月份：2016年8月

观察者模式定义

在对象之间定义定义一对多的依赖关系，使得一个对象的变化可以自动地通知到所依赖的其它对象。

该模式的UML类图可以表达如下，

图中被观察者（Observerable）和观察者(Observer)之间形成一对多的关系，其中，

Observerable：可被观察的对象，属于一对多关系中的一。
Observer：希望接受被观察的对象变化通知的对象，属于一对多关系中的多。

基本的交互过程为，

1、Observerable持有注册的观察者列表，观察者的注册和注销通过attach()和detach()完成。
2、当Observerable发生变化时，将会通过notify()通知注册的所有观察者。
3、观察者通过接口onNotification()来获取变化通知，如果不想接受变化通知，可以随时通过detach方法注销观察。

被观察者和观察者之间的消息通知通过如下几个基本接口定义来实现，

Observerable.attach()：注册观察者，添加一个观察者到通知列表。
Observerable.detach()：注销观察者，从通知列表中删除一个观察者。Observerable.notify()：通知所有观察者，将会调用观察者的onNotification接口。
Observer.onNotification()：观察者获取通知消息的接口。

除此之外，观察者模式并不需要其它更多接口，从而实现了被观察者和观察者的松耦合。

简单的Java接口实现

Java中可以通过接口来实现观察者模式，UML类图如下，

代码样例见文章结尾。

通过Java自带的实用工具类库

在JDK自带的实用工具类库（Java.util.Observer）有对观察者模式的支持，UML类图可以表达如下，

其中Observerable是一个抽象类，并不是一个接口，也意味着被观察的主题不能继承其它抽象类了，这也是其应用的缺点。

代码样例见文章结尾。

自定义观察者和监听者

为了方便的使用观察者，有时候需要自定义的观察者监听者，提供更加清晰易懂的方法接口。如下UML类图中，

其添加了自定义的监听者（AbstractAssertListener和AbstractLogListener），分别提供onAssert()和onLog()方法，用于接受当发生assert/log事件的通知消息。

代码样例见文章结尾。

代码样例

代码仓库地址：http://git.oschina.net/pphh/designPatterns，可以通过如下git clone命令获取仓库代码，

git clone git@git.oschina.net:pphh/designPatterns.git

上述代码样例在文件路径designPatterns\java\observer中。

参考资料

《设计模式-可复用面向对象软件的基础》

《Head First 设计模式》

百度百科：http://baike.baidu.com/view/1854779.htm

单例模式的定义

保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

一个简单Java实现

public class Singleton {
 private static Singleton instance;
 
 private Singleton() {
 }
 
 public static Singleton getInstance() {
 
   if(instance == null) {
     instance = new Singleton();
   }
   return instance;
 }
}

在上述Java实现中，单例对象保存在一个类静态对象，类的构造函数声明为私有，要想使用这个类，必须调用getInstance方法获取全局唯一的静态单例对象。

这个简单的方法主要的缺点是没有考虑到多线程的情况，在多线程运行过程中，很有可能多个线程一开始同时进入getInstance方法，从而使得单例对象被初始化多次，线程获取到的单例并不一致。

一个解决方法是将getInstance方法声明为线程同步，请看下面的样例。

多线程同步实现创建单例

public class Singleton {
 private static Singleton instance;
 
 private Singleton() {
 }
 
 public static synchronized Singleton getInstance() {
 
   if(instance == null) {
     instance = new Singleton();
   }
   return instance;
 }
}

上述Java实现中，getInstance方法声明为线程同步，其避免了多线程一开始同时调用该方法而导致的多次实例化问题。但是这个解决方案并不完美，问题就出在线程同步上，在简单应用上这个缺点表现不明显，但是如果是多线程应用，getInstance方法被频繁调用的话，所有线程会在进入getInstance方法排队等待，线程调用会被频繁切换，造成不必要的系统资源消耗。

其实线程同步主要是希望在最开始的几个线程访问getInstance方法时，一旦单例对象创建完毕后，就不再需要让每个线程等待依次进入该方法，换句话说，单例创建完毕后，各个进程就可以异步访问该方法，获取已创建的单例对象。

优化后的解决方案见下面的样例。

多线程的异步获取和同步创建单例

public class Singleton {
 private volatile static Singleton instance;
 
 private Singleton() {
 }
 
 public static Singleton getInstance() {
   if( instance == null ) {
     synchronized(Singleton.class) {
       if(instance == null) {
          instance = new Singleton();
       }
     }
   }
   return instance;
 }
}

上述Java实现中，静态单例对象被声明为volatile对象，其意义是这个对象为各个线程共享对象，JVM不再为每个线程执行时在内存复制该对象。getInstance方法的访问是异步的，各个线程的访问独立运行，如果已有单例对象，则直接获取并退出getInstance方法；如果单例对象为空，则创建过程对线程同步，保证只让第一进入该代码块的线程来初始化该单例。

通过JVM的静态初始化来创建单例

如果系统的启动资源足够用，可以让单例的创建放在JVM启动中，即通过静态初始化器（static initializer）来创建单例，

public class Singleton {
 private static Singleton instance = new Singleton();
 
 private Singleton() {
 }
 
 public static Singleton getInstance() {
   return instance;
 }
}

上述方法简单实用。

代码样例

代码仓库地址：http://git.oschina.net/pphh/designPatterns，可以通过如下git clone命令获取仓库代码，

git clone git@git.oschina.net:pphh/designPatterns.git

上述代码样例在文件路径designPatterns\java\singleton中。

参考资料

《设计模式-可复用面向对象软件的基础》

《Head First 设计模式》

百度百科：http://baike.baidu.com/view/1859857.htm

对图片的编辑是一个常见的编程需求，比如缩小图片、加水印等等，而thumbnailator就是一个非常好用的开源图片编辑Java类库，

https://github.com/coobird/thumbnailator

本文将对此工具进行介绍并给出代码样例。

1. 项目引入thumbnailator类库

以Maven项目为例，可以按如下配置添加thumbnailator依赖类库，

 <dependency>
 <groupId>net.coobird</groupId>
 <artifactId>thumbnailator</artifactId>
 <version>0.4.8</version>
 </dependency>

2. 获取缩略图

获取缩略图有两种方式，一个是指定缩放后的图片尺寸，还有一个指定图片缩放比例。

指定缩放尺寸到宽150+高100，

Thumbnails.of(new File("bird.jpg")).size(150, 100).toFile(new File("thumbnail.jpg"));

指定缩放比例为四分之一，

BufferedImage img = ImageIO.read(new File("bird.jpg"));
BufferedImage thumbnail = Thumbnails.of(img).scale(0.25).asBufferedImage();
ImageIO.write(thumbnail, "jpg", new File("bird_scaled_25.jpg"));

图片缩放的效果图，

3. 旋转图片指定角度

对图片分别旋转0、90、180、270、45度，

for (int i : new int[] {0, 90, 180, 270, 45}) {
 Thumbnails.of("bird.jpg")
  .size(100, 100)
  .rotate(i)
  .toFile(new File("bird_rotated_" + i + ".jpg"));
 }

4. 添加水印

添加一个水印，并且设置水印透明度为30%，

Thumbnails.of("bird.jpg")
 .scale(1)
 .watermark(Positions.BOTTOM_RIGHT, ImageIO.read(watermarkFile), 0.3f)
 .outputQuality(0.8)
 .toFile(new File("bird_with_watermark.jpg"));

图片添加水印的效果图，

5. 更改图片格式

读取JPEG格式图片，然后输出PNG格式图片，

OutputStream outPng = new FileOutputStream(resDir + "output.png");
Thumbnails.of("bird.jpg")
 .scale(1)
 .outputFormat("png")
 .toOutputStream(outPng);
 outPng.close();

6. 批量处理图片

Thumbnailnator可以同时指定多个图片文件，批量进行处理，

Thumbnails.of("bird.jpg", "bird2.jpg", "bird3.jpg")
 .scale(1)
 .toFiles(new File(outDirectory), Rename.PREFIX_DOT_THUMBNAIL);

7. 代码样例

上述的代码样例可以在如下代码仓库中获取（代码路径tools\java\thumbnailator），

git clone git@git.oschina.net:pphh/tools.git

代码仓库地址： http://git.oschina.net/pphh/tools

参考文章：

工具使用说明 https://github.com/coobird/thumbnailator/wiki/Examples