JSP 2.0下的动态内容缓存分析讲解

【 tulaoshi.com - Web开发 】

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。
　　
　　
　　
　　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" scop

（本文来源于图老师网站，更多请访问http://www.tulaoshi.com/webkaifa/）＜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＞
　　
　　
　　
　　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Str

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。
　　
　　
　　
　　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。