JSP 2.0下的动态内容缓存剖析讲解
发布时间：2023-05-29 13:31:39 所属栏目：教程 来源：
导读：在web应用中，内容缓存是最普通的优化技术之一，并且能够很容易地实现。例如，可以使用一个自定义地jsp标签——我们将之命名为＜jc:cache＞——由＜jc:cache＞和＜/jc:cache＞将每一个需要被缓存
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在web应用中，内容缓存是最普通的优化技术之一，并且能够很容易地实现。例如，可以使用一个自定义地jsp标签——我们将之命名为＜jc:cache＞——由＜jc:cache＞和＜/jc:cache＞将每一个需要被缓存的页面片段封装起来。任何自定义标签可以控制它所包含部分 (也即预先封装的页面片段)在何时执行，并且动态输出结果可以被捕获。＜jc:cache＞标签使得jsp容器（例如tomcat）只生成内容一次，作为应用程序范围内的jsp变量，来存储每一个缓存片段。每次jsp页面被执行时，自定义标签将缓存页面片段载入而无需再次执行jsp代码来生成输出结果。作为jakarta工程的一个部分，标签库的开发使用了这项技术。当被缓存内容无需被每一个用户或者请求所定制的时候，它工作的十分良好。 这篇文章对上面描述的技术做了改进，通过使用jsp 2.0表达式语言（el），允许jsp页面为每一个请求和用户定制缓存内容。缓存页面片段可以包含未被jsp容器赋值的jsp表达式，在每一次页面被执行时，由自定义标签来确定这些表达式的值。因此，动态内容的建立被最优化，但是缓存片段可以含有部分由每一个请求使用本机jsp表达式语言产生的内容。通过jsp 2.0 el api的帮助，java开发者可以用表达式语言来使之成为可能。 内容缓存vs数据缓存 内容缓存不是唯一的选择。例如， 从数据库中提取的数据同样可以被缓存。事实上，由于存储的信息中不包含html markup，以及要求较少的内存，数据缓存可能更加高效率。然而在很多情况下，内存缓存更容易实现。假设在某个案例总，一个应用由大量事务对象，占用重要的cpu资源，产生复杂的数据，并且用jsp页面来呈现这些数据。工作一切良好，直到某天突然地服务器的负载增加，需要一个紧急解决方案。这时在事务对象和呈现表达层之间建立一个缓存层，时一个非常不错和有效的方案。但是必须非常快速和流畅地修改缓存动态内容的jsp页面。相对于简单的jsp页面编辑，应用程序的业务逻辑变化通常要求更多的工作量和测试；另外，如果一个页面从多个复合源聚合信息时，web层仅有少量的改变。问题在于，当缓存信息变得失去时效时，缓存空间需要被释放，而事务对象应该知道何时发生这种情况。然而，选择实现内容缓存还是数据缓存，或者其他的优化技术，有很多不得不考虑的因素，有时是所开发的程序所特殊要求的。 数据缓存和内容缓存没有必要互相排斥，它们可以一起使用。例如，在数据库驱动的应用中；从数据库中提取出来的数据，和呈现该数据的html分别被缓存起来。这与使用jsp实时生成的模板有些相似。这篇文章中讨论的基于el api技术说明如何使用jsp el来将数据载入到呈现模板中。 使用jsp变量缓存动态内容 每当实现一个缓存机制是，都需要一个存储缓存对象的方法，在这篇文章中涉及的是string类型的对象。 一种选择是使用一个对象——缓存框架结构，或者使用java maps来实现自定义的缓存方案。jsp已经拥有了称为“scoped attributes”或“jsp variables”来提供id——object映射，这正是缓存机制所需要的。对于使用page或者request scope，这是没有意义的，而在应用范围内，这是一个很好的存储缓存内容的位置， 因为它被所有的用户和页面共享。当每一个用户需要单独缓存时，session scope也可以被使用，但这不是很有效率。jstl标签库可以被是与那个来缓存内容，通过使用jsp变量正如下例所示： ＜%@ taglib prefix="c" uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core" %＞＜c:if test="${empty cachedfragment}"＞ ＜c:set var="cachedfragment" scope="application"＞ ... ＜/c:set＞＜/c:if＞ 缓存页面片段用下列语句输出结果： ${applicationscope.cachedfragment} 当缓存片段需要被每一个请求所定制的时候，到底发生了什么？例如，如果希望包含一个计数器，需要缓存两个片段： ＜%@ taglib prefix="c" uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core" %＞＜c:if test="${sessionscope.counter == null}"＞ ＜c:set var="counter" scope="session" value="0"/＞＜/c:if＞＜c:set var="counter" value="${counter+1}" scope="session"/＞＜c:if test="${empty cachedfragment1}"＞ ＜c:set var="cachedfragment1" scope="application"＞ ... ＜/c:set＞＜/c:if＞＜c:if test="${empty cachedfragment2}"＞ ＜c:set var="cachedfragment2" scope="application"＞ ... ＜/c:set＞＜/c:if＞ 可以使用下面语句输出缓存内容： ${cachedfragment1} ${counter} ${cachedfragment2} 通过专门的标签库的帮助，需要定制的页面片段的缓存变得异常容易了。上面已经提及，缓存内容可以被开始标签（＜jc:cache＞）和结尾标签（＜/jc:cache＞）封装起来。而每一个定制可以使用另一个标签（＜jc:dynamic expr="..."/＞）输出一个jsp表达式（${...}）来表现。动态内容用jsp表达式缓存并在每一次缓存内容被输出时赋值。在下面的部分可以看到这是如何实现的。counter.jsp缓存了一个包含计数器的页面片段，当每一次用户刷新这个页面的时候计数器会自动＋1。 ＜%@ taglib prefix="c" uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core" %＞＜%@ taglib prefix="jc" uri="http://devsphere.com/articles/jspcache" %＞＜c:if test="${sessionscope.counter == null}"＞ ＜c:set var="counter" scope="session" value="0"/＞＜/c:if＞＜c:set var="counter" value="${counter+1}" scope="session"/＞＜jc:cache id="cachedfragmentwithcounter"＞ ... ＜jc:dynamic expr="sessionscope.counter"/＞ ...＜/jc:cache＞ jsp 变量易于使用，对于简单的web apps，这是一个不错的内容缓存方案。然而，如果应用程序产生大量的动态内容，没有对缓存大小的控制无疑是一个问题。一种专用的缓存框架结构能够提供一个更加有力的方案，允许对缓存的监视，限制缓存大小，控制缓存策略，等等…… 使用jsp 2.0表达式语言api jsp容器（例如tomcat）对应用el api的jsp页面中的表达式予以赋值，并且可以被java代码所使用。这允许在web页面外应用jsp el作开发，例如，对xml文件、基于文本的资源以及自定义脚本。当需要控制何时对web页面中的表达式进行赋值或者书写与之相关的表达式时，el api同样是有用的。例如，缓存页面片段可以包含自定义jsp表达式，并且当每一次缓存内容被输出时，el api将用来给这些表达式赋值或者重新赋值。 文章提供了一个例子程序（参见文末资源部分），这个应用程序包含了一个java类（jsputils）和类中包含一个方法eval()，这个方法有三个参数：jsp表达式、表达式的期望类型和一个jsp context对象。eval()方法从jsp context中取得expressionevaluator并且调用evaluate()方法，通过表达式、表达式的期望类型、和一个从jsp congtext中获得的变量。jsputils.eval()方法返回表达式的值。 package com.devsphere.articles.jspcache; import javax.servlet.jsp.jspcontext; import javax.servlet.jsp.jspexception; import javax.servlet.jsp.pagecontext; import javax.servlet.jsp.el.elexception; import javax.servlet.jsp.el.expressionevaluator; import java.io.ioexception;public class jsputils { public static object eval( string expr, class type, jspcontext jspcontext) throws jspexception { try { if (expr.indexof("${") == -1) return expr; expressionevaluator evaluator = jspcontext.getexpressionevaluator(); return evaluator.evaluate(expr, type, jspcontext.getvariableresolver(), null); } catch (elexception e) { throw new jspexception(e); } } ...} 注意：jsputils.eval()主要封装了标准的expressionevaluator。如果expr不包含${，jsp el api不被调用，因为没有jsp表达式。 创建标签库描述符（tld）文件 jsp标签库需要一个标签库描述符（tld）文件来自定义标签的命名，它们的属性，以及操作该标签的java类。jspcache.tld描述了两个自定义标签，＜jc:cache＞拥有两个属性：缓存页面片段的id和jsp scope—jsp页面总需要被储存的内容范围。＜jc:dynamic＞只有一个属性，即jsp表达式必须在每一次缓存片段被输出时被赋值。tld文件将这两个自定义标签映射到cachetag和dynamictag类，如下所示： ＜?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?＞＜taglib xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/xmlschema-instance" xsi:schemalocation="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee web-jsptaglibrary_2_0.xsd" version="2.0"＞ ＜tlib-version＞1.0＜/tlib-version＞ ＜short-name＞jc＜/short-name＞ ＜uri＞http://devsphere.com/articles/jspcache＜/uri＞ ＜tag＞ ＜name＞cache＜/name＞ ＜tag-class＞com.devsphere.articles.jspcache.cachetag＜/tag-class＞ ＜body-content＞scriptless＜/body-content＞ ＜attribute＞ ＜name＞id＜/name＞ ＜required＞true＜/required＞ ＜rtexprvalue＞true＜/rtexprvalue＞ ＜/attribute＞ ＜attribute＞ ＜name＞scope＜/name＞ ＜required＞false＜/required＞ ＜rtexprvalue＞false＜/rtexprvalue＞ ＜/attribute＞ ＜/tag＞ ＜tag＞ ＜name＞dynamic＜/name＞ ＜tag-class＞com.devsphere.articles.jspcache.dynamictag＜/tag-class＞ ＜body-content＞empty＜/body-content＞ ＜attribute＞ ＜name＞expr＜/name＞ ＜required＞true＜/required＞ ＜rtexprvalue＞false＜/rtexprvalue＞ ＜/attribute＞ ＜/tag＞＜/taglib＞ tld文件包含在web应用描述符文件（web.xml）中，这五个文件同样包含一个初始参数指出cache是否可用。 ＜?xml version="1.0" encoding="iso-8859-1"?＞＜web-app xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/xmlschema-instance" xsi:schemalocation="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee web-app_2_4.xsd" version="2.4"＞ ＜context-param＞ ＜param-name＞com.devsphere.articles.jspcache.enabled＜/param-name＞ ＜param-value＞true＜/param-value＞ ＜/context-param＞ ＜jsp-config＞ ＜taglib＞ ＜taglib-uri＞http://devsphere.com/articles/jspcache＜/taglib-uri＞ ＜taglib-location＞/web-inf/jspcache.tld＜/taglib-location＞ ＜/taglib＞ ＜/jsp-config＞＜/web-app＞ 理解＜jc:cache＞的工作机理 jsp容器为jsp页面中的每一个＜jc:cache＞标签创建一个cachetag实例，来对其处理。jsp容器负责调用setjsp()、setparent()和setjspbody()方法，这是cachetag类从simpletagsupport继承而来。jsp容器同事还为所操作标签的每一个属性调用setter方法。setid()和setscope()方法存储属性值到私有域，这个值已经用cachetag()构造函数用缺省值初始化。 package com.devsphere.articles.jspcache; import javax.servlet.servletcontext; import javax.servlet.jsp.jspcontext; import javax.servlet.jsp.jspexception; import javax.servlet.jsp.pagecontext; import javax.servlet.jsp.tagext.simpletagsupport; import java.io.ioexception;import java.io.stringwriter; public class cachetag extends simpletagsupport { public static final string cache_enabled = "com.devsphere.articles.jspcache.enabled"; private string id; private int scope; private boolean cacheenabled; public cachetag() { id = null; scope = pagecontext.application_scope; } public void setid(string id) { this.id = id; } public void setscope(string scope) { this.scope = jsputils.checkscope(scope); } ...} setscope()方法调用jsputils.checkscope()来校验已经从string转换为int类型的scope的属性值。 ...public class jsputils { ... public static int checkscope(string scope) { if ("page".equalsignorecase(scope)) return pagecontext.page_scope; else if ("request".equalsignorecase(scope)) return pagecontext.request_scope; else if ("session".equalsignorecase(scope)) return pagecontext.session_scope; else if ("application".equalsignorecase(scope)) return pagecontext.application_scope; else throw new illegalargumentexception( "invalid scope: " + scope); }} 一旦cachetag实例准备对标签进行操作，jsp容器调用dotag()方法，用getjspcontext()来获得jsp context。这个对象被造型为pagecontext,从而可以调用getservletcontext()方法。servlet context用来获取初始化参数的值，这个值标明缓存机制是否被启用。如果缓存被启用，dotag()尝试使用id和scope属性值来获得缓存页面片段。如果页面片段还没有被缓存，dotag()使用getjspbody().invoke()来执行由＜jc:cache＞和＜/jc:cache＞封装的jsp代码。由jsp body产生的输出结果缓冲在stringwriter并且被tostirng()方法获得。这样，dotag()调用jsp context的setattribute()方法新建一个jsp变量，这个变量控制可能包含jsp表达式(${…})的缓存内容。这些表达式在用jspcontext.getout().print()输出内容前，被jsputils.eval()赋值。只有当缓存被启用的时候，这些行为才发生。否则，dotag()只是通过getjspbody().invoke(null)执行jsp body并且输出结果不被缓存。 ...public class cachetag extends simpletagsupport { ... public void dotag() throws jspexception, ioexception { jspcontext jspcontext = getjspcontext(); servletcontext application = ((pagecontext) jspcontext).getservletcontext(); string cacheenabledparam = application.getinitparameter(cache_enabled); cacheenabled = cacheenabledparam != null && cacheenabledparam.equals("true"); if (cacheenabled) { string cachedoutput = (string) jspcontext.getattribute(id, scope); if (cachedoutput == null) { stringwriter buffer = new stringwriter(); getjspbody().invoke(buffer); cachedoutput = buffer.tostring(); jspcontext.setattribute(id, cachedoutput, scope); } string evaluatedoutput = (string) jsputils.eval( cachedoutput, string.class, jspcontext); jspcontext.getout().print(evaluatedoutput); } else getjspbody().invoke(null); } ...} 注意一个单独的jsputils.eval()调用给所有的${…} 表达式赋值。因为一个包含了大量的${…}结构的text也是一个表达式。每一个缓存片段都可以被当作一个复杂的jsp表达式来进行处理。 iscacheenabled()方法返回cacheenabled的值，这个值已经被dotag()初始化。 ...public class cachetag extends simpletagsupport { ... public boolean iscacheenabled() { return cacheenabled; }} ＜jc:cache＞标签允许页面开发者自主选择缓存页面片段的id。这使得缓存一个页面片段可以被多个jsp页面共享，当需要重用jsp代码时，这是很有用处的。但是仍然需要一些命名协议来避免可能的冲突。通过修改cachetag类来在自动id内部包含url可以避免这种副作用。 理解＜jc:dynamic＞在做什么 每一个＜jc:dynamic＞被一个dynamictag类的实例处理，setexpr()方法将expr属性值存储到一个私有域。dotag()方法创建jsp表达式，在expr属性值加上${前缀和}后缀。然后，dotag()使用findancestorwithclass()来查找含有＜jc:dynamic＞标签元素的＜jc:cache＞的cachetag handler。如果没有查找到或者缓存被禁用，jsp表达式被jsputils.eval()赋值并且值被输出。否则，dotag()输出无值表达式。 package com.devsphere.articles.jspcache; import javax.servlet.jsp.jspexception; import javax.servlet.jsp.tagext.simpletagsupport; import java.io.ioexception; public class dynamictag extends simpletagsupport { private string expr; public void setexpr(string expr) { this.expr = expr; } public void dotag() throws jspexception, ioexception { string output = "${" + expr + "}"; cachetag ancestor = (cachetag) findancestorwithclass( this, cachetag.class); if (ancestor == null || !ancestor.iscacheenabled()) output = (string) jsputils.eval( output, string.class, getjspcontext()); getjspcontext().getout().print(output); }} 分析以上代码，可以注意到＜jc:cache＞和＜jc:dynamic＞合作来实现一个尽可能有效率的方案。如果缓存可用，页面片段和由＜jc:dynamic＞生成并被cachetag赋值的jsp表达式一起放入缓冲器。如果缓存被禁用，缓冲变得没有意义，＜jc:cache＞只是执行其jsp body部分，而让dynamictag给jsp表达式赋值。禁用缓存有时候是必要的，特别是在开发过程期间出现内容的改变和jsp页面被重新编译的时候。当然，在开发完毕的成品环境中缓存必须被启用。 （编辑：聊城站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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