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 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" %> ... 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" %> ... ... 可以使用下面语句输出缓存内容: ${cachedFragment1} ${counter} ${cachedFragment2} 通过专门的标签库的帮助,需要定制的页面片段的缓存变得异常容易了。上面已经提及,缓存内容可以被开始标签( <%@ taglib prefix="c" uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core" %><%@ taglib prefix="jc" uri="http://devsphere.com/articles/jspcache" %> ... ... JSP 变量易于使用,对于简单的Web apps,这是一个不错的内容缓存方案。然而,如果应用程序产生大量的动态内容,没有对缓存大小的控制无疑是一个问题。一种专用的缓存框架结构能够提供一个更加有力的方案,允许对缓存的监视,限制缓存大小,控制缓存策略,等等…… 使用JSP 2.0表达式语言API JSP容器(例如Tomcat)对应用EL API的JSP页面中的表达式予以赋值,并且可以被Java代码所使用。这允许在Web页面外应用JSP EL作开发,例如,对XML文件、基于文本的资源以及自定义脚本。当需要控制何时对Web页面中的表达式进行赋值或者书写与之相关的表达式时,EL API同样是有用的。例如,缓存页面片段可以包含自定义JSP表达式,并且当每一次缓存内容被输出时,EL API将用来给这些表达式赋值或者重新赋值。 文章提供了一个例子程序(参见文末资源部分),这个应用程序包含了一个Java类(JspUtils)和类中包含一个方法eval(),这个方法有三个参数:JSP表达式、表达式的期望类型和一个JSP context对象。Eval()方法从JSP context中取得ExpressionEvaluator并且调用evaluate()方法,通过表达式、表达式的期望类型、和一个从JSP congtext中获得的变量。JspUtils.eval()方法返回表达式的值。 package com.devsphere.articles.jspcache; import javax.servlet.jsp.JspContext; import javax.servlet.jsp.JspException; import javax.servlet.jsp.PageContext; import javax.servlet.jsp.el.ELException; import javax.servlet.jsp.el.ExpressionEvaluator; import java.io.IOException;public class JspUtils { public static Object eval( String expr, Class type, JspContext jspContext) throws JspException { try { if (expr.indexOf("${") == -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, xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee web-jsptaglibrary_2_0.xsd" version="2.0"> 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。 xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee web-app_2_4.xsd" version="2.4"> 理解 JSP容器为JSP页面中的每一个 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 ...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${…}结构的text也是一个表达式。每一个缓存片段都可以被当作一个复杂的JSP表达式来进行处理。 IsCacheEnabled()方法返回cacheEnabled的值,这个值已经被doTag()初始化。 ...public class CacheTag extends SimpleTagSupport { ... public boolean isCacheEnabled() { return cacheEnabled; }} 理解 每一个 package com.devsphere.articles.jspcache; import javax.servlet.jsp.JspException; import javax.servlet.jsp.tagext.SimpleTagSupport; import java.io.IOException; public class DynamicTag extends SimpleTagSupport { private String expr; public void setExpr(String expr) { this.expr = expr; } public void doTag() throws JspException, IOException { String output = "${" + 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 总结 内容缓存是一种非常易用的改善Web应用性能的方法。这篇文章集中讨论了使用JSP表达式语言来为每一个用户或者请求定制缓存内容。贯穿全文的简单介绍的标签库适合小型Web apps并且可以提升中等应用的性能。对于开发大型 企业级应用,则该考虑使用支持更好的缓存机制的框架结构,而不仅是使用JSP变量。但是了解基于EL API的定制技术无疑是不无裨益的。 |
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