使用备忘录/命令模式实现快速的撤销/重做？

Question

我正在为手机编写一款绘画/图形Java应用程序（因此内存有限）。该应用程序状态基本上是三个1000x500位图（即绘画的层）。加载三个位图需要大约2或3秒钟。

我试图编写一个撤销引擎，但我无法找到一个好的方法来实现。典型的方法如下：

使用命令模式：当您执行撤销操作时，重新加载初始文件的状态，然后回放到目前为止已处理的所有命令，但不包括最终命令。然而，这样做很天真，意味着等待2或3秒钟来加载初始状态，这太慢了。在移动设备上也没有足够的内存来存储初始状态。

使用备忘录模式：当您执行撤销操作时，将更改的当前状态部分替换为旧状态。这意味着每个操作都需要将旧状态的位图保存到磁盘上，因为在移动设备上没有足够的内存来存储它。由于保存位图需要时间，如果用户决定快速连续绘制多个笔划，如何应对？我不能让他们等待。

我的所有解决方案都涉及以上模式的复杂混合。

有人能否提出一个解决方案，使我可以为我的应用程序实现相对较快的撤销/重做？

- BobDuck

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没有更多建议了吗？我认为我的问题在实现任何这些模式的实际项目中都是相当基础的。 - BobDuck

可能是重复问题：如何在Java中实现简单的撤消/重做操作？ - Menelaos Kotsollaris

Answer 1

有第三种常见的撤销处理方法，那就是在Undo对象中存储两个状态之间的差异。您可以将其作为实际差异（即哪些像素已更改以及更改内容），但这可能与在每个阶段存储位图一样浪费内存。

或者，您可以使用命令模式方法，但是在撤销时不重新运行命令，而是存储命令的逆-即如果用户将红色值增加了十个，则撤销命令是将其减少十个。要撤消，只需执行逆命令。某些命令很难找到一个逆命令，例如“转换为黑白”，但通过将底层位图与许多由命令打开或关闭的过滤器混合使用，您可能可以做到。

作为另一项建议，使用您提到的命令方法，但保留先前步骤的位图。当用户执行撤消操作时，立即显示来自前（n-1）步骤的缓存位图，然后开始计算n-2的位图，以便在他再次按下撤消按钮时做好准备。

- DJClayworth

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只要在用户执行操作之前，提醒用户不能撤销某些命令（例如“转换为黑白”），则这种操作是完全可接受的。 - StrixVaria

@StrixVaria：我考虑过这个问题，但我宁愿避免这种情况，因为在绘画应用程序中，用户并不期望这种功能。我认为好的iPhone应用程序都有不错的撤销功能。 - BobDuck

谢谢。存储差异似乎是备忘录模式的一种优化。我的主要操作是像1）在这些位置绘制50个蓝色涂抹2）将饱和度更改为20％；正如您所说，存储差异或编写反向操作在这里不会有太大帮助。我喜欢你的最后一个建议。这个想法的一个变体是，当用户绘制时，机器通过命令列表缓存撤消位图。但是，我需要考虑CPU和电池使用方面的问题。 - BobDuck

Answer 2

关于您使用命令模式的观点：从初始状态开始，再次执行命令根本不需要。每个Command类应该代表一个小的用户操作，并且如果要支持撤消操作，则应该具有撤消其execute()方法所做内容的机制。我们维护一堆***Command对象的堆栈。当用户撤消某些操作时，会从堆栈中弹出一个Command对象并调用其undo()方法。

我没有看到在您的情况下使用备忘录模式的任何动机，因为撤消操作将按FIFO顺序进行。我猜用户不能随心所欲地撤消操作。

- Programmer in Paradise