"日志记录"还是"事务"设计模式？

Question

"日志记录"还是"事务"设计模式？

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我希望实现一个对象，即它具有日志记录或持久性事务。也就是说，该对象包含数据（可能是Map）。当对数据进行更改时，这些更改将被单独保留，沙盒化，以便任何外部对象可以引用基本状态（更改之前）或访问最新数据。然后，还有另一个操作将更改提交到基本状态。

这让我想起了Linux日志文件系统。文件系统更改会写入日志，并且只在稍后提交到永久存储器中。

这也可能更类似于关系数据库世界中的“事务”概念;也就是说，您有一些数据，您开始一个事务并以某种方式操作数据。并发进程将看到旧数据，而没有您的更改。然后，您可以“回滚”事务或“提交”您的更改。

我特别希望在Java中实现此功能，但显然这是一种通用的面向对象模式，如果存在的话。我希望至少可以创建它，但我不确定最佳实现方法。

此外，请假设该对象保存了大量数据，整个层次结构（子对象等）。因此，不能仅保留整个数据树的两个副本；这将浪费很多内存，并且复制操作（在提交时）需要太长时间。我希望在游戏上下文中实现这一点，每帧进行一次提交操作，因此它真的需要是最优的。

- Ricket

4个回答

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你可以将命令模式和备忘录模式结合起来。你可以拥有实现提交和回滚操作的具体命令，以及在提交之前保存修改对象状态的备忘录。

- Daniel Voina

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你所寻找的是命令模式。你可以创建命令对象，执行和撤销更改并仅存储一些基本状态，然后重播所需的任何命令以将对象置于所需状态。

- user177800

不太对。我需要基础状态和最新状态都可以随机访问；我将有两个线程，一个使用基础状态，另一个使用最新状态。使用命令模式，我基本上会来回翻转对象（撤销和重做），这将非常低效，你肯定可以想象得到。 - Ricket

然后，您可以从基本状态回放到任何“随机”需要的状态，一旦回放到特定点，您就可以“重新基础”或“快照”所需运行的任何状态，并将其用作基础并从那里回放。这是执行您要查找的操作的“标准”模式。如果您尚未尝试实施它，则__不知道__它将如何执行。这就是所有日志系统的工作方式，没有魔术算法可供使用。这些命令基本上是与先前状态的增量。 - user177800

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你所描述的听起来很像Memento模式。然而，你指定了不想存储对象的整个状态，所以该模式可能无法直接满足你的需求。

不过，你可以尝试修改它，使备忘录仅包含增量，而不是完整的对象状态。这将导致更小的内存占用。但这也意味着你只能按顺序回退状态，因为它们的增量会相互叠加。

- mikemanne

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可以查看英文原文，
原文链接

- Jeffrey L Whitledge · Accepted Answer

实现您想要的最佳方式是使对象及其所有子对象都不可变。然后，两个线程就可以在没有任何冲突的情况下操作它们，您也不必维护所有内容的两个副本。唯一需要两个副本的是实际更改的内容，而这些内容可能非常少。

假设对象 A 由对象 B 和 C 组成。对象 B 由对象 D 和 E 组成。对象 C 由对象 F 和 G 组成。因此，A、B 和 C 只是两个指针，而 D、E、F 和 G 则是它们本身。

首先创建初始实例并将其提供给两个线程。

ThreadOne -> A1{ B1{ D1, E1 } C1{ F1, G1 } } 
ThreadTwo -> A1{ B1{ D1, E1 } C1{ F1, G1 } }

因此，两个线程都指向同一个实例，不会消耗额外的内存，并且没有线程问题，因为对象永远不会改变。

现在ThreadOne需要修改对象F。为了做到这一点，它只需创建一个新的F，一个包含它的新C和一个包含新C的新A。原始的B、D、E和G保持不变，不需要复制。

ThreadOne -> A2{ B1{ D1, E1 } C2{ F2, G1 } } 
ThreadTwo -> A1{ B1{ D1, E1 } C1{ F1, G1 } }

这两个线程共享B、D、E和G的实例。

现在ThreadOne需要修改对象E。

ThreadOne -> A3{ B2{ D1, E2 } C2{ F2, G1 } } 
ThreadTwo -> A1{ B1{ D1, E1 } C1{ F1, G1 } }

现在ThreadTwo需要最新版本，所以ThreadOne只需向其提供指向其副本的指针。

ThreadOne -> A3{ B2{ D1, E2 } C2{ F2, G1 } } 
ThreadTwo -> A3{ B2{ D1, E2 } C2{ F2, G1 } }

由于这些对象是不可变的，所以不存在任何线程问题的风险。ThreadOne可以继续进行更改，每次仅创建已更改部分及其容器的新实例。

ThreadOne -> A4{ B3{ D2, E2 } C2{ F2, G1 } } 
ThreadTwo -> A3{ B2{ D1, E2 } C2{ F2, G1 } } 

ThreadOne -> A5{ B3{ D2, E2 } C3{ F3, G1 } } 
ThreadTwo -> A3{ B2{ D1, E2 } C2{ F2, G1 } }

这是一个快速、内存高效且线程安全的方案。