Memento 模式

您的使用者可以對應用程式屬性進行設定，假設應用程式相關屬性是放在Application物件中，您想要設計一個屬性備份還原功能，如果您直接在Application物件中建立備份復原機制，這會使得物件本身的職責加重，與其在物件內建立備份復原機制，不如將備份復原機制從物件中脫離出來，如此一來還有可能在別的地方重用備份復原機制。

您可使用一個Backup物件來封裝想要備份的資訊，Application會負責建立Backup物件，建立的Backup物件則交由一個Recovery物件來管理，一個可能的設計方式如下所示：

import java.util.*;

class Backup {
    final String state;
    final Date date;
    Backup(String state) {
        this.state = state;
        this.date = new Date();
    }
}

class Application {
    private String state = "default setting";
    
    Backup backup() {
        return new Backup(state);
    }
    void recover(Backup backup) {
        this.state = backup.state;
    }
    
    void setState(String state) {
        this.state = state;
    }
    String getState() {
        return state;
    }
}

class Recovery {
    private List<Backup> backups = new ArrayList<Backup>();
    void add(Backup backup) {
        backups.add(backup);
    }
    Backup retrieve(Date date) {
        for(Backup backup : backups) {
            if(backup.date.equals(date)) {
                backups.remove(backup);
                return backup;
            }
        }
        return null;
    }
}

在改變Application狀態設定之前，您可以使用backup()方法對狀態進行備份，Recovery則管理儲存Backup物件，之後若想要還原Application狀態，則可以從Recovery取得備份資訊進行還原。例如：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Application application = new Application();
        Recovery recovery = new Recovery();
        
        System.out.println(application.getState());
        
        Backup backup = application.backup();  // 建立備忘
        recovery.add(backup); // 加入備忘錄
        
        application.setState("customer setting");
        System.out.println(application.getState());
        
        Date date = backup.date; // 假設 date 是使用者自行設定所要取得的還原時間！
        application.recover(recovery.retrieve(date)); // 取得備忘來還原
        System.out.println(application.getState());
    }
}

這是Memento模式的一個例子。Memento模式在Originator中保留一個Memento成員，這個Memento可以包括Originator的成員資訊，在外部的話， Memento可以由一個Caretaker維護，每對Originator作一個動作，Caretaker就保留Originator動作前的成員狀態，如果以後要復原物件狀態，只要從Caretaker取回Memento物件，對Originator進行狀態復原。

Memento模式的 UML 類別結構圖如下所示：

圖中的Caretaker是用來保留原發者所創造的備忘錄物件，以供日後復原時取回，state表示一個內部狀態，內部狀態多時，也可以將之組織為一個類別，Caretaker維護的Memento可以是多個，可用來實現Redo與Undo多次的功能。

範例中Application即Originator的角色，Backup即Memento的角色，Recovery即Caretaker的角色。

如果使用Python來示範方才的範例：

import time
class Backup:
    def __init__(self, state):
        self.state = state
        self.date = time.ctime()

class Application:
    def __init__(self):
        self.state = "default setting"
        
    def backup(self):
        return Backup(self.state)
    
    def recover(self, backup):
        self.state = backup.state

class Recovery:
    def __init__(self):
        self.backups = []
    
    def add(self, backup):
        self.backups.append(backup)
    
    def retrieve(self, date):
        for backup in self.backups:
            if backup.date == date:
                self.backups.remove(backup)
                return backup
        return None

application = Application()
recovery = Recovery()
        
print(application.state)
        
backup = application.backup()  # 建立備忘
recovery.add(backup) # 加入備忘錄
        
application.state = "customer setting"
print(application.state)
        
date = backup.date; # 假設 date 是使用者自行設定所要取得的還原時間！
application.recover(recovery.retrieve(date)) # 取得備忘來還原
print(application.state)