在我们平时的开发工作中，很多场景需要我们备份和恢复，比如数据库binlog日志备份、mvcc多版本并发控制、浏览器的回退、Chrome奔溃后重新打开恢复之前的页面。在GOF《设计模式》定义如下：

        Captures and externalizes an object’s internal state so that it can be restored later, all without violating encapsulation.

就是不改变原有封装的情况下，捕获和暴露对象的内部状态，以便之后可以用来恢复。

        现在假设有一个场景，DBA每天备份一次binlog，有新的binlog日志请求到来时，增加到binlog上，并且日终的时候，保存当天的binlog，如果某一天数据库需要恢复到之前某一天的状态，拿出备份的binlog进行恢复就行。代码如下：

定义一个binlog类，如下：logBuilder记录日志具体内容，createSnapshot用来创建一个快照，restoreSnapshot用来恢复快照

public class Binlog {

    private StringBuilder logBuilder = new StringBuilder();

    public String getText() {
        return logBuilder.toString();
    }

    public void append(String log) {
        logBuilder.append(log);
    }

    public Snapshot createSnapshot() {
        return new Snapshot(this);
    }

    public void restoreSnapshot(Snapshot snapshot) {
        this.logBuilder = new StringBuilder(snapshot.getBinlog().getText());
    }
}

下面是快照类

public class Snapshot {

    private Binlog binlog;

    public Snapshot(Binlog binlog) {
        this.binlog = binlog;
    }

    public Binlog getBinlog() {
        return this.binlog;
    }
}

SnapshotHolder类用来保存和获取快照

public class SnapshotHolder {

    private Map<String, Snapshot> snapshots = new HashMap<>(100);

    public Snapshot getSnapshot(String date) {
        return snapshots.get(date);
    }

    public void storeSnapshot(String date, Snapshot snapshot) {
        snapshots.put(date, snapshot);
    }
}

下面的应用类是增加新日志和用快照恢复数据，如下：

public class ApplicationMain {

    public static void main(String[] args) {
        Binlog binlog = new Binlog();
        SnapshotHolder snapshotsHolder = new SnapshotHolder();
        String newLog = "insert into t values(1, 12345)";
        binlog.append(newLog);
        //备份
        snapshotsHolder.storeSnapshot(DateUtils.getCurrentDate(), new Snapshot(binlog));
        String newLog1 = "insert into t1 values(1, 12345)";
        binlog.append(newLog1);
        //恢复
        binlog = snapshotsHolder.getSnapshot(DateUtils.getCurrentDate()).getBinlog();

    }
}

注意：上面的记录快照的方式用了全量记录的方式，mysqlsh数据库实际也是使用了这种方式。但是这种方式存储成本很高。适用于增量数据比较多的场景。如果增量数据少，可以用于备份增量的方式，这时恢复到之前的某一个快照时，就用之前的增量快照进行累加。

这时修改SnapshotHolder的getSnapshot方法，如下：

public Snapshot getSnapshot(String date) {
        final Binlog binlog = new Binlog();
        for (String key : snapshots.keySet()){
            if (key.compareTo(date) <= 0){
                binlog.append(snapshots.get(date).getBinlog().getText());
            }
        }
        return new Snapshot(binlog);
    }

上面的代码地址：https://github.com/jinjunzhu/design-pattern.git

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