一、问题引出
使用 Memento 模式实现撤销操作
在软件开发中，用户在执行某些关键操作时，可能会希望有“撤销”功能，以便在操作失误时能够恢复到之前的状态。Memento 模式正是为了解决这一问题而设计的。该模式允许在不破坏封装性的前提下，捕获并保存一个对象的内部状态，从而在需要时恢复该状态。
二、Memento 模式概述
Memento 模式的核心思想是在不暴露对象内部结构的情况下，保存对象的内部状态。通过这种方式，用户可以在需要时将对象恢复到之前的状态。Memento 模式通常由三个角色组成：
（1）Originator（原发器）：负责创建一个 Memento 对象，用以保存当前状态，并可以使用 Memento 对象恢复到之前的状态。
（2）Memento（备忘录）：用于存储 Originator 的内部状态。
（3）Caretaker（管理者）：负责保存 Memento 对象，但不能对 Memento 的内容进行操作或检查。
三、Memento 模式的实现
代码实现
以下是使用 C++ 实现的 Memento 模式的完整代码示例。代码分为三个部分：`Memento.h`、`Memento.cpp` 和 `main.cpp`。
Memento.h
#ifndef _MEMENTO_H_
#define _MEMENTO_H_#include <string>
using namespace std;class Memento;// Originator 类
class Originator {
public:typedef string State;Originator();Originator(const State& sdt);~Originator();Memento* CreateMemento(); // 创建备忘录void RestoreToMemento(Memento* mt); // 恢复到备忘录状态State GetState();void SetState(const State& sdt);void PrintState();private:State _sdt; // 当前状态
};// Memento 类
class Memento {
public:friend class Originator; // 将 Originator 声明为友元类，以便访问私有成员private:typedef string State;Memento(const State& sdt); // 构造函数void SetState(const State& sdt); // 设置状态State GetState(); // 获取状态private:State _sdt; // 保存的状态
};#endif //~_MEMENTO_H_Memento.cpp
#include "Memento.h"
#include <iostream>
using namespace std;// Originator 类的实现
Originator::Originator() {_sdt = "";
}Originator::Originator(const State& sdt) {_sdt = sdt;
}Originator::~Originator() {}Memento* Originator::CreateMemento() {return new Memento(_sdt);
}Originator::State Originator::GetState() {return _sdt;
}void Originator::SetState(const State& sdt) {_sdt = sdt;
}void Originator::PrintState() {cout << this->_sdt << "....." << endl;
}void Originator::RestoreToMemento(Memento* mt) {this->_sdt = mt->GetState();
}// Memento 类的实现
Memento::Memento(const State& sdt) {_sdt = sdt;
}void Memento::SetState(const State& sdt) {_sdt = sdt;
}Memento::State Memento::GetState() {return _sdt;
}main.cpp
#include "Memento.h"
#include <iostream>
using namespace std;int main(int argc, char* argv[]) {Originator* o = new Originator();o->SetState("old"); // 设置初始状态o->PrintState(); // 打印当前状态Memento* m = o->CreateMemento(); // 创建备忘录o->SetState("new"); // 修改状态o->PrintState(); // 打印修改后的状态o->RestoreToMemento(m); // 恢复到备忘录状态o->PrintState(); // 打印恢复后的状态delete o;delete m;return 0;
}代码说明
（1）封装性：Memento 模式的关键在于封装性。Memento 类的接口被声明为 `private`，只有 Originator 类可以访问它。这确保了对象状态的封装性，其他类无法直接访问或修改 Memento 中的状态。
（2）状态保存与恢复：Originator 类通过 `CreateMemento` 方法创建 Memento 对象来保存当前状态，并通过 `RestoreToMemento` 方法恢复到之前的状态。
（3）测试程序：在 `main.cpp` 中，我们演示了如何使用 Memento 模式来实现状态的保存和恢复。Originator 的状态从 `old` 变为 `new`，最后又恢复为 `old`。
四、总结讨论
Memento 模式常用于需要实现撤销操作的场景，尤其是在 Command 模式中。通过 Memento 模式，可以轻松地实现多级撤销操作。此外，Memento 模式还可以用于实现快照功能，即在某些关键点保存对象的状态，以便在需要时恢复。
Memento 模式提供了一种简单而有效的方式来保存和恢复对象的状态，同时保持了对象的封装性。通过该模式，用户可以在软件系统中实现“撤销”功能，从而提升用户体验。在实际开发中，Memento 模式可以与其他设计模式（如 Command 模式）结合使用，以实现更复杂的功能。