备忘录模式 (Memento)

模式特点

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，以便以后当需要时能将该对象恢复到原先保存的状态。

• 备忘录对象存储原发器对象的内部状态
• 原发器负责创建和恢复备忘录
• 管理者只负责保存备忘录，不能修改其内容
• 实现撤销/恢复功能的核心模式

类图

应用场景

• Qt 中 QUndoStack 配合 QUndoCommand 实现撤销
• 示教器运动轨迹编辑：保存历史轨迹点用于撤销
• 配置编辑器：保存配置快照支持回退
• 游戏存档系统：保存游戏状态用于恢复
• 事务管理：保存数据快照用于事务回滚

示例代码（C++）

// 备忘录 - 保存运动状态
class MotionMemento {
    friend class RobotArm;
    std::vector<double> m_joints;
    MotionMemento(const std::vector<double>& j) : m_joints(j) {}
public: const std::vector<double>& getState() const { return m_joints; }
};

// 原发器 - 机器人手臂
class RobotArm {
    std::vector<double> m_joints;  // 6轴关节角度
public:
    void setJoints(const std::vector<double>& j) { m_joints = j; }
    void show() { std::cout << "关节: "; for (auto j : m_joints) std::cout << j << " "; std::cout << std::endl; }

    MotionMemento* save() { return new MotionMemento(m_joints); }
    void restore(MotionMemento* m) { m_joints = m->m_joints; }
};

// 管理者 - 撤销栈
class UndoManager {
    std::vector<MotionMemento*> m_stack;
public:
    void save(RobotArm& arm) { m_stack.push_back(arm.save()); }
    void undo(RobotArm& arm) {
        if (!m_stack.empty()) { arm.restore(m_stack.back()); m_stack.pop_back(); }
    }
};

RobotArm arm; UndoManager undoMgr;
arm.setJoints({0, 0, 0, 0, 0, 0}); undoMgr.save(arm);
arm.setJoints({90, 45, 30, 0, 60, 0}); undoMgr.save(arm);
arm.setJoints({180, 90, 60, 0, 90, 0});
undoMgr.undo(arm);  // 恢复到 {90,45,30,0,60,0}