Template和JSP技术

（本文发于java emag第一期）
一、起源与现状：

关于template和jsp的起源还要追述到的远古年代，那个时候的人们用cgi来开发web应用，在一个cgi程序中写html标签。

在这之后世界开始朝不同的方向发展：sun公司提供了类似于cgi的servlet解决方案，但是无论是cgi还是servlet都面对同一个问题：在程序里写html标签，无论如何都不是一个明智的解决方案。于是sun公司于1999年推出了jsp技术。而在另一个世界里，以php和asp为代表的scriptlet页面脚本技术开始广泛应用。

不过即便如此，问题并没有结束，新的问题出现了：业务和html标签的混合，这个问题不仅导致页面结构的混乱，同时也使代码本身难以维护。

于是来自起源于70年代后期的mvc模式被引入开发。mvc的三个角色：model——包含除ui的数据和行为的所有数据和行为。view是表示ui中模型的显示。任何信息的变化都由mvc中的第三个成员来处理——控制器。

在之后的应用中，出现了技术的第一次飞跃：前端的显示逻辑和后端的业务逻辑分离，com组件或ejb或corba用于处理业务逻辑，asp、jsp以及php被用于前端的显示。这个就是的model 1阶段（页面控制器模式）。

不过这个开发模式有很多问题：

1.       页面中必须写入scriptlet调用组件以获得所必需的数据。

2.       处理显示逻辑上scriptlet代码和html代码混合交错。

3.       调试困难。jsp被编译成servlet，页面上的调试信息不足以定位错误。

这一切都是因为在model 1中并没有分离视图和控制器。完全分离视图和控制器就成了必须。这就是model 2。它把model 1中未解决的问题——分离对组件（业务逻辑）的调用工作，把这部分工作移植到了控制器。现在似乎完美了，不过等等，原来的控制器从页面中分离后，页面所需的数据怎么获得，谁来处理页面显示逻辑？两个办法：1. 继续利用asp，php或者jsp等机制，不过由于它们是运行在web环境下的，他们所要显示的数据（后端逻辑产生的结果）就需要通过控制器放入request流中；2. 使用新手法——模板技术，使用独立的模板技术由于脱离的了web环境，会给开发测试带来相当的便利。至于页面所需数据传入一个pojo就行而不是request对象。

模板技术最先开始于php的世界，出现了phplib template和fasttemplate这两位英雄。不久模板技术就被引入到java 世界里。目前比较流行的模板技术有：xstl，velocity，jdynamite，tapestry等。另外因为jsp技术毕竟是目前标准，相当的系统还是利用jsp来完成页面显示逻辑部分，在sun公司的jstl外，各个第三方组织也纷纷推出了自己的taglib，一个代表是struts tablib。

二、 模板技术分析：

模板技术从本质上来讲，它是一个占位符动态替换技术。一个完整的模板技术需要四个元素：0. 模板语言，1. 包含模板语言的模板文件，2. 拥有动态数据的数据对象，3. 模板引擎。以下就具体讨论这四个元素。（在讨论过程中，我只列举了几个不同特点技术，其它技术或有雷同就不重复了）

1.       模板语言：

模板语言包括：变量标识和表达式语句。根据表达式的控制力不同，可以分为强控制力模板语言和弱控制力模板语言。而根据模板语言与html的兼容性不同，又可以分为兼容性模板语言和非兼容性模板语言。

模板语言要处理三个要点：

1. 标量标记。把变量标识插入html的方法很多。其中一种是使用类似html的标签；另一种是使用特殊标识，如velocity或者jdynamite；第三种是扩展html标签，如tapestry。采用何种方式有着很多考虑，一个比较常见的考虑是“所见即所得”的要求。

2. 条件控制。这是一个很棘手的问题。一个简单的例子是某物流陪送系统中，物品数低于一定值的要高亮显示。不过对于一个具体复杂显示逻辑的情况，条件控制似乎不可避免。当你把类似于<if condition=”$count <＝ 40”><then><span class=”highlight”>count </span></then></if>引入，就象我们当初在asp和php中所做得一样，我们将不得不再一次面对scriptlet嵌入网页所遇到的问题。我相信你和我一样并不认为这是一个好得的编写方式。实际上并非所有的模板技术都使用条件控制，很多已有的应用如php上中的以及我曾见过一个基于asp.net的应用，当然还有java的jdynamite。这样网页上没有任何逻辑，不过这样做的代价是把高亮显示的选择控制移交给编程代码。你必需做个选择。也许你也象我一样既不想在网页中使用条件控制，也不想在代码中写html标记，但是这个显示逻辑是无可逃避的（如果你不想被你的老板抄鱿鱼的话），一个可行的方法是用css，在编程代码中决定采用哪个css样式。特别是css2技术，其selector机制，可以根据html类型甚至是element的attributes来apply不同的样式。

3. 迭代（循环）。在网页上显示一个数据表单是一个很基本的要求，使用集合标签将不可避免，不过幸运的是，它通常很简单，而且够用。特别值得一提的是php的模板技术和jdynamite技术利用html的注释标签很简单的实现了它，又保持了“所见既所得”的特性。

下面是一些技术的比较：

 

2.       模板文件：

模板文件指包含了模板语言的文本文件。

模板文件由于其模板语言的兼容性导致不同结果。与html兼容性的模板文件只是一个资源文件，其具有良好的复用性和维护性。例如jdynamite的模板文件不但可以在不同的项目中复用，甚至可以和php程序的模板文件互用。而如velocity的非兼容模板文件，由于其事实上是一个脚本程序，复用性和可维护性大大降低。

3.       拥有动态数据的数据对象：

模板文件包含的是静态内容，那么其所需的动态数据就需要另外提供。根据提供数据方式的不同可以分为3种：

1.       map：利用key/value来定位。这个是最常见的技术。如velocity的velocitycontext就是包含了map对象。

 

2.       dom：直接操作dom数据对象，如xslt利用xpath技术。

3.       pojo：直接利用反射取得dto对象，利用javabean机制取得数据。如tapestry。

4.       模板引擎：

模板引擎的工作分为三步：

1. 取得模板文件并确认其中的模板语言符合规范。

比如velocity，确定#if有对应得#end等。xml＋xslt的模型中，xml文件标签是否完整等。在完成这些工作后，模板引擎通常会把模板文件解析成一颗节点树（包含模板文件的静态内容节点和模板引擎所定义的特殊节点）。

2. 取得数据对象。

        该数据对象一般通过程序传递引用实现。现有的大量框架在程序底层完成，处理方式也各自不同，有两种技术分别为推技术和拉技术。推技术：controller调用set方法把动态数据注入，模板引擎通过get方法获得，典型代表：struts；拉技术：模板引擎根据配置信息，找到与view对应的model，调用model的get方法取得数据，典型代表：tapestry。

3. 合并模板文件（静态内容）和数据对象（动态内容），并生成最终页面。

        合并的机制一般如下，模板引擎遍历这颗节点树的每一个节点，并render该节点，遇到静态内容节点按正常输入，遇到特殊节点就从数据对象中去得对应值，并执行其表达式语句（如果有的话）。

以下详细说明：

 

三、jsp技术分析

       1. jsp技术：

       jsp，一个伪装后的servlet。web server会对任何一个jsp都生成一个对应jsp类，打开这个类，就会发现，jsp提供的是一个代码生成机制，把jsp文件中所有的scriptlet原封不动的copy的到生成的jsp类中，同时调用println把所有的html标签输出。

 

       2. taglib技术：

taglib作为jsp之上的辅助技术，其工作本质依托与jsp技术，也是自定义标签翻译成java代码，不过这次和jsp略有不同，它还要经过几个过程。

先来看一下，实现一个tag的2个要点：

1. 提供属性的set方法，此后这个属性就可以在jsp页面设置。以jstl标签为例 c:out value=""/，这个value就是jsp数据到tag之间的入口。所以tag里面必须有一个setvalue方法，具体的属性可以不叫value。例如setvalue(string data){this.data = data;}。这个“value”的名称是在tld里定义的。取什么名字都可以，只需tag里提供相应的set方法即可。

2. 处理 dostarttag 或 doendtag 。这两个方法是 tagsupport提供的。还是以c:out value=""/为例，当jsp解析这个标签的时候，在“<”处触发 dostarttag 事件，在“>”时触发 doendtag 事件。通常在 dostarttag 里进行逻辑操作，在 doendtag 里控制输出。

  在处理tag的时候：

  0. 从tagpool中取得对应tag。

1.     为该tag设置页面上下文。

2.     为该tag设置其父tag，如果没有就为null。

3.     调用setter方法传入标签属性值tag，如果该标签没有属性，此步跳过。

4.     调用dostarttag方法，取的返回值。

5.     如果该标签有body，根据dostarttag返回值确定是否pop该标签内容。如果要pop其body，则：setbodycontent()，在之后，doinitbody()。如果该标签没有body，此步跳过。

6.     调用doendtag()以确定是否跳过页面剩下部分。

7.     最后把tag类返还给tagpool。

 

   taglib技术提供两个机制，body和non-body导致了taglib的出现了两个分支：display tag和control tag， 前者在java code中嵌入了html标签，相当与一个web component，而后者则是另一种模板脚本。

 

四、两种技术方案的比较：

       1. 技术学习难易度

模板技术。使用模板技术，第一点就是必须学习模板语言，尤其是强控制的模板语言。于是模板语言本身的友好性变的尤为重要。以下依据友好性，表现力以及复用性三点为主基点比较了一下几种模板技术。

 

在jsp中大量的使用taglib，能够使得jsp的页面结构良好，更符合xml格式，而且能够重用一些页面元素。但taglib的编译之后的代码庞大而杂乱。tablib很不灵活，能完成的事情很有限。tablib代码本身的可重用性受到tagsupport定义的限制，不是很好。 另外是，我不得不承认的一件事是，taglib的编写本身不是一件愉快的事情，事实我个人很反对这种开发方式。

 

       2. 技术使用难易度

       模板技术：模板技术本身脱离了web环境，可以在不启动web server得情况下进行开发和测试，一旦出错详细的信息易于错误的定位。由于模板引擎的控制，页面中将只处理显示逻辑（尽管其可能很复杂）

       jsp技术：工作在web环境下，开发测试一定要运行web server。此外，一些taglib能够产生新的标签，页面的最终布局也必须在web环境下才可以确定。测试时出错信息不明确，特别是taglib得存在，极不容易定位。由于其本质是程序，很容易在其中写入业务逻辑，甚至于数据库连接代码，造成解耦的不彻底。

 

3. 总结

模板技术更加专注于页面的显示逻辑，有效帮助开发人员分离视图和控制器。在学习，开发和测试都更加容易。