C#中使用單個對象的方法實現(xiàn)Undo/Redo
簡介
我們?nèi)绾卧诓煌膱鼍跋率褂眠@些方法來實現(xiàn)Undo/Redo。這些方法是使用單個對象表示變化，命令模式和備忘錄模式。
正如我們所知，Undo/Redo沒有通用的解決方案，而Undo/Redo在每個應(yīng)用程序中非常具體。處于這個原因，在該系列文章的開始部分，將討論如何使用該方法建模任意的應(yīng)用程序，然后展示一個簡單應(yīng)用程序的實現(xiàn)。
關(guān)于Undo/Redo實現(xiàn)的基本思想
正如我們所知，應(yīng)用程序在每次操作后改變其狀態(tài)。當(dāng)操作應(yīng)用程序時，它的狀態(tài)會發(fā)生改變。所以，若有人想要做撤銷，他不得不回到先前的狀態(tài)。因此，為了能夠回到先前狀態(tài)，我們需要在應(yīng)用程序運行時存儲它的狀態(tài)。要支持重做，我們不得不從目前狀態(tài)跳到下一個狀態(tài)。
為了實現(xiàn)Undo/Redo，我們不得不存儲應(yīng)用程序的狀態(tài)并在撤銷時跳到前一個狀態(tài)而在重做時跳到下一個狀態(tài)。因此我們需要維護(hù)應(yīng)用程序的狀態(tài)來支持Undo/Redo。在所有三種方法中，應(yīng)用程序狀態(tài)的維護(hù)用到了兩個棧。一個棧包含用于撤銷操作的狀態(tài)，第二個包含用于重做的狀態(tài)。撤銷操作彈出撤銷棧以獲取前一個狀態(tài)并將其設(shè)置給應(yīng)用程序。同樣的，重做操作彈出重做棧以獲取下一個狀態(tài)并將其設(shè)置給應(yīng)用程序。
現(xiàn)在，我們知道了Undo/Redo的實現(xiàn)操作都是關(guān)于保持應(yīng)用程序每次操作后的狀態(tài)。現(xiàn)在的問題是該方法如何保存狀態(tài)。本方法中，單個操作的改變被保存在一個對象中，有些屬性為該操作作為狀態(tài)是多余的，因為這里，單個對象被用于包含所有類型的動作數(shù)據(jù)。
什么是單個對象表示改變的方法？
首先，我對這是由我命名表示抱歉。這里，單個對象表示了應(yīng)用程序中所有操作的所有改變。因此，當(dāng)你準(zhǔn)備了一個關(guān)于操作更改的類型的對象，在執(zhí)行一次操作后，你僅使用了該對象屬性的子集，而剩余屬性仍舊沒有被使用。例如，你在一個應(yīng)用程序中有兩個操作；它們是高度的改變和寬度的改變。因此，對象類型包含兩個屬性：高度和寬度。當(dāng)你準(zhǔn)備了變化對象，在執(zhí)行高度更改方法后，你僅需設(shè)置變化對象的高度字段，而其他字段仍舊沒有被使用。
如何應(yīng)用單個對象表示變化的方法對任意應(yīng)用程序Undo/Redo操作建模？
單個對象表示變化的方法如何對任意應(yīng)用程序Undo/Redo操作建模將在以下步驟中討論：
步驟1
首先識別出你希望哪些操作能支持Undo/Redo。然后，識別出你將在哪個容器下支持Undo/Redo以及你希望哪些對象支持Undo/Redo。
步驟2
為了進(jìn)一步處理每個Undo/Redo操作，識別出需要被保存的屬性。
步驟3
然后創(chuàng)建一個類（ChangeRepresentationObject），它包含支持全部操作Undo/Redo的所有屬性。同樣，準(zhǔn)備一個動作類型enum，它將代表全部操作。這個動作類型enum是ChangeRepresentationObject類的一部分。
步驟4
然后創(chuàng)建一個名為UndoRedo的類，它包含兩個類型的ChangeRepresentationObject棧。一個用于撤銷操作，一個用于重做操作。該類將實現(xiàn)以下接口：
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步驟5
然后實現(xiàn)具體方法：Undo、 Redo、InsertObjectforUndoRedo。
在每個Undo操作中：
◆首先檢查Undo棧是否為空。
◆如果不是，則彈出一個ChangeRepresentationObject并將其壓入重做棧。
◆檢查動作類型。
◆然后基于動作類型，利用ChangeRepresentationObject的屬性完成撤銷操作。
在每個Redo操作中，你幾乎做與Undo同樣的事。
◆首先檢查Redo棧是否為空。
◆如果不是，彈出一個ChangeRepresentationObject，然后將其壓入撤銷棧。
◆檢查動作類型。
◆然后基于動作的類型，利用ChangeRepresentationObject屬性完成重做操作。
在InsertObjectforUndoRedo操作中，你只要把數(shù)據(jù)對象插入Undo棧并清空Redo棧中。
步驟6
然后，在完成每次操作前，調(diào)用InsertObjectforUndoRedo方法以對所有操作提供Undo/Redo支持。在用戶界面上點擊Undo時，只需調(diào)用UndoRedo類的Undo方法，而在用戶界面上點擊Redo時，只需調(diào)用UndoRedo類的redo方法。
#p#
示例應(yīng)用程序說明
這個示范WPF繪制應(yīng)用程序用來作為結(jié)合Undo/Redo操作的案例。該WPF應(yīng)用程序示例支持四種操作：插入對象、刪除對象、移動對象和調(diào)整對象的尺寸，它還有兩種類型的幾何對象：矩形和多邊形。它使用畫布作為包含這些幾何對象的容器。
現(xiàn)在，在此系列文章中，我們可以看到如何讓這四個操作支持Undo/Redo。在第一部分，使用單個對象表示變化的方法實現(xiàn)。在第二部分，使用命令模式實現(xiàn)而在第三部分，使用備忘錄模式實現(xiàn)。
使用單個對象表示變化的方法實現(xiàn)示范應(yīng)用程序的Undo/Redo
利用單個對象表示變化的方法對示范應(yīng)用程序Undo/Redo的實現(xiàn)將在以下步驟中討論
步驟1
我們將識別出那些需要支持Undo/Redo的操作。這里有四個操作支持Undo/Redo。它們是：：插入對象、刪除對象、移動對象和調(diào)整對象的尺寸。我們將對矩形和橢圓支持Undo/Redo，這里的容器是畫布。
步驟2
現(xiàn)在我們將識別出那些進(jìn)一步處理Undo/Redo所需的保存的參數(shù)。幾何對象移動時其邊距改變，因此要支持對象移動的Undo/Redo，要保存邊距。當(dāng)對象改變尺寸時，它的高度、寬度和邊距改變。因此為支持對象尺寸調(diào)整的Undo/Redo，我們需要保存高度、寬度和邊距。為了支持插入和刪除的Undo/Redo操作，我們需要保存幾何對象的引用。
步驟3
現(xiàn)在我們得到包含邊距、高度、寬度、動作類型、幾何對象引用的ChangeRepresentationObject以支持所有操作的Undo/Redo。這里的幾何對象引用被保存以便我們在對其進(jìn)行Undo/Redo時獲取。同樣使動作類型enum代表插入、刪除、移動和調(diào)整尺寸操作。此動作類型enum被用作ChangeRepresentationObject的一部分。
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這里，已附上使用單個對象表示變化的方法實現(xiàn)Undo/Redo的項目。
步驟4&5
然后我們將包含兩個ChangeRepresentationObject類型的棧的類命名為UndoRedo。一個棧用于撤銷操作而另一個用于重做操作。類的代碼如下：
CollapseCopy Code
public partial class UnDoRedo : IUndoRedo
{
private Stack_UndoActionsCollection =
new Stack();
private Stack_RedoActionsCollection =
new Stack(); #region IUndoRedo Members
public void Undo(int level)
{
for (int i = 1; i <= level; i++)
{
if (_UndoActionsCollection.Count == 0) return;ChangeRepresentationObject Undostruct = _UndoActionsCollection.Pop();
if (Undostruct.Action == ActionType.Delete)
{
Container.Children.Add(Undostruct.UiElement);
this.RedoPushInUnDoForDelete(Undostruct.UiElement);
}
else if (Undostruct.Action == ActionType.Insert)
{
Container.Children.Remove(Undostruct.UiElement);
this.RedoPushInUnDoForInsert(Undostruct.UiElement);
}
else if (Undostruct.Action == ActionType.Resize)
{
if (_UndoActionsCollection.Count != 0)
{
Point previousMarginOfSelectedObject = new Point
(((FrameworkElement)Undostruct.UiElement).Margin.Left,
((FrameworkElement)Undostruct.UiElement).Margin.Top);
this.RedoPushInUnDoForResize(previousMarginOfSelectedObject,
Undostruct.UiElement.Width,
Undostruct.UiElement.Height, Undostruct.UiElement);
Undostruct.UiElement.Margin = new Thickness
(Undostruct.Margin.X, Undostruct.Margin.Y, 0, 0);
Undostruct.UiElement.Height = Undostruct.height;
Undostruct.UiElement.Width = Undostruct.Width;
}
}
else if (Undostruct.Action == ActionType.Move)
{
Point previousMarginOfSelectedObject = new Point
(((FrameworkElement)Undostruct.UiElement).Margin.Left,
((FrameworkElement)Undostruct.UiElement).Margin.Top);
this.RedoPushInUnDoForMove(previousMarginOfSelectedObject,
Undostruct.UiElement);
Undostruct.UiElement.Margin = new Thickness
(Undostruct.Margin.X, Undostruct.Margin.Y, 0, 0);
}
}
}public void Redo(int level)
{
for (int i = 1; i <= level; i++)
{
if (_RedoActionsCollection.Count == 0) return;ChangeRepresentationObject Undostruct = _RedoActionsCollection.Pop();
if (Undostruct.Action == ActionType.Delete)
{
Container.Children.Remove(Undostruct.UiElement);
this.PushInUnDoForDelete(Undostruct.UiElement);
}
else if (Undostruct.Action == ActionType.Insert)
{
Container.Children.Add(Undostruct.UiElement);
this.PushInUnDoForInsert(Undostruct.UiElement);
}
else if (Undostruct.Action == ActionType.Resize)
{
Point previousMarginOfSelectedObject = new Point
(((FrameworkElement)Undostruct.UiElement).Margin.Left,
((FrameworkElement)Undostruct.UiElement).Margin.Top);
this.PushInUnDoForResize(previousMarginOfSelectedObject,
Undostruct.UiElement.Width,
Undostruct.UiElement.Height, Undostruct.UiElement);
Undostruct.UiElement.Margin = new Thickness
(Undostruct.Margin.X, Undostruct.Margin.Y, 0, 0);
Undostruct.UiElement.Height = Undostruct.height;
Undostruct.UiElement.Width = Undostruct.Width;
}
else if (Undostruct.Action == ActionType.Move)
{
Point previousMarginOfSelectedObject = new Point
(((FrameworkElement)Undostruct.UiElement).Margin.Left,
((FrameworkElement)Undostruct.UiElement).Margin.Top);
this.PushInUnDoForMove(previousMarginOfSelectedObject,
Undostruct.UiElement);
Undostruct.UiElement.Margin = new Thickness
(Undostruct.Margin.X, Undostruct.Margin.Y, 0, 0);
}
}
}
public void InsertObjectforUndoRedo(ChangeRepresentationObject dataobject)
{
_UndoActionsCollection.Push(dataobject);_RedoActionsCollection.Clear();
}
#endregion
步驟6
在完成每個操作前，調(diào)用InsertObjectforUndoRedo方法。當(dāng)用戶界面上Undo被點擊，我們調(diào)用UndoRedo類的Undo方法，而當(dāng)用戶界面上Redo被點擊，我們調(diào)用UndoRedo類的redo方法。
這里，我們沒有明確設(shè)置Undo棧和Redo棧的大小，因此，應(yīng)用程序能具有的狀態(tài)數(shù)目取決于系統(tǒng)的內(nèi)存。
使用單個對象表示變化的方法時的變更管理
如果你想要用單個對象表示變化的方法來為新的操作支持Undo/Redo時，你不得不作一些改變。你不得不修改表示變化的對象，動作類型Enum并改變Undo/Redo方法的代碼。所以，它的可維護(hù)性很低。
使用單個對象表示變化的方法的優(yōu)缺點
它的優(yōu)點是實現(xiàn)簡單，而不需要知道任何的設(shè)計模式，你就可以實現(xiàn)Undo/Redo。
可維護(hù)性很低。代表該方法的對象包含很多額外信息，因為這里，單個對象用來容納所有動作類型的數(shù)據(jù)。例如，對移動而言，我們只需保存移動相關(guān)的數(shù)據(jù)，而對調(diào)整尺寸，我們應(yīng)該僅保存該操作相關(guān)的數(shù)據(jù)。所以，我們在保存冗余的數(shù)據(jù)。隨著操作數(shù)目的增加，冗余也在增加。這并不是好的面向?qū)ο蟮脑O(shè)計。
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