备忘录模式

备忘录模式是一种行为型设计模式，它允许在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在对象之外保存这个状态，以便之后能够将对象恢复到原先的状态。

备忘录模式主要由三个角色组成：发起人（Originator）、备忘录（Memento）和管理者（Caretaker）。

发起人是拥有要保存状态的对象。它将自身的状态保存到备忘录对象，在需要恢复时，可以从备忘录对象中恢复自己的状态。

备忘录是用于存储发起人的状态的对象。备忘录通常具有与发起人相同的接口，以便发起人可以根据需要使用备忘录对象。

管理者是负责保存和恢复备忘录的对象。它并不关心备忘录中保存了什么数据，只负责保存备忘录对象，并在需要时将其还原给发起人。

备忘录模式的使用场景通常是当需要保存和恢复对象的状态时。它的主要优点是对封装性没有依赖，可以很方便地将对象的状态保存和恢复，同时也能够减少发起人的负担。

下面我们以一个简单的例子来说明备忘录模式的具体应用。

假设我们有一个文本编辑器应用程序，用户可以输入文本并进行编辑。这个应用程序有一个撤销功能，即用户可以撤销上一步操作，恢复到之前的状态。

在这个例子中，发起人是编辑器应用程序，备忘录是用于存储编辑器应用程序状态的对象，管理者是用于保存和恢复备忘录的对象。

首先，我们需要创建一个发起人类（Editor），它拥有要保存的状态和恢复状态的功能。

```python class Editor: def __init__(self): self.text = ""

def write(self, text): self.text += text

def save(self): return Memento(self.text)

def restore(self, memento): self.text = memento.get_saved_text() ```

然后，我们创建一个备忘录类（Memento），用于保存发起人的状态。

```python class Memento: def __init__(self, text): self.text = text

def get_saved_text(self): return self.text ```

最后，我们创建一个管理者类（CareTaker），用于保存和恢复备忘录。

```python class CareTaker: def __init__(self): self.mementos = []

def save(self, memento): self.mementos.append(memento)

def restore(self): return self.mementos.pop() ```

使用备忘录模式，我们可以这样使用编辑器应用程序：

```python editor = Editor() caretaker = CareTaker()

editor.write("Hello") caretaker.save(editor.save())

editor.write(" World") caretaker.save(editor.save())

editor.write("!") print(editor.text) # Output: Hello World!

editor.restore(caretaker.restore()) print(editor.text) # Output: Hello World

editor.restore(caretaker.restore()) print(editor.text) # Output: Hello ```

在这个例子中，我们首先创建一个编辑器应用程序对象（editor），然后输入文本（"Hello"）并保存状态（调用 save 方法），然后再输入文本（" World"）并保存状态（调用 save 方法）。这样，我们就可以撤销之前的操作，恢复到之前的状态（调用 restore 方法），输出最终的文本（"Hello World"）。

通过使用备忘录模式，我们实现了编辑器应用程序的撤销功能，同时保持了其封装性。