备忘录模式核心结构需三个角色:Memento(只读快照)、Originator(创建/恢复状态)、Caretaker(保管但不访问快照);Memento须私有、只读,Originator通过CreateMemento和SetMemento操作,Caretaker仅管理栈。

备忘录模式的核心结构怎么搭
关键不是“存状态”,而是隔离状态存储与业务逻辑。必须有三个角色:Memento(只读快照)、Originator(被备份的对象,能创建和恢复自身状态)、Caretaker(保管 Memento,但不能访问其内容)。C# 里最容易错的是把 Memento 设成 public 字段或属性——这会破坏封装,让外部随意修改快照。
实操建议:
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Memento类必须是private嵌套类或internal类,构造函数接收Originator的内部状态,仅提供只读属性(如public string State { get; }) -
Originator提供两个方法:CreateMemento()返回新快照,SetMemento(Memento m)从快照恢复;注意不要在SetMemento中直接赋值字段,而应调用私有恢复逻辑 -
Caretaker只持有Stack或List,不碰Memento内部字段
撤销/恢复操作怎么支持多步和重做
单步 Undo 很简单,但真实场景需要历史栈 + 重做栈。如果只用一个 Stack,执行 Undo 后再修改对象,旧的“重做点”就丢了。
实操建议:
- 维护两个栈:
private readonly Stack和_undoStack = new(); private readonly Stack_redoStack = new(); - 每次修改前调用
_undoStack.Push(originator.CreateMemento()),同时清空_redoStack(因为新操作使重做失效) -
Undo()弹出_undoStack顶部,恢复后把原快照压入_redoStack;Redo()则反向操作 - 注意:如果对象很大,频繁深拷贝状态会吃内存,可考虑用差分快照或只存变更字段(需额外元数据支持)
如何避免序列化导致的性能和兼容性问题
有人直接用 JsonSerializer.Serialize(originator) 存整个对象——这看似省事,但实际埋雷:版本升级后字段名改了、新增了不可序列化成员、或者 DateTime 时区处理不一致,都会让旧快照无法恢复。
实操建议:
- 绝不依赖自动序列化存
Memento;显式定义快照结构,例如public record TextEditorState(string Content, int CaretPosition) - 在
Originator中用private字段存状态,CreateMemento()只提取必要字段构造轻量Memento,不暴露实现细节 - 如果状态含复杂引用类型(如自定义集合),确保
Memento中存储的是深拷贝值(用new List而非直接引用)(originalList) - 避免在
Memento中存Action、Delegate或未标记[Serializable]的类型——它们无法跨进程或持久化
UI 层触发撤销时常见线程和生命周期陷阱
WinForms/WPF 中点击“撤销”按钮,常遇到 InvalidOperationException:“集合已修改;枚举操作可能无法执行”,本质是 UI 线程在遍历绑定集合时,Undo 修改了同一集合。
实操建议:
- 所有涉及 UI 更新的状态恢复,必须封送到 UI 线程执行:
Application.Current.Dispatcher.Invoke(() => originator.SetMemento(m))(WPF)或this.Invoke((MethodInvoker)delegate { originator.SetMemento(m); })(WinForms) -
Caretaker不应持有对 UI 控件的引用;状态恢复逻辑全在Originator内部,UI 层只负责调用Undo()并响应PropertyChanged事件 - 如果
Originator是 ViewModel,记得在SetMemento后手动调用OnPropertyChanged触发绑定更新,别依赖自动通知
最易被忽略的一点:备忘录不是免费的。每存一次快照,就是一次状态复制。高频操作(如实时输入)下,要加节流——比如只在用户停顿 300ms 后才存快照,或限制栈深度(if (_undoStack.Count > 50) _undoStack.Pop();)。









