如何使用Golang实现备忘录模式_保存对象状态以便恢复

日期：2025-12-22 00:00 / 作者：P粉602998670

备忘录模式在Go中通过小写字段结构体实现封装：原发器（如Editor）提供Save/Restore方法，备忘录（如EditorMemento）为纯只读数据载体，管理者（如History）负责存取快照，确保状态隔离与不可变性。

备忘录模式（Memento Pattern）用于在不破坏封装的前提下，捕获并外部化一个对象的内部状态，以便之后能恢复到原先状态。Golang 没有类和访问修饰符（如 private），但可通过结构体字段首字母小写 + 明确的“备忘录类型”设计，实现语义上的封装与状态隔离。

定义可保存状态的原发器（Originator）

原发器是需要被保存/恢复状态的对象。它应提供创建备忘录、从备忘录恢复的方法，且内部状态字段保持小写（仅包内可访问）。

例如，一个简单的文本编辑器状态：

type Editor struct {
    content string
    cursor  int
}

func (e *Editor) SetContent(c string) { e.content = c }
func (e *Editor) SetCursor(pos int)   { e.cursor = pos }

func (e *Editor) Save() *EditorMemento {
    return &EditorMemento{
        content: e.content,
        cursor:  e.cursor,
    }
}

func (e *Editor) Restore(m *EditorMemento) {
    if m != nil {
        e.content = m.content
        e.cursor = m.cursor
    }
}

设计只读的备忘录（Memento）结构体

备忘录本身不暴露修改能力，仅用于存储快照。字段小写，不提供 setter 方法，也不导出构造函数（避免外部直接 new）。

关键点：备忘录类型与原发器分离，且无方法——纯粹的数据载体：

type EditorMemento struct {
    content string
    cursor  int
}
// 注意：不导出字段，不提供任何公开方法
// 外部无法修改 m.content 或 m.cursor

这样，即使调用方拿到 *EditorMemento，也无法篡改其内容，保证了状态快照的不可变性。

引入管理者（Caretaker）管理多个备忘录

管理者负责保存和提供备忘录，不关心内部结构。典型场景是支持“撤销”操作的历史栈：

用切片或栈（如 []*EditorMemento）存档历史
每次执行变更前调用 editor.Save() 存入备忘录
撤销时取最新备忘录，调用 editor.Restore(last)

示例简易管理者：

type History struct {
    snapshots []*EditorMemento
}

func (h *History) Push(m *EditorMemento) {
    h.snapshots = append(h.snapshots, m)
}

func (h *History) Pop() *EditorMemento {
    if len(h.snapshots) == 0 {
        return nil
    }
    last := h.snapshots[len(h.snapshots)-1]
    h.snapshots = h.snapshots[:len(h.snapshots)-1]
    return last
}

完整使用示例：支持撤销的编辑器

组合三者，模拟一次编辑 → 保存 → 修改 → 撤销流程：

func main() {
    editor := &Editor{content: "Hello", cursor: 0}
    history := &History{}

    // 初始状态保存
    history.Push(editor.Save())

    // 修改内容
    editor.SetContent("Hello, World!")
    editor.SetCursor(7)

    // 撤销：恢复上一状态
    if m := history.Pop(); m != nil {
        editor.Restore(m)
    }

    fmt.Printf("Restored: %q, cursor=%d\n", editor.content, editor.cursor)
    // 输出：Restored: "Hello", cursor=0
}