定義

備忘錄模式（Memento Pattern）是一種行為設計模式，它允許在不破壞封裝性的前提下捕獲一個對象的內部狀態，并在以后將對象恢復到該狀態。備忘錄模式通常用于實現撤銷操作（Undo）或歷史記錄（History）等功能。

在備忘錄模式中，我們定義三個角色：

1. Originator：記錄當前時刻它的內部狀態，并可使用備忘錄對象恢復到之前的狀態。
2. Memento：負責存儲Originator對象的內部狀態，并可防止Originator以外的對象訪問備忘錄。
3. Caretaker：負責保存好備忘錄對象，不能對備忘錄的內容進行操作或檢查。

示例

下面是一個C++的備忘錄模式示例：

#include <iostream>  
#include <string>  
#include <vector>  // Memento類，存儲Originator的內部狀態  
class Memento {  
public:  std::string state; // 假設Originator有一個string類型的狀態  // 構造函數，用于從Originator獲取狀態  Memento(const std::string& state) : state(state) {}  
};  // Originator類，負責創建Memento，并可以使用Memento恢復狀態  
class Originator {  
private:  std::string state; // Originator的內部狀態  public:  // 獲取當前狀態  std::string getState() const {  return state;  }  // 設置狀態  void setState(const std::string& newState) {  state = newState;  std::cout << "Originator state changed to: " << state << std::endl;  }  // 創建Memento對象，保存當前狀態  Memento* createMemento() {  return new Memento(state);  }  // 使用Memento恢復狀態  void restoreMemento(const Memento* memento) {  state = memento->state;  std::cout << "Originator state restored to: " << state << std::endl;  }  
};  // Caretaker類，負責保存Memento對象  
class Caretaker {  
private:  std::vector<Memento*> mementos; // 存儲Memento對象的容器  public:  // 添加Memento到容器中  void addMemento(Memento* memento) {  mementos.push_back(memento);  }  // 獲取Memento對象，用于恢復狀態  Memento* getMemento(int index) {  if (index >= 0 && index < mementos.size()) {  return mementos[index];  }  return nullptr;  }  
};  int main() {  Originator* originator = new Originator();  Caretaker* caretaker = new Caretaker();  // 設置Originator的初始狀態  originator->setState("Initial State");  // 保存當前狀態到Caretaker  caretaker->addMemento(originator->createMemento());  // 修改Originator的狀態  originator->setState("Modified State");  // 使用Caretaker中的Memento恢復Originator的狀態  originator->restoreMemento(caretaker->getMemento(0));  // 清理資源  delete originator;  delete caretaker;  return 0;  
}

在這個示例中：

• Memento?類存儲了?Originator?的內部狀態，即一個字符串?state。
• Originator?類有一個私有成員?state，并提供了?setState?和?getState?方法來修改和獲取這個狀態。它還提供了?createMemento?方法來創建一個包含當前狀態的?Memento?對象，以及?restoreMemento?方法來根據?Memento?對象恢復狀態。
• Caretaker?類負責保存?Memento?對象，并提供?addMemento?和?getMemento?方法來添加和獲取?Memento?對象。

在?main?函數中，我們創建了一個?Originator?對象和一個?Caretaker?對象。我們首先設置了?Originator?的初始狀態，并將這個狀態保存到?Caretaker?中。然后我們修改了?Originator?的狀態，并使用?Caretaker?中保存的?Memento?對象來恢復?Originator?的狀態。

這個示例展示了如何使用備忘錄模式來保存和恢復對象的狀態。在實際應用中，備忘錄模式常用于實現撤銷操作、歷史記錄、事務處理等需要保存和恢復對象狀態的功能。