Logisim-Evolution中撤销/重做操作的组件定位问题分析

问题背景

在Logisim-Evolution电路仿真软件的3.8版本中，用户报告了一个关于撤销(Undo)和重做(Redo)操作的有趣问题。当用户执行一系列操作：执行两次操作、撤销两次、再重做两次后，电路中的组件位置会出现异常。这个问题在Mac OS 10.14.6和Arch Linux系统上都能复现。

问题复现步骤

1. 创建新项目并添加两个逻辑门到画布上
2. 选择第一个门并移动它
3. 选择第二个门并移动它
4. 执行两次撤销操作
5. 执行第一次重做操作（正常）
6. 执行第二次重做操作（出现错误）

问题根源分析

经过深入代码分析，发现问题出在重做操作的处理逻辑上。具体来说：

1. 选择状态依赖：重做操作(Redo)使用了当前的选择状态，而不是最初执行操作时的选择状态。这导致重做时移动了错误的组件。

2. 历史设计影响：原始Logisim版本没有重做菜单项，这个问题是在Logisim-Evolution引入重做功能时引入的。

3. Action类实现：在SelectionActions.java文件中，所有Action子类（包括Anchor、Copy、Cut、Delete等）都存在同样的问题，它们在重做时都依赖当前选择状态而非原始选择状态。

解决方案设计

开发团队提出了两种可能的解决方案：

1. 修改doIt方法：使其不依赖实时选择列表
2. 分离执行逻辑：首次执行使用doIt，重做时使用专门的redo方法

最终采用了第二种方案，具体实现如下：

1. 创建SelectedComponentsAction类：作为Action的子类，管理正向和反向的CircuitMutation对象
2. 分离执行逻辑：doItFirstTime用于首次执行，redo用于后续重做
3. 特殊处理Copy操作：保留剪贴板状态以确保重做时的一致性

技术实现细节

1. CircuitMutation对象：用于封装电路修改操作及其反向操作
2. 状态保存：在执行时保存正向和反向的修改操作
3. 剪贴板处理：对Copy和Cut操作进行特殊处理，确保重做时不依赖当前选择状态

问题影响范围

该问题主要影响以下操作：

• 组件移动(Translate)
• 复制(Copy)
• 剪切(Cut)
• 粘贴(Paste)
• 删除(Delete)
• 复制(Duplicate)
• 锚定(Anchor)
• 放置(Drop)

总结

这个问题的解决不仅修复了组件定位异常，还提高了Logisim-Evolution中撤销/重做功能的整体可靠性。通过将操作执行与当前选择状态解耦，确保了操作历史的重现准确性。这一改进对于依赖精确撤销/重做功能的电路设计工作流程尤为重要。