设计模式之备忘录模式

备忘录模式 Memento

Intro

备忘录模式,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。这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态。

备忘录模式也叫快照模式,这个模式的定义表达了两部分内容:一部分是,存储副本以便后期恢复;另一部分是,要在不违背封装原则的前提下,进行对象的备份和恢复。

使用场景

备忘录(Memento)模式比较适用于功能比较复杂的,但需要维护或记录属性历史的类,或者需要保存的属性只是众多属性中的一小部分时,

Originator 可以根据保存的 Memento 信息还原到前一状态。

可以用来做数据(状态)备份和恢复。

Prototype

  • Originator 拥有状态的宿主,需要提供一个入口来获取和更新当前状态
  • State/Memento 需要备份状态信息
  • Caretaker 状态备忘录,备份状态信息

Sample

internal class Originator
{
    public string State { get; set; }

    public Memento CreateMemento()
    {
        return new Memento(State);
    }

    public void SetMemento(Memento memento)
    {
        State = memento?.State;
    }

    public void Show()
    {
        Console.WriteLine($"State:{State}");
    }
}

internal class Memento
{
    public string State { get; }

    public Memento(string state) => State = state;
}

internal class Caretaker
{
    public Memento Memento { get; set; }
}

var originator = new Originator
{
    State = "On"
};
originator.Show();

var caretaker = new Caretaker
{
    Memento = originator.CreateMemento()
};

originator.State = "Off";
originator.Show();

originator.SetMemento(caretaker.Memento);
originator.Show();

More

备忘录模式的应用场景也比较明确和有限,主要是用来防丢失、撤销、恢复等。它跟平时我们常说的“备份”很相似。两者的主要区别在于,备忘录模式更侧重于代码的设计和实现,备份更侧重架构设计或产品设计。

对于大对象的备份来说,备份占用的存储空间会比较大,备份和恢复的耗时会比较长。
针对这个问题,不同的业务场景有不同的处理方式。比如,只备份必要的恢复信息,结合最新的数据来恢复;再比如,全量备份和增量备份相结合,低频全量备份,高频增量备份,两者结合来做恢复,当我们需要恢复到某一时间点的备份的时候,如果这一时间点有做全量备份,我们直接拿来恢复就可以了。如果这一时间点没有对应的全量备份,我们就先找到最近的一次全量备份,然后用它来恢复,之后执行此次全量备份跟这一时间点之间的所有增量备份,也就是对应的操作或者数据变动。这样就能减少全量备份的数量和频率,减少对时间、内存的消耗。类似于 Redis 持久化方案的 AOF 和 RDB 的结合。

Reference

  • https://github.com/WeihanLi/DesignPatterns/tree/master/BehaviorPattern/MementoPattern
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