Назад в будущее: Как мы построили систему «Отмены действия» (Undo)

Привет, коллеги! Сегодня мы хотим поделиться историей о том, как создавали систему «Отмены действия» (Undo) в одном из наших проектов. Эта задача оказалась на удивление сложной и интересной, и мы уверены, что наш опыт будет полезен и вам. Ведь кто из нас не сталкивался с необходимостью «откатить» свои действия в программе? Это базовая функциональность, которая существенно повышает удобство использования любого приложения.

Мы расскажем о подходах, которые рассматривали, трудностях, с которыми столкнулись, и, конечно же, о решениях, которые в итоге приняли. Готовьтесь, будет много технических деталей, но мы постараемся объяснить все максимально просто и понятно. Поехали!

Почему «Отмена действия» – это важно?

Прежде чем погрузиться в технические детали, давайте поговорим о том, почему вообще стоит тратить время и ресурсы на реализацию системы «Отмены действия». Ответ прост: это значительно улучшает пользовательский опыт. Представьте себе, что вы работаете в графическом редакторе, случайно удалили важный элемент, и у вас нет возможности отменить это действие. Разочарование, правда?

Система Undo позволяет пользователям экспериментировать, не боясь совершить непоправимую ошибку. Она дает уверенность в том, что любое действие можно отменить, и это делает работу с программой более комфортной и продуктивной. Кроме того, наличие Undo/Redo является признаком хорошо продуманного и профессионального программного обеспечения.

Основные подходы к реализации Undo

Существует несколько основных подходов к реализации системы «Отмены действия». Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, и выбор конкретного подхода зависит от специфики проекта и требований к производительности.

• Memento (Снимок состояния): Сохранение полного состояния объекта перед каждым изменением.
• Command (Команда): Инкапсуляция каждого действия в отдельный объект, который может быть выполнен и отменен.
• Differential (Разностный): Сохранение только изменений, внесенных в объект.

Memento: Просто, но затратно

Самый простой подход – это сохранять полный снимок состояния объекта перед каждым изменением. При отмене действия мы просто восстанавливаем предыдущий снимок. Этот подход легко реализовать, но он может быть очень затратным по памяти, особенно если речь идет о больших объектах или большом количестве действий.

Представьте, что вы редактируете большое изображение в графическом редакторе. Если вы будете сохранять полную копию изображения перед каждой операцией (например, перед каждым мазком кисти), то очень быстро исчерпаете всю доступную память.

Command: Гибкость и контроль

Подход Command заключается в том, что каждое действие инкапсулируется в отдельный объект-команду. Этот объект содержит информацию о том, как выполнить действие, и как его отменить. При выполнении действия мы создаем объект-команду, выполняем его, и сохраняем этот объект в истории действий. При отмене действия мы просто вызываем метод отмены у соответствующего объекта-команды.

Этот подход более сложный в реализации, чем Memento, но он обладает большей гибкостью и позволяет более точно контролировать процесс отмены действий. Например, мы можем реализовать сложные операции отмены, которые зависят от контекста.

Differential: Экономия памяти

Подход Differential заключается в том, что мы сохраняем только изменения, внесенные в объект. Вместо того, чтобы сохранять полный снимок состояния, мы сохраняем только разницу между текущим и предыдущим состоянием. Этот подход позволяет существенно экономить память, но он требует более сложной логики для применения и отмены изменений.

Например, если мы изменили только один пиксель в большом изображении, то нам достаточно сохранить информацию только об этом пикселе, а не о всем изображении целиком.

Наш выбор: Комбинированный подход

В нашем проекте мы решили использовать комбинированный подход, сочетающий в себе преимущества Command и Differential. Для большинства действий мы использовали подход Command, так как он обеспечивал необходимую гибкость и контроль. Однако для операций, которые вносили небольшие изменения в большие объекты, мы использовали подход Differential, чтобы сэкономить память.

Такое сочетание позволило нам создать эффективную и гибкую систему «Отмены действия», которая удовлетворяла всем нашим требованиям.

Трудности и решения

Как и в любом сложном проекте, при реализации системы «Отмены действия» мы столкнулись с рядом трудностей. Вот некоторые из них:

• Сложные зависимости: Некоторые действия зависели от других действий, и отмена одного действия могла потребовать отмены нескольких других.
• Конфликты изменений: В многопользовательской среде несколько пользователей могли одновременно вносить изменения в один и тот же объект, что приводило к конфликтам при отмене действий.
• Производительность: Операции отмены действий должны были выполняться достаточно быстро, чтобы не раздражать пользователей.

Решение зависимостей

Для решения проблемы зависимостей мы использовали механизм транзакций. Каждое действие было частью транзакции, которая гарантировала, что либо все действия в транзакции будут выполнены, либо ни одно из них. При отмене действия мы отменяли всю транзакцию целиком, что позволяло избежать проблем с зависимостями.

Разрешение конфликтов

Для разрешения конфликтов в многопользовательской среде мы использовали систему контроля версий. Каждое изменение объекта фиксировалось с указанием автора и времени внесения изменения. При отмене действия мы проверяли, не было ли внесено других изменений в объект с момента выполнения отменяемого действия. Если были, то мы предлагали пользователю разрешить конфликт вручную.

Оптимизация производительности

Для оптимизации производительности мы использовали несколько подходов. Во-первых, мы старались минимизировать объем данных, которые необходимо было сохранять для каждой операции. Во-вторых, мы использовали асинхронные операции для выполнения операций отмены действий в фоновом режиме. В-третьих, мы использовали кэширование для хранения часто используемых данных.

Результаты и выводы

В результате мы создали надежную и эффективную систему «Отмены действия», которая значительно улучшила пользовательский опыт в нашем проекте. Мы узнали много нового о различных подходах к реализации Undo, о трудностях, которые могут возникнуть, и о способах их решения.

Надеемся, что наш опыт будет полезен и вам. Помните, что реализация системы «Отмены действия» – это сложная задача, которая требует тщательного планирования и проектирования. Но результат стоит того, ведь удобство использования вашего приложения значительно повысится.

Подробнее

Архитектура Undo	Реализация Undo Command	Undo Memento	Undo Differential	Оптимизация Undo
История отмены действий	Undo Redo паттерн	Контроль версий Undo	Многопользовательский Undo	Тестирование Undo