Go中备忘录模式如何保存状态_Go备忘录模式数据回滚实现

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go中备忘录模式的核心难点是确保仅Originator可读写Memento而Caretaker只能持有:需用全导出字段的不可变结构体,深拷贝复杂状态,限制历史快照数量防内存泄漏,并避免存储临时资源句柄。

Go中备忘录模式如何保存状态_Go备忘录模式数据回滚实现

备忘录模式在 Go 中的核心实现难点

Go 没有内置的类、继承或访问控制(如 private),所以无法像 java/C# 那样靠封装强制隔离备忘录内部状态。真正的难点不是“怎么存”,而是“怎么确保只有原发起者(Originator)能读写备忘录内容,而管理者(Caretaker)只能持有、不能篡改”。否则回滚就失去意义。

Memento 必须是不可变结构体 + 原始字段暴露

常见错误是把 Memento 设计成带方法或私有字段的类型,结果 Caretaker 无法序列化、无法深拷贝、甚至无法安全传递。正确做法是让它成为纯数据载体:

type Memento Struct {     State string     Version int     Timestamp int64 }

关键点:

  • Memento 字段全部导出(首字母大写),否则外部包(包括 Caretaker)无法读取
  • 不提供任何 setter 方法,也不嵌套指针map/slice 等可变引用——避免外部修改影响原始快照
  • 如果需保存复杂状态,用 json.RawMessage[]byte 存序列化结果,而不是直接存 struct 指针

Originator 的 Save()Restore() 必须严格配对

回滚失效最常见的原因是状态复制不完整。比如 Originator 内部用了 map 或切片Save() 只浅拷贝了引用:

func (o *Originator) Save() *Memento {     return &Memento{         State: o.state,           // ✅ string 是值类型,安全         Data:  o.cache,           // ❌ 若 cache 是 map[string]int,这里只是引用!     } }

修复方式:

  • 对 slice:用 append([]T(nil), src...) 深拷贝
  • 对 map:手动遍历重建新 map
  • 更稳妥的做法是统一走 json 编解码:json.MarshalMemento.Payload []bytejson.Unmarshal
  • Restore() 必须完全覆盖当前字段,不要做“merge”或“partial update”

Caretaker 用 slice 管理历史时要注意内存泄漏

很多示例直接用 []*Memento 存所有快照,但没限制长度,长期运行后 OOM。实际使用中必须加约束:

  • 设置最大保存数量(如最多 50 个),超出时用 append(history[1:], m) 截断旧记录
  • Memento 含大字段(如原始图片字节),考虑只存 diff 或用 LRU 缓存淘汰策略
  • 回滚操作后,建议显式将已废弃的 Memento 置为 nil(虽不能强制 GC,但能减少误用)

真正容易被忽略的是:Go 中没有析构函数,一旦 Memento 被 Caretaker 持有,它的生命周期就脱离 Originator 控制——所以设计上要默认它会被长期持有,别在里面塞临时资源句柄(如 *os.File)。

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