSONString(configOriginator.getConfigFile()));
}
}
- 这里包括了四次信息存储和备忘录历史配置操作。
- 通过上面添加了四次配置后，下面分别进行操作是：
回滚1次，再回滚1次，之后向前进1次，最后是获取指定的版本配置。
测试结果
17:04:48.903 [main] INFO com.lino.design.test.ApiTest - 历史配置(回滚)undo：{"content":"配置内容A=嘿嘿","dateTime":1675415088777,"operator":"小零哥","versionNo":"100004"}
17:04:48.913 [main] INFO com.lino.design.test.ApiTest - 历史配置(回滚)undo：{"content":"配置内容A=默默","dateTime":1675415088777,"operator":"小零哥","versionNo":"100003"}
17:04:48.913 [main] INFO com.lino.design.test.ApiTest - 历史配置(前进)redo：{"content":"配置内容A=嘿嘿","dateTime":1675415088777,"operator":"小零哥","versionNo":"100004"}
17:04:48.913 [main] INFO com.lino.design.test.ApiTest - 历史配置(获取)get：{"content":"配置内容A=嘻嘻","dateTime":1675415088777,"operator":"小零哥","versionNo":"100002"}
- 从测试结果效果上可以看到，历史配置按照我们的指令进行了回滚和前进，以及最终通过指定的版本进行获取，符合预期结果。
四、总结：备忘录模式
- 备忘录模式可以满足在不破坏原有属性类的基础上，扩充了备忘录的功能。
- 在以上的实现中我们将配置模拟存放到内存中，如果关机了会导致配置信息丢失，因为在一些真实的场景里还是需要存放到数据中。
- 此种存放到内存中进行回复的场景也不是没有，比如：Photoshop、运营人员操作 ERP 配置活动。也就是即时性的一般不需要存放到库中进行恢复。
- 另外如果是使用内存方式存放备忘录，需要考虑存储问题，避免造成内存大量消耗。
