定义：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。这样就可以将该对象恢复到原先保存的状态

类型：行为类

类图：

我们在编程的时候，经常需要保存对象的中间状态，当需要的时候，可以恢复到这个状态。比如，我们使用Eclipse进行编程时，假如编写失误（例如不小心误删除了几行代码），我们希望返回删除前的状态，便可以使用Ctrl+Z来进行返回。这时我们便可以使用备忘录模式来实现。

备忘录模式的结构

• 发起人：记录当前时刻的内部状态，负责定义哪些属于备份范围的状态，负责创建和恢复备忘录数据。
• 备忘录：负责存储发起人对象的内部状态，在需要的时候提供发起人需要的内部状态。
• 管理角色：对备忘录进行管理，保存和提供备忘录。

通用代码实现

 class Originator {  
     private String state = "";  

     public String getState() {  
         return state;  
     }  
     public void setState(String state) {  
         this.state = state;  
     }  
     public Memento createMemento(){  
         return new Memento(this.state);  
     }  
     public void restoreMemento(Memento memento){  
         this.setState(memento.getState());  
     }  
 }  

 class Memento {  
     private String state = "";  
     public Memento(String state){  
         this.state = state;  
     }  
     public String getState() {  
         return state;  
     }  
     public void setState(String state) {  
         this.state = state;  
     }  
 }  
 class Caretaker {  
     private Memento memento;  
     public Memento getMemento(){  
         return memento;  
     }  
     public void setMemento(Memento memento){  
         this.memento = memento;  
     }  
 }  
 public class Client {  
     public static void main(String\[\] args){  
         Originator originator = new Originator();  
         originator.setState("状态1");  
         System.out.println("初始状态:"+originator.getState());  
         Caretaker caretaker = new Caretaker();  
         caretaker.setMemento(originator.createMemento());  
         originator.setState("状态2");  
         System.out.println("改变后状态:"+originator.getState());  
         originator.restoreMemento(caretaker.getMemento());  
         System.out.println("恢复后状态:"+originator.getState());  
     }  
 }  

代码演示了一个单状态单备份的例子，逻辑非常简单：Originator类中的state变量需要备份，以便在需要的时候恢复；Memento类中，也有一个state变量，用来存储Originator类中state变量的临时状态；而Caretaker类就是用来管理备忘录类的，用来向备忘录对象中写入状态或者取回状态。

多状态多备份备忘录

通用代码演示的例子中，Originator类只有一个state变量需要备份，而通常情况下，发起人角色通常是一个javaBean，对象中需要备份的变量不止一个，需要备份的状态也不止一个，这就是多状态多备份备忘录。实现备忘录的方法很多，备忘录模式有很多变形和处理方式，像通用代码那样的方式一般不会用到，多数情况下的备忘录模式，是多状态多备份的。其实实现多状态多备份也很简单，最常用的方法是，我们在Memento中增加一个Map容器来存储所有的状态，在Caretaker类中同样使用一个Map容器才存储所有的备份。下面我们给出一个多状态多备份的例子：

package com.备忘录模式;

public class Originator {

     private String state1 = "";  
     private String state2 = "";  
     private String state3 = "";  

     public String getState1() {  
         return state1;  
     }  
     public void setState1(String state1) {  
         this.state1 = state1;  
     }  
     public String getState2() {  
         return state2;  
     }  
     public void setState2(String state2) {  
         this.state2 = state2;  
     }  
     public String getState3() {  
         return state3;  
     }  
     public void setState3(String state3) {  
         this.state3 = state3;  
     }  
     public Memento createMemento(){  
         return new Memento(BeanUtils.backupProp(this));  
     }  

     public void restoreMemento(Memento memento){  
         BeanUtils.restoreProp(this, memento.getStateMap());  
     }  
     @Override  
     public String toString() {  
         return "Originator \[state1=" + state1 + ", state2=" + state2 + ", state3=" + state3 + "\]";  
     }  

 }

package com.备忘录模式;

import java.util.Map;

public class Memento {

     private Map<String, Object> stateMap;  

     public Memento(Map<String, Object> map){  
         this.stateMap = map;  
     }  

     public Map<String, Object> getStateMap() {  
         return stateMap;  
     }  

     public void setStateMap(Map<String, Object> stateMap) {  
         this.stateMap = stateMap;  
     }  
 } 

package com.备忘录模式;

import java.beans.BeanInfo;
import java.beans.Introspector;
import java.beans.MethodDescriptor;
import java.beans.PropertyDescriptor;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class BeanUtils {

     public static Map<String, Object> backupProp(Object bean){  
         Map<String, Object> result = new HashMap<String, Object>();  
         try{  

             BeanInfo beanInfo = Introspector.getBeanInfo(bean.getClass());  
             MethodDescriptor\[\] methodDescriptor = beanInfo.getMethodDescriptors();  
             for (int i = 0; i < methodDescriptor.length; i++) {  
                 String s = methodDescriptor\[i\].getName();  
                 Method m = methodDescriptor\[i\].getMethod();  
                 if ("toString".equals(s)) {  
                  Object value = m.invoke(bean,null);  
                 System.out.println(s);  
                 System.out.println("the method toString:"+value);  
                 }  
             }

             PropertyDescriptor\[\] descriptors = beanInfo.getPropertyDescriptors();  
             for(PropertyDescriptor des: descriptors){  
                 String fieldName = des.getName();  

// Method 提供关于类或接口上单独某个方法（以及如何访问该方法）的信息。
// 所反映的方法可能是类方法或实例方法（包括抽象方法）。
Method getter = des.getReadMethod();
Object fieldValue = getter.invoke(bean,null);
// Object fieldValue = getter.invoke(bean, new Object[]{});
// System.out.println(fieldName);
// System.out.println(fieldValue);
if(!fieldName.equalsIgnoreCase("class")){
result.put(fieldName, fieldValue);

                 }  
             }  

         }catch(Exception e){  
             e.printStackTrace();  
         }  
         return result;  
     }  

     public static void restoreProp(Object bean, Map<String, Object> propMap){  
         try {  
             BeanInfo beanInfo = Introspector.getBeanInfo(bean.getClass());  
             PropertyDescriptor\[\] descriptors = beanInfo.getPropertyDescriptors();  
             for(PropertyDescriptor des: descriptors){  
                 String fieldName = des.getName();  
                 if(propMap.containsKey(fieldName)){  
                     Method setter = des.getWriteMethod();  
                     setter.invoke(bean, new Object\[\]{propMap.get(fieldName)});  
                 }  
             }  
         } catch (Exception e) {  
             e.printStackTrace();  
         }  
     }  
 } 

package com.备忘录模式;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Caretaker {

     private Map<String, Memento> memMap = new HashMap<String, Memento>();  
     public Memento getMemento(String index){  
         return memMap.get(index);  
     }  

     public void setMemento(String index, Memento memento){  
         this.memMap.put(index, memento);  
     }  
 }  

package com.备忘录模式;

import java.beans.BeanInfo;

public class Client {

     public static void main(String\[\] args){  
         Originator ori = new Originator();  
         Caretaker caretaker = new Caretaker();  
         ori.setState1("中国");  
         ori.setState2("强盛");  
         ori.setState3("繁荣");  
         System.out.println("===初始化状态===\\n"+ori);  
         caretaker.setMemento("001",ori.createMemento());  
         ori.setState1("软件");  
         ori.setState2("架构");  
         ori.setState3("优秀");  
         System.out.println("===修改后状态===\\n"+ori);  

         ori.restoreMemento(caretaker.getMemento("001"));  
         System.out.println("===恢复后状态===\\n"+ori);  
     }  
 }

备忘录模式的优缺点和适用场景

备忘录模式的优点有：

• 当发起人角色中的状态改变时，有可能这是个错误的改变，我们使用备忘录模式就可以把这个错误的改变还原。
• 备份的状态是保存在发起人角色之外的，这样，发起人角色就不需要对各个备份的状态进行管理。

备忘录模式的缺点：

• 在实际应用中，备忘录模式都是多状态和多备份的，发起人角色的状态需要存储到备忘录对象中，对资源的消耗是比较严重的。

如果有需要提供回滚操作的需求，使用备忘录模式非常适合，比如jdbc的事务操作，文本编辑器的Ctrl+Z恢复等。