备忘录模式(Memento Pattern)是一种行为型设计模式,它允许在不暴露对象实现细节的情况下,捕获并存储对象的内部状态,以便将来可以恢复到该状态。备忘录模式通常用于实现撤销操作。

备忘录模式包含以下主要角色:

1. 发起人(Originator): 负责创建一个备忘录对象,用于记录当前状态,并可以使用备忘录对象恢复到之前的状态。

2. 备忘录(Memento): 存储发起人对象的内部状态,同时可以限制发起人对象访问备忘录的权限。

3. 管理者(Caretaker): 负责存储和管理备忘录对象,但不对备忘录的内容进行操作。

下面是一个简单的备忘录模式的例子,假设我们有一个文本编辑器,用户可以编辑文本并通过撤销操作恢复到之前的状态:
# 备忘录类
class TextEditorMemento:
    def __init__(self, content):
        self._content = content

    def get_content(self):
        return self._content

# 发起人类:文本编辑器
class TextEditorOriginator:
    def __init__(self):
        self._content = ""

    def set_content(self, content):
        self._content = content

    def create_memento(self):
        return TextEditorMemento(self._content)

    def restore_from_memento(self, memento):
        self._content = memento.get_content()

    def display_content(self):
        print("Current Content:", self._content)

# 管理者类:备忘录管理者
class MementoManager:
    def __init__(self):
        self._mementos = []

    def add_memento(self, memento):
        self._mementos.append(memento)

    def get_memento(self, index):
        return self._mementos[index]

# 客户端代码
if __name__ == "__main__":
    # 创建文本编辑器和备忘录管理者
    text_editor = TextEditorOriginator()
    memento_manager = MementoManager()

    # 编辑文本
    text_editor.set_content("Hello, World!")
    text_editor.display_content()

    # 创建备忘录并存储
    memento1 = text_editor.create_memento()
    memento_manager.add_memento(memento1)

    # 编辑新文本
    text_editor.set_content("Design Patterns")
    text_editor.display_content()

    # 创建备忘录并存储
    memento2 = text_editor.create_memento()
    memento_manager.add_memento(memento2)

    # 恢复到之前的状态
    text_editor.restore_from_memento(memento1)
    text_editor.display_content()

    # 获取第一个备忘录的内容
    restored_content = memento_manager.get_memento(0).get_content()
    print("Restored Content:", restored_content)

在上述示例中,TextEditorMemento 是备忘录类,用于存储文本编辑器的内部状态。TextEditorOriginator 是发起人类,负责创建备忘录对象、保存当前状态和恢复到之前的状态。MementoManager 是备忘录管理者类,负责存储和管理备忘录对象。

客户端代码创建文本编辑器和备忘录管理者,通过编辑文本、创建备忘录和恢复状态的操作,展示了备忘录模式的使用场景。备忘录模式的优点在于它可以实现对象状态的保存和恢复,而且发起人对象无需知道备忘录对象的内部结构。这使得备忘录模式适用于需要支持撤销操作或历史记录功能的应用场景。


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