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news 2025/9/17 12:57:44

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C#设计模式：备忘录模式，时光倒流的魔法

在软件开发中，我们经常会遇到需要保存对象状态，并在未来某个时刻恢复的场景。例如：

撤销操作： 文本编辑器中的撤销功能，游戏中的回退操作。
事务回滚： 数据库操作失败时，回滚到之前的状态。
游戏存档： 保存游戏进度，方便下次继续游戏。

为了实现这些功能，我们可以使用备忘录模式（Memento Pattern），它提供了一种在不破坏封装性的前提下，捕获并外部化对象的内部状态，以便以后可以将对象恢复到原先保存的状态。

一、备忘录模式简介

备忘录模式属于行为型设计模式，它主要解决的是在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态，以便以后恢复对象到原先保存的状态。

二、备忘录模式的结构

备忘录模式包含三个角色：

Originator（原发器）： 需要保存状态的对象。
Memento（备忘录）： 存储原发器内部状态的对象。
Caretaker（管理者）： 负责保存备忘录，但不能对备忘录的内容进行操作或检查。

三、C# 实现示例

让我们通过一个简单的文本编辑器示例来理解备忘录模式：

// 原发器：文本编辑器
class TextEditor
{private string _text;public string Text{get { return _text; }set { _text = value; }}// 创建备忘录public TextMemento CreateMemento(){return new TextMemento(_text);}// 恢复备忘录public void RestoreMemento(TextMemento memento){_text = memento.GetSavedText();}
}// 备忘录：保存文本编辑器的状态
class TextMemento
{private readonly string _text;public TextMemento(string text){_text = text;}public string GetSavedText(){return _text;}
}// 管理者：负责保存和恢复备忘录
class History
{private Stack<TextMemento> _mementos = new Stack<TextMemento>();public void Save(TextEditor editor){_mementos.Push(editor.CreateMemento());}public void Undo(TextEditor editor){if (_mementos.Count > 0){editor.RestoreMemento(_mementos.Pop());}}
}// 客户端代码
class Program
{static void Main(string[] args){TextEditor editor = new TextEditor();History history = new History();editor.Text = "First line";history.Save(editor); // 保存状态editor.Text = "Second line";history.Save(editor); // 保存状态editor.Text = "Third line";Console.WriteLine(editor.Text); // 输出: Third linehistory.Undo(editor); // 撤销Console.WriteLine(editor.Text); // 输出: Second linehistory.Undo(editor); // 撤销Console.WriteLine(editor.Text); // 输出: First line}
}