游戏进度恢复--备忘录模式

缘起

某日，部门Leader给小明布置了一个任务：编码出游戏某个场景，游戏角色有生命力、攻击力、防御力等数据，打Boss前和后数据是不一样的，我们允许玩家若感觉与Boss决斗效果不理想可以让游戏恢复到决斗前。

小明的代码

public class GameRole {
    private int vitality;   // 生命
    private int attack;     // 攻击力
    private int defense;    // 防御力
	...getter/setter
        
        
	public void displayState() {    // 显示状态
        System.out.println("角色当前状态：");
        System.out.println("生命值：" + this.vitality);
        System.out.println("攻击力：" + this.attack);
        System.out.println("防御力：" + this.defense);
    }
    
    // 初始化状态
    public void getInitState() {
        this.vitality = 100;
        this.attack = 100;
        this.defense = 100;
    }
    
    // 战斗后
    public void fight() {
        this.vitality = 0;
        this.attack = 0;
        this.defense = 0;
    }
}

客户端调用

GameRole role = new GameRole();
role.getInitState();
role.displayState();

// 保存进度
GameRole backup = new GameRole();
backup.setVitality(role.getVitality());
backup.setAttack(role.getAttack());
backup.setDefense(role.getDefense());

// 战斗
role.fight();
role.displayState();

// 游戏进度恢复
role.setVitality(backup.getVitality());
role.setAttack(backup.getAttack());
role.setDefense(backup.getDefense());

role.displayState();

Leader看后:“代码无错未必优，问题主要在于客户端的调用。这样把游戏的整个角色细节都暴露给了客户端，你的客户端职责太大了，后面若添加新的属性，客户端的工作就太多了，你可以试试备忘录模式”

备忘录模式

备忘录模式：在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并且在该对象之外保存这个状态。这样以后就可以将该对象恢复到原先保存的状态

结构图

• Originator(发起人)：负责创建一个备忘录Memento，用于记录当前时刻的内部状态
• Memento(备忘录)：负责存储Originator对象的内部状态
• Caretaker(管理者)：负责保存好备忘录Memento

备忘录模式基本代码

• Originator发起人

public class Originator {
    private String state;

    public String getState() {
        return state;
    }

    public void setState(String state) {
        this.state = state;
    }
    
    // 显示数据
    public void show() {
        System.out.println("state is " + this.state);
    }
    
    // 创建备忘录
    public Memento createMemento() {
        return new Memento(this.state);
    }
    
    // 恢复备忘录
    public void recoveryMemento(Memento memento) {
        this.setState(memento.getState());
    }
    
}

• 备忘录(Memento)

public 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;
    }
}

• 管理者(Caretaker)

public class Caretaker {

    private Memento memento;

    public Memento getMemento() {
        return memento;
    }

    public void setMemento(Memento memento) {
        this.memento = memento;
    }
}

客户端

Originator o = new Originator();
o.setState("On");
o.show();

Caretaker c = new Caretaker();
c.setMemento(o.createMemento());

o.setState("Off");  // 数据改变了
o.show();

o.recoveryMemento(c.getMemento());  // 数据恢复
o.show();

这就是将保存的细节给封装在了Memento中了，若需要更改保存状态也不用影响客户端了。

Memento 模式适用于功能比较复杂的，但需要维护或记录属性历史的类，或者需要保存的属性只是众多属性中的一小部分。

游戏进度备忘

结构图

具体实现

• GameRole

public class GameRole {
    private int vitality;   // 生命
    private int attack;     // 攻击力
    private int defense;    // 防御力

	...
    
    // 保存状态
    public RoleStateMemento saveState() {
        return new RoleStateMemento(this.vitality, this.attack, this.defense);
    }
    
    // 恢复
    public void recoveryState(RoleStateMemento memento) {
        this.vitality = memento.getVitality();
        this.attack = memento.getAttack();
        this.defense = memento.getDefense();
    }

}

• RoleStateMemento

public class RoleStateMemento {
    private int vitality;   // 生命
    private int attack;     // 攻击力
    private int defense;    // 防御力

    public RoleStateMemento(int vitality, int attack, int defense) {
        this.vitality = vitality;
        this.attack = attack;
        this.defense = defense;
    }

    public int getVitality() {
        return vitality;
    }

    public void setVitality(int vitality) {
        this.vitality = vitality;
    }

    public int getAttack() {
        return attack;
    }

    public void setAttack(int attack) {
        this.attack = attack;
    }

    public int getDefense() {
        return defense;
    }

    public void setDefense(int defense) {
        this.defense = defense;
    }
}

• RoleStateCaretaker 管理者

public class RoleStateCaretaker {
    
    private RoleStateMemento memento;

    public RoleStateMemento getMemento() {
        return memento;
    }

    public void setMemento(RoleStateMemento memento) {
        this.memento = memento;
    }
}

客户端

GameRole role = new GameRole();
role.getInitState();
role.displayState();

// 保存记录
RoleStateCaretaker c = new RoleStateCaretaker();
c.setMemento(role.saveState());

// 战斗
role.fight();
role.displayState();

// 游戏进度重新恢复
role.recoveryState(c.getMemento());
role.displayState();

Tips:备忘录模式也是有缺点的，角色状态需要完整存储到备忘录对象中，如果状态数据太多，那么在资源消耗上，备忘录模式会非常耗内存，注意你的服务器别崩了