Android的設(shè)計模式-備忘錄模式

前言

Android的設(shè)計模式系列文章介紹，歡迎關(guān)注印荔，持續(xù)更新中：

Android的設(shè)計模式-設(shè)計模式的六大原則
 一句話總結(jié)23種設(shè)計模式則
創(chuàng)建型模式：
Android的設(shè)計模式-單例模式
 Android的設(shè)計模式-建造者模式
 Android的設(shè)計模式-工廠方法模式
 Android的設(shè)計模式-簡單工廠模式
 Android的設(shè)計模式-抽象工廠模式
 Android的設(shè)計模式-原型模式
行為型模式：
Android的設(shè)計模式-策略模式
 Android的設(shè)計模式-狀態(tài)模式
 Android的設(shè)計模式-責任鏈模式
 Android的設(shè)計模式-觀察者模式
 Android的設(shè)計模式-模板方法模式
 Android的設(shè)計模式-迭代器模式
 Android的設(shè)計模式-備忘錄模式
 Android的設(shè)計模式-訪問者模式
 Android的設(shè)計模式-中介者模式
 Android的設(shè)計模式-解釋器模式
 Android的設(shè)計模式-命令模式
結(jié)構(gòu)型模式：
Android的設(shè)計模式-代理模式
 Android的設(shè)計模式-組合模式
 Android的設(shè)計模式-適配器模式
 Android的設(shè)計模式-裝飾者模式
 Android的設(shè)計模式-享元模式
 Android的設(shè)計模式-外觀模式
 Android的設(shè)計模式-橋接模式

1.定義

在不破壞封裝性的前提下，捕獲一個對象的內(nèi)部狀態(tài)将鸵，并在該對象之外保存這個狀態(tài)粗仓，這樣以后就可以將該對象恢復到先前保存的狀態(tài)譬挚。

2.介紹

備忘錄模式屬于行為型模式。
備忘錄模式比較適合用于功能復雜刃唐，但是需要維護和紀錄歷史的地方羞迷，或者是需要保存一個或者多個屬性的地方界轩；在未來某個時刻需要時，將其還原到原來紀錄的狀態(tài)衔瓮。

3.UML類圖

備忘錄模式UML類圖.jpg

角色說明：

Originator（發(fā)起人角色）：負責創(chuàng)建一個備忘錄（Memoto）浊猾，能夠記錄內(nèi)部狀態(tài)，以及恢復原來記錄的狀態(tài)热鞍。并且能夠決定哪些狀態(tài)是需要備忘的葫慎。
Memoto（備忘錄角色）：將發(fā)起人（Originator）對象的內(nèi)部狀態(tài)存儲起來；并且可以防止發(fā)起人（Originator）之外的對象訪問備忘錄（Memoto）碍现。
Caretaker（負責人角色）：負責保存?zhèn)渫洠∕emoto）幅疼，不能對備忘錄（Memoto）的內(nèi)容進行操作和訪問，只能將備忘錄傳遞給其他對象昼接。

4.實現(xiàn)

以游戲存檔為例子：

4.1 創(chuàng)建發(fā)起人角色

這里則是游戲類爽篷，游戲類提供存檔和讀檔的功能：

    public class Game {//游戲類
        private int mLevel = 1;//等級
        private int mCoin = 0;//金幣數(shù)量

        @Override
        public String toString() {
            return "game{" +
                    "mLevel=" + mLevel +
                    ", mCoin=" + mCoin +
                    '}';
        }

        public void play() {
            System.out.println("升級了");
            mLevel++;
            System.out.println("當前等級為:" + mLevel);
            System.out.println("獲得金幣:32");
            mCoin += 32;
            System.out.println("當前金幣數(shù)量為:" + mCoin);
        }

        public void exit() {
            System.out.println("退出游戲");
            System.out.println("退出游戲時的屬性 : " + toString());
        }

        public Memento createMemento() {//創(chuàng)建備忘錄,即游戲存檔
            Memento memento = new Memento();
            memento.setLevel(mLevel);
            memento.setCoin(mCoin);
            return memento;
        }

        public void setMemento(Memento memento) {
            mLevel = memento.getLevel();
            mCoin = memento.getCoin();
            System.out.println("讀取存檔信息:" + toString());
        }
    }

4.2 創(chuàng)建備忘錄角色

負責將游戲類的內(nèi)部狀態(tài)存儲起來：

    public class Memento {//備忘錄類
        public int level;//等級
        public int coin;//金幣數(shù)量

        public void setLevel(int level) {
            this.level = level;
        }

        public void setCoin(int coin) {
            this.coin = coin;
        }

        public int getLevel() {
            return level;
        }

        public int getCoin() {
            return coin;
        }
    }

4.3 創(chuàng)建負責人角色

負責保存?zhèn)渫洠荒軐渫浀膬?nèi)容進行操作和訪問慢睡，只能將備忘錄傳遞給其他對象逐工。

     public class Caretaker {//備忘錄管理類
        private Memento mMemento;

        public void setMemento(Memento memento) {
            mMemento = memento;
        }

        public Memento getMemento() {
            return mMemento;
        }
    }

4.4 客戶端測試

     public void test() {
        System.out.println("首次進入游戲");
        Game game = new Game();
        game.play();//玩游戲
        Memento memento = game.createMemento();//創(chuàng)建存檔
        Caretaker caretaker = new Caretaker();
        caretaker.setMemento(memento);//保存存檔
        game.exit();//退出游戲

        System.out.println("-------------");
        System.out.println("二次進入游戲");
        Game secondGame = new Game();
        secondGame.setMemento(caretaker.getMemento());//讀取存檔
        secondGame.play();//繼續(xù)玩游戲
        secondGame.exit();//不存檔,嘿嘿嘿

    }

輸出結(jié)果：

   首次進入游戲
   升級了
   當前等級為:2
   獲得金幣:32
   當前金幣數(shù)量為:32
   退出游戲
   退出游戲時的屬性 : game{mLevel=2, mCoin=32}
   -------------
   二次進入游戲
   讀取存檔信息:game{mLevel=2, mCoin=32}
   升級了
   當前等級為:3
   獲得金幣:32
   當前金幣數(shù)量為:64
   退出游戲
   退出游戲時的屬性 : game{mLevel=3, mCoin=64}

5. 應用場景

需要保存對象的某一時刻的狀態(tài)時

6. 優(yōu)點

能夠讓狀態(tài)回滾到某一時刻的狀態(tài)
實現(xiàn)了狀態(tài)保存對象的封裝，用戶無需關(guān)心其實現(xiàn)細節(jié)漂辐。

7. 缺點

要保存的對象如果成員變量過多的話泪喊，資源消耗也會相應增多。

8. Android中的源碼分析

Android中的Activity就提供了狀態(tài)保存機制來保證Activity在被系統(tǒng)回收后能夠恢復當前Activity的數(shù)據(jù)髓涯。這一機制實際上就是onSaveInstanceState和onRestoreInstanceState袒啼。onSaveInstanceState就是用來保存當前Activity的狀態(tài)，onRestoreInstanceState則是用來恢復Activity的狀態(tài)纬纪。

8.1 onSaveInstanceState 源碼

    protected void onSaveInstanceState(Bundle outState) {//保存各種狀態(tài)

        //1.保存Activity對應Window的狀態(tài)信息
        outState.putBundle(WINDOW_HIERARCHY_TAG, mWindow.saveHierarchyState());

        //2.如果存在Fragments,則保存所有Fragments的狀態(tài)信息
        Parcelable p = mFragments.saveAllState();
        if (p != null) {
            outState.putParcelable(FRAGMENTS_TAG, p);
        }

        //3.如果設(shè)置了ActivityLifecycleCallbacks回調(diào),那么會調(diào)用ActivityLifecycleCallbacks的onSaveInstanceState來進行保存狀態(tài)信息
        getApplication().dispatchActivitySaveInstanceState(this, outState);
    }

8.2 onRestoreInstanceState 源碼

   protected void onRestoreInstanceState(Bundle savedInstanceState) {
        if (mWindow != null) {
            //獲取保存過的window狀態(tài)信息
            Bundle windowState = savedInstanceState.getBundle(WINDOW_HIERARCHY_TAG);
            //如果存在狀態(tài)信息蚓再，則window進行恢復
            if (windowState != null) {
                mWindow.restoreHierarchyState(windowState);
            }
        }
    }

8.3 總結(jié)

Activity的狀態(tài)保存與恢復其實是個比較復雜的東西，很多細節(jié)這里都沒說到包各，有興趣的同學可以找相關(guān)資料研究下摘仅，這里主要還是講設(shè)計模式在Android源碼中的應用。
在上面的源碼中问畅，Activity實際上就是負責人角色（Caretaker）娃属，負責保存和恢復UI信息；Activity护姆、View矾端、ViewGroup、Fragment等都是發(fā)起人角色（Originator）卵皂，他們各自負責需要保存的信息须床；而備忘錄角色（Memoto）則是Bundle類了，相關(guān)狀態(tài)信息都是保存在Bundle中渐裂。
此外豺旬，Canvas中的Save（）和Restore（）也是使用到了備忘錄模式，有興趣的可以去看下柒凉。

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