Template和JSP技術__JSP

（本文發於java emag第一期）
一、起源與現狀：

關於Template和JSP的起源還要追述到Web開發的遠古年代，那個時候的人們用CGI來開發web應用，在一個CGI程式中寫HTML標籤。

在這之後世界開始朝不同的方向發展：sun公司提供了類似於CGI的servlet解決方案，但是無論是CGI還是servlet都面對同一個問題：在程式裡寫html標籤，無論如何都不是一個明智的解決方案。於是sun公司於1999年推出了JSP技術。而在另一個世界裡，以PHP和ASP為代表的scriptlet頁面指令碼技術開始廣泛應用。

不過即便如此，問題並沒有結束，新的問題出現了：業務和HTML標籤的混合，這個問題不僅導致頁面結構的混亂，同時也使代碼本身難以維護。

於是來自起源於70年代後期的MVC模式被引入開發。MVC的三個角色：Model——包含除UI的資料和行為的所有資料和行為。View是表示UI中模型的顯示。任何資訊的變化都由MVC中的第三個成員來處理——控制器。

在之後的應用中，出現了技術的第一次飛躍：前端的顯示邏輯和後端的商務邏輯分離，COM組件或EJB或CORBA用於處理商務邏輯，ASP、JSP以及PHP被用於前端的顯示。這個就是Web開發的Model 1階段（頁面控制器模式）。

不過這個開發模式有很多問題：

1.       頁面中必須寫入Scriptlet調用組件以獲得所必需的資料。

2.       處理顯示邏輯上Scriptlet代碼和HTML代碼混合交錯。

3.       調試困難。JSP被編譯成servlet，頁面上的調試資訊不足以定位錯誤。

這一切都是因為在Model 1中並沒有分離視圖和控制器。完全分離視圖和控制器就成了必須。這就是Model 2。它把Model 1中未解決的問題——分離對組件（商務邏輯）的調用工作，把這部分工作移植到了控制器。現在似乎完美了，不過等等，原來的控制器從頁面中分離後，頁面所需的資料怎麼獲得，誰來處理頁面顯示邏輯。兩個辦法：1. 繼續利用asp，php或者jsp等機制，不過由於它們是運行在web環境下的，他們所要顯示的資料（後端邏輯產生的結果）就需要通過控制器放入request流中；2. 使用新手法——模板技術，使用獨立的模板技術由於脫離的了web環境，會給開發測試帶來相當的便利。至於頁面所需資料傳入一個POJO就行而不是request對象。

模板技術最先開始於PHP的世界，出現了PHPLIB Template和FastTemplate這兩位英雄。不久模板技術就被引入到java web開發世界裡。目前比較流行的模板技術有：XSTL，Velocity，JDynamiTe，Tapestry等。另外因為JSP技術畢竟是目前標準，相當的系統還是利用JSP來完成頁面顯示邏輯部分，在Sun公司的JSTL外，各個第三方組織也紛紛推出了自己的Taglib，一個代表是struts tablib。

二、 模板技術分析：

模板技術從本質上來講，它是一個預留位置動態替換技術。一個完整的模板技術需要四個元素：0. 範本語言，1. 包含範本語言的模板檔案，2. 擁有動態資料的資料對象，3. 模板引擎。以下就具體討論這四個元素。（在討論過程中，我只列舉了幾個不同特點技術，其它技術或有雷同就不重複了）

1.       範本語言：

範本語言包括：變數標識和運算式語句。根據運算式的控制力不同，可以分為強控制力範本語言和弱控制力範本語言。而根據範本語言與HTML的相容性不同，又可以分為相容性範本語言和非相容性範本語言。

範本語言要處理三個要點：

1. 標量標記。把變數標識插入html的方法很多。其中一種是使用類似html的標籤；另一種是使用特殊標識，如Velocity或者JDynamiTe；第三種是擴充html標籤，如tapestry。採用何種方式有著很多考慮，一個比較常見的考慮是“所見即所得 (WYSIWYG)”的要求。

2. 條件控制。這是一個很棘手的問題。一個簡單的例子是某物流陪送系統中，物品數低於一定值的要高亮顯示。不過對於一個具體複雜顯示邏輯的情況，條件控制似乎不可避免。當你把類似於<IF condition=”$count <＝ 40”><then><span class=”highlight”>count </span></then></IF>引入，就象我們當初在ASP和PHP中所做得一樣，我們將不得不再一次面對scriptlet嵌入網頁所遇到的問題。我相信你和我一樣並不認為這是一個好得的編寫方式。實際上並非所有的模板技術都使用條件控制，很多已有的應用如PHP上中的以及我曾見過一個基於ASP.NET的應用，當然還有Java的JDynamiTe。這樣網頁上沒有任何邏輯，不過這樣做的代價是把高亮顯示的選擇控制移交給編程代碼。你必需做個選擇。也許你也象我一樣既不想在網頁中使用條件控制，也不想在代碼中寫html標記，但是這個顯示邏輯是無可逃避的（如果你不想被你的老闆抄魷魚的話），一個可行的方法是用CSS，在編程代碼中決定採用哪個css樣式。特別是CSS2技術，其selector機制，可以根據html類型甚至是element的attributes來apply不同的樣式。

3. 迭代（迴圈）。在網頁上顯示一個資料表單是一個很基本的要求，使用集合標籤將不可避免，不過幸運的是，它通常很簡單，而且夠用。特別值得一提的是PHP的模板技術和JDynamiTe技術利用html的注釋標籤很簡單的實現了它，又保持了“所見既所得”的特性。

下面是一些技術的比較：

Velocity

變數定義：用$標誌 運算式語句：以#開始 強控制語言：變數賦值：#set $this = "Velocity"             外部參考：#include ( $1 )             條件控制：#if …. #end 非相容語言

JDynamiTe 變數定義：用{}封裝 運算式語句：寫在注釋格式（<!--  à）中 弱控制語言 相容語言

XSLT 變數定義：xml標籤 運算式：xsl標籤 強控制語言：外部參考：import，include             條件控制：if，  choose…when…otherwise 非相容語言

Tapestry 採用component的形式開發。 變數定義（組件定義）：在html標籤中加上jwcid 運算式語句：ognl規範 相容語言

 

2.       模板檔案：

模板檔案指包含了範本語言的文字檔。

模板檔案由於其範本語言的相容性導致不同結果。與HTML相容性的模板檔案只是一個資源檔，其具有良好的複用性和維護性。例如JDynamiTe的模板檔案不但可以在不同的項目中複用，甚至可以和PHP程式的模板檔案互用。而如velocity的非相容模板檔案，由於其事實上是一個指令碼程式，複用性和可維護性大大降低。

3.       擁有動態資料的資料對象：

模板檔案包含的是靜態內容，那麼其所需的動態資料就需要另外提供。根據提供資料方式的不同可以分為3種：

1.       Map：利用key/value來定位。這個是最常見的技術。如velocity的VelocityContext就是包含了map對象。

Example.vm： Hello from $name in the $project project.   Example.java： VelocityContext context = new VelocityContext(); context.put("name", "Velocity"); context.put("project", "Jakarta");

 

2.       DOM：直接操作DOM資料對象，如XSLT利用XPath技術。

3.       POJO：直接利用反射取得DTO對象，利用JavaBean機製取得資料。如Tapestry。

4.       模板引擎：

模板引擎的工作分為三步：

1. 取得模板檔案並確認其中的範本語言符合規範。

比如velocity，確定#if有對應得#end等。Xml＋xslt的模型中，xml檔案標籤是否完整等。在完成這些工作後，模板引擎通常會把模板檔案解析成一顆節點樹（包含模板檔案的靜態內容節點和模板引擎所定義的特殊節點）。

2. 取得資料對象。

        該資料對象一般通過程式傳遞引用實現。現有的大量架構在程式底層完成，處理方式也各自不同，有兩種技術分別為推技術和拉技術。推技術：controller調用set方法把動態資料注入，模板引擎通過get方法獲得，典型代表：Struts；拉技術：模板引擎根據配置資訊，找到與view對應的model，調用model的get方法取得資料，典型代表：Tapestry。

3. 合并模板檔案（靜態內容）和資料對象（動態內容），並產生最終頁面。

        合并的機制一般如下，模板引擎遍曆這顆節點樹的每一個節點，並render該節點，遇到靜態內容節點按正常輸入，遇到特殊節點就從資料對象中去得對應值，並執行其運算式語句（如果有的話）。

以下詳細說明：

Velocity

Template template = Velocity.getTemplate("test.wm"); Context context = new VelocityContext(); context.put("foo", "bar"); context.put("customer", new Customer()); template.merge(context, writer); 當調用Velocity.getTemplate 方法時，將調用ResourceManger的對應方法。 ResourceManger先查看該模板檔案是否在cache中，如果沒有就去擷取，產生resource對象並調用process()方法，確定該模板是否有效，如果有效，則在記憶體中產生一個Node樹。 當調用template.merge()時，遍曆這顆Node樹，並調用每個Node的render方法。對於模板中的變數和對象Node，還將調用execute()方法，從context中取得value。    註：ResourceManger在runtime/resource包下，Node在runtime/parser/node包下