软件工程学习日志2025.12.4

学习主题
中介者模式与备忘录模式的实践应用

学习目标

1. 深入理解中介者模式和备忘录模式的设计动机、核心结构及适用场景；
2. 能够运用中介者模式解决模块间解耦问题（以虚拟聊天室为例）；
3. 能够基于备忘录模式实现多次撤销功能（以用户信息操作为例）；
4. 规范编程风格，掌握模式在实际开发中的代码落地技巧。

学习内容与实践过程
一、中介者模式：虚拟聊天室实现

1. 模式理解
   中介者模式的核心是通过一个“中介者”对象封装多个同事对象之间的交互，减少同事对象间的直接依赖，降低系统耦合度。在虚拟聊天室场景中，聊天室作为中介者，统一处理用户的消息发送逻辑，用户无需直接交互，只需与聊天室通信。

2. 实验任务拆解
   新增带限制的具体聊天室（图片≤20M、文本≤100字符）；
   新增高级会员类，发送文本时自动添加时间戳；
   保持原有系统兼容性，修改客户端进行测试。

3. 实践步骤
   类图设计：定义Mediator中介者接口，实现基础聊天室ChatRoomA和带限制聊天室ChatRoomB；抽象User类，派生普通会员NormalUser和高级会员AdvancedUser，类间通过依赖关系解耦。
   代码实现：

4. 编写Mediator接口，定义sendText和sendImage方法；

5. 实现ChatRoomB的限制逻辑，通过常量定义最大文本长度和图片大小，发送前进行校验；

6. 重写AdvancedUser的sendText方法，使用SimpleDateFormat添加时间戳；

7. 客户端创建不同聊天室和用户，测试消息发送的限制效果与时间戳功能。
   测试结果：聊天室B成功拦截超长文本和超大图片，高级会员消息自动附带时间戳，原有聊天室A无限制功能正常，符合实验要求。

二、备忘录模式：多次撤销功能实现

1. 模式理解
   备忘录模式用于捕获对象的内部状态并保存，以便后续恢复。核心角色包括原发器（Originator，维护状态）、备忘录（Memento，存储状态）、负责人（Caretaker，管理备忘录）。本次实验通过集合存储多个备忘录，实现多次撤销。

2. 实验任务拆解
   改进用户信息操作撤销功能，支持多次撤销，使用集合数据结构管理备忘录。

3. 实践步骤
   类图设计：UserState存储用户状态，Memento封装状态，Originator创建和恢复备忘录，Caretaker通过ArrayList存储备忘录并维护当前索引。
   代码实现：

4. UserState封装用户名、年龄、邮箱等状态属性，提供toString方便打印；

5. Caretaker通过currentIndex记录当前操作位置，添加备忘录时清除后续无效状态，避免撤销后操作的状态混乱；

6. 实现canUndo方法判断是否可撤销，undo方法返回上一个备忘录；

7. 客户端模拟三次状态修改，测试两次撤销（恢复到上一状态）和边界情况（无法继续撤销）。
   测试结果：成功实现多次撤销，能准确恢复到历史状态，边界判断有效，无状态混乱问题。

遇到的问题及解决方法

1. 中介者模式中，高级会员时间戳格式混乱：初始未处理日期格式化的线程安全问题，后来使用局部变量SimpleDateFormat，避免多线程下的格式错误。
2. 备忘录模式中，撤销后新增状态导致历史记录异常：在Caretaker的addMemento方法中，清除当前索引后的备忘录，确保新增状态后，之前的撤销记录仅保留到当前操作。
3. 类间依赖关系模糊：通过绘制Mermaid类图梳理角色关系，明确接口与实现类、父类与子类的继承/依赖关系，减少代码冗余。

学习总结

1. 中介者模式适合多个对象交互频繁的场景，如聊天室、电商订单系统，通过中介者集中管理逻辑，便于后续扩展（如新增聊天室类型、用户类型）；
2. 备忘录模式的关键是备忘录的封装性，避免外部直接访问状态，负责人仅负责管理，不操作状态内容，确保数据安全；
3. 编程规范方面，常量命名使用大写下划线，类结构清晰，注释完整，接口定义职责单一，提升代码可读性和可维护性；
4. 本次实践让我深刻理解“设计模式是解决特定问题的最佳实践”，后续需结合更多实际场景，灵活选择合适的设计模式，降低系统耦合，提升扩展性。