摘要

眾所周知，隨著網(wǎng)站的訪問量增加，如何給用戶以良好的訪問體驗(yàn)就顯得尤為重要。如何提高并發(fā)數(shù)便成為一個(gè)難題，像hao123這樣的導(dǎo)航網(wǎng)站要解決高并發(fā)的問題只要部署的web服務(wù)器數(shù)量足夠就可以承載超大規(guī)模的并發(fā)訪問量，如果是一個(gè)動(dòng)態(tài)的網(wǎng)站呢？例如像鳳凰新聞、網(wǎng)易新聞這樣的CMS系統(tǒng)，淘寶、京東這樣的大型購物網(wǎng)站由于這些網(wǎng)站都使用到了數(shù)據(jù)庫這也就很難做到單純的通過增加web服務(wù)器數(shù)量的方式來有效的增加網(wǎng)站并發(fā)訪問能力了，但是這些高并發(fā)的網(wǎng)站并沒有出現(xiàn)或者說極少出現(xiàn)因?yàn)樵L問量大而造成頁面響應(yīng)緩慢的問題。這其中有什么樣的技術(shù)手段使得這些大型的動(dòng)態(tài)網(wǎng)站能夠支撐起高并發(fā)的場(chǎng)景了？目前高并發(fā)的解決方案通常有HTML靜態(tài)化、圖片服務(wù)器分離、數(shù)據(jù)庫集群、負(fù)載均衡等幾個(gè)方案。本文將通過具體案例講解如何采用FreeMarker將動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁靜態(tài)化從而達(dá)到大型網(wǎng)站解決高并發(fā)的問題。

關(guān)鍵字：FreeMarker、高并發(fā)、靜態(tài)化。

文章組織結(jié)構(gòu)

一．動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁與靜態(tài)網(wǎng)頁差異

二．FreeMarker簡(jiǎn)介

1.FreeMarker表達(dá)式

2.FreeMarker常用指令

三．FreeMarker與SpringMVC整合

四．FreeMarker實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁靜態(tài)化

總結(jié)

一、動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁和靜態(tài)網(wǎng)頁差異

在進(jìn)入主題之前我先介紹一下什么是動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁，動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁是指跟靜態(tài)網(wǎng)頁相對(duì)應(yīng)的一種網(wǎng)頁編程技術(shù)。靜態(tài)網(wǎng)頁，隨著HTML代碼的生成，頁面的內(nèi)容和顯示效果就不會(huì)再發(fā)生變化（除非你修改頁面代碼）。而動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁則不然，頁面代碼雖然沒有發(fā)生變化，但是顯示的內(nèi)容卻是可以隨著時(shí)間、環(huán)境或者數(shù)據(jù)庫操作的結(jié)果而發(fā)生相應(yīng)的變化。簡(jiǎn)而言之，動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁是基本的HTML語法規(guī)范與java、VB、VC等高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言、數(shù)據(jù)庫編程等多種技術(shù)的融合，以實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)站內(nèi)容和風(fēng)格的高效、動(dòng)態(tài)和交互式的管理。

通過前面的介紹我們可以得出動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁和靜態(tài)網(wǎng)頁的優(yōu)缺點(diǎn)（這里我們只考慮并發(fā)性相關(guān)問題，信息安全等多方面問題不做贅述）：

1、靜態(tài)網(wǎng)頁：

a、靜態(tài)網(wǎng)頁的內(nèi)容穩(wěn)定，頁面加載速度快。

b、靜態(tài)網(wǎng)頁的沒有數(shù)據(jù)庫支持，在網(wǎng)站制作和維護(hù)方面的工作量較大。

c、靜態(tài)網(wǎng)頁的交互性差，有很大的局限性。

2、動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁：

a、交互性好。

b、動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁的信息都需要從數(shù)據(jù)庫中讀取，每打開一個(gè)一面就需要去獲取一次數(shù)據(jù)庫，如果訪問人數(shù)很多，也就會(huì)對(duì)服務(wù)器增加很大的荷載，從而影響這個(gè)網(wǎng)站的運(yùn)行速度。

通過上面的比較我們不難看出，要解決高并發(fā)問題，我們只需要把動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁做成靜態(tài)網(wǎng)頁就可以了，但是問題出來了，如果將所有頁面都做成靜態(tài)頁面顯然是不切實(shí)際的。有什么辦法能讓我們的網(wǎng)站即能有動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁的交互性，又有靜態(tài)網(wǎng)頁的加載速度呢？FreeMarker便能實(shí)現(xiàn)這樣的需求：實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁靜態(tài)化。

二、FreeMarker簡(jiǎn)介

FreeMarker是一個(gè)基于Java的開發(fā)包和類庫的一種將模板和數(shù)據(jù)進(jìn)行整合并輸出文本的通用工具，其工作原理如圖2-1所示。

圖2-1FreeMarker工作原理圖

1、FreeMarker表達(dá)式

表達(dá)式可以說是FreeMarker的核心功能，表達(dá)式放置在插值語法“${...}”之中時(shí)，表面需要輸出表達(dá)式的值，表達(dá)式語法也可以與FreeMarker標(biāo)簽結(jié)合，用于控制輸出。

1）直接指定值

例如：${“zhangsan”}

2）輸出變量值

FreeMarker的表達(dá)式輸出變量時(shí)，這些變量可以是頂層變量，也可以是Map對(duì)象中的變量，還可以是集合中的變量，并可以使用點(diǎn)(.)語法來訪問Java對(duì)象的屬性，例如：${user.name}。

3）字符串操作

a、字符串的連接，字符串的連接可以直接使用云算符“+”來連接字符串也可以使用${..}(或#{..})在字符串常量部分插入表達(dá)式的值，從而完成字符串連接。

b、字符串的截取，${book[1..4]}

4）集合連接運(yùn)算符，這里所說的集合連接運(yùn)算是將兩個(gè)集合連接成一個(gè)新的集合，連接集合的運(yùn)算符是“+”，例如：

5）Map連接運(yùn)算符，Map對(duì)象的連接運(yùn)算也是將兩個(gè)Map對(duì)象連接成一個(gè)新的Map對(duì)象，Map對(duì)象的連接運(yùn)算符是+。如果兩個(gè)Map對(duì)象具有相同的key，則后加入Map里的key所對(duì)應(yīng)的value替代原來key所對(duì)應(yīng)的value

6）算術(shù)運(yùn)算符，F(xiàn)reeMarker表達(dá)式中完全支持算術(shù)運(yùn)算。FreeMarker支持的算術(shù)運(yùn)算符包括：+，-，*，/，%

7）比較運(yùn)算符，F(xiàn)reeMarker表達(dá)式中支持的比較運(yùn)算符有如下幾個(gè)

a、=（或者==）：判斷兩個(gè)值是否相等.

b、!=：判斷兩個(gè)值是否不相等

c、>（或者gt）：判斷坐標(biāo)值是否大于右邊值

d、>=（或者gte）：判斷坐標(biāo)值是否大于等于右邊值

e、<（或者lt）：判斷左邊值是否小于右邊值

f、<=（或者lte）：判斷左邊值是否小于等于右邊值

8）邏輯運(yùn)算符，F(xiàn)reeMarker中的邏輯運(yùn)算符有如下幾個(gè)：

a、邏輯與：&&

b、邏輯或：||

c、邏輯非：!

9）內(nèi)建函數(shù)

FreeMarker提供了一些內(nèi)建函數(shù)用來轉(zhuǎn)換輸出，可以在任何變量后緊跟？，？后緊跟內(nèi)建函數(shù)，就可以通過內(nèi)建函數(shù)來轉(zhuǎn)換輸出變量，例如：${test?upper_case?html}這里就是將test字符串轉(zhuǎn)換為大寫并進(jìn)行HTML編碼。

10）空值處理運(yùn)算符

FreeMarker對(duì)空值的處理非常嚴(yán)格，F(xiàn)reeMarker的變量必須有值，如果存在沒有賦值的變量就會(huì)拋出異常，為了處理缺失變量FreeMarker提供了兩個(gè)運(yùn)算符：“!”和“??”,其中“!”用于指定缺失變量的默認(rèn)值，“??”用來判斷某個(gè)變量是否存在。

2、FreeMarker的常用指令

1）if指令

使用if指令可以有條件的跳過模板的一部分，和程序語言中的if相似，例如你想顯示某個(gè)用戶是否成年可以這樣寫：

2）switch、case、default、break指令

FreeMarker中使用switch、case、default、break指令和常用的程序設(shè)計(jì)語言中的一樣。例如：

雖然FreeMarker提供了switch指令，但它并不推薦使用switch指令來控制也輸出，而是推薦使用FreeMarker的if..elseif..else指令來替代它。

3）list指令

當(dāng)在HTML中需要用列表遍歷集合的內(nèi)容時(shí)，list就顯得尤為重要，例如當(dāng)我們需要遍歷一個(gè)用戶集合時(shí)可以這樣寫：

4）include指令

include指令的作用類似于JSP的包含指令，用于包含指定頁，include指令的語法格式如下：

<#include filename [options]>

在上面的語法格式中，兩個(gè)參數(shù)的解釋如下

a）filename：該參數(shù)指定被包含的模板文件

b）options：該參數(shù)可以省略，指定包含時(shí)的選項(xiàng)，包含encoding和parse兩個(gè)選項(xiàng)，encoding指定包含頁面時(shí)所使用的解碼集，而parse指定被包含是否作為FTL文件來解析。如果省略了parse選項(xiàng)值，則該選項(xiàng)值默認(rèn)是true。

5）assign指令

通過assign指令可以創(chuàng)建一個(gè)變量，或替換一個(gè)已存在的變量，例如：

<#assign name=”zhangsan”>

四、FreeMarker實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁靜態(tài)化

上面我簡(jiǎn)單介紹了FreeMarker的基本用法，下面我將以具體例子采用Freemarker實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁靜態(tài)化的功能。

1）新建一個(gè)Maven項(xiàng)目，在pom.xml文件中新增FreeMarker的jar包，

2）新建FreemarkerUtil工具類，其中包含了通過標(biāo)準(zhǔn)輸出流輸出模板的結(jié)果的方法和輸出到文件中的方法。Freemarker是通過template.Configuration這個(gè)對(duì)象對(duì)模板進(jìn)行加載的（它也處理創(chuàng)建和緩存預(yù)解析模板的工作），然后我們通過getTemplate方法獲得你想要的模板，有一點(diǎn)要記住template.Configuration在你整個(gè)應(yīng)用必須保證唯一實(shí)例。

3）新建User實(shí)體類，用戶屬性包含用戶主鍵、用戶年齡、郵箱，該實(shí)體類用于

模擬從數(shù)據(jù)庫中查詢出數(shù)據(jù)。

4）新建模板文件01.ftl，通過上面的介紹知道FreeMarker是一種基于模板的、用來生成輸出文本的通用工具，所以我們必須要定制符合自己業(yè)務(wù)的模板出來，然后將需要?jiǎng)討B(tài)加載的數(shù)據(jù)通過FreeMarker的語法規(guī)范書寫生成靜態(tài)HTML的模板文件，具體的語法規(guī)范在上前面已經(jīng)詳細(xì)介紹。

5）新建Junit測(cè)試類TestFreemarker，用假數(shù)據(jù)模擬從數(shù)據(jù)庫中查詢數(shù)據(jù)并通過FreeMarker將模板文件和數(shù)據(jù)結(jié)合生成靜態(tài)的HTML文件。

6）通過以上步驟便成功的完成了一個(gè)通過FreeMarker生成靜態(tài)HTML文件，生成的HTML文件內(nèi)容如圖3-1所示。

圖3-1

通過以上步驟便成功的實(shí)現(xiàn)了對(duì)一個(gè)需要從數(shù)據(jù)庫中查詢數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)頁面的靜態(tài)化處理，當(dāng)我們每次更新了數(shù)據(jù)庫中的相應(yīng)信息以后，我們便可以重新執(zhí)行這個(gè)方法，將這個(gè)頁面重新靜態(tài)化。

四、FreeMarker與SpringMVC整合實(shí)例

本節(jié)我將講解FreeMarker如何與SpringMVC的整合過程

1）首先創(chuàng)建一個(gè)Maven項(xiàng)目，并添加Spring和FreeMarker相應(yīng)的依賴包：

2）完成依賴包的添加后，需要在web.xml中添加相關(guān)的配置：

3）springMVC-servlet.xml文件的配置，DispatcherServlet會(huì)根據(jù)web.xml中的配置去查找對(duì)應(yīng)的-servlet.xml的文件來加載spring的一些配置信息。所以我這里的配置文件名稱叫springMVC-servlet.xml。具體配置信息如下所示，需要注意的是如果使用Freemarker和jsp兩個(gè)視圖一定要分配好文件夾，如果兩者出現(xiàn)沖突會(huì)默認(rèn)去找FreeMarker。

4）通過以上步驟我們便完成了FreeMarker與springMVC的整合。通過以下一個(gè)測(cè)試Controller便可以測(cè)試整合是否成功.

5）編寫welcome.ftl模板文件

6）運(yùn)行結(jié)果如圖4-1所示

圖4-1

總結(jié)

一個(gè)大型的網(wǎng)站，比如門戶網(wǎng)站，在面對(duì)大量用戶訪問、高并發(fā)請(qǐng)求方面，基本的解決方案都是將HTML靜態(tài)化、圖片服務(wù)器分離、數(shù)據(jù)庫集群、負(fù)載均衡等幾個(gè)方案。其中HTML靜態(tài)化大大降低了大量的數(shù)據(jù)庫訪問請(qǐng)求，在面對(duì)高并發(fā)請(qǐng)求時(shí)有很明顯的作用，大家都知道，效率最高、消耗最小的就是純靜態(tài)化的HTML頁面，所以我們盡可能使我們的網(wǎng)站上的頁面采用靜態(tài)頁面來實(shí)現(xiàn)，這個(gè)最簡(jiǎn)單的方法其實(shí)也是最有效的解決方法。但是對(duì)于大量?jī)?nèi)容并且更新頻繁的網(wǎng)站，我們無法全部手動(dòng)的去一個(gè)一個(gè)實(shí)現(xiàn)，于是便出現(xiàn)了像FreeMarker這樣的一些技術(shù)，在所有采用網(wǎng)頁靜態(tài)化手段的網(wǎng)站中，F(xiàn)reeMarker使用的比例大大的超過了其他的一些技術(shù)，由此可見FreeMarker在這方面的一些顯著優(yōu)勢(shì)。

除了一些門戶和信息發(fā)布類型的網(wǎng)站，對(duì)于交互性要求很高的一些網(wǎng)站來說，盡可能的靜態(tài)化也是提高性能的必要手段，將系統(tǒng)的首頁、文章、社區(qū)帖子進(jìn)行實(shí)時(shí)的靜態(tài)化、有更新的時(shí)候再重新靜態(tài)化也是大量使用的策略，像Mop大雜燴、網(wǎng)易新聞、鳳凰新聞等大型網(wǎng)站都使用了這樣的策略。

同時(shí)，HTML靜態(tài)化也是某些緩存策略使用的手段，對(duì)于系統(tǒng)中頻繁使用數(shù)據(jù)庫查詢但是內(nèi)容更新很小的應(yīng)用，可以考慮使用FreeMarker將HTML靜態(tài)化。比如一些網(wǎng)站的公用設(shè)置信息，這些信息基本都是可以通過后臺(tái)來管理并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，這些信息其實(shí)會(huì)大量的被前臺(tái)程序調(diào)用，每一次調(diào)用都會(huì)去查詢一次數(shù)據(jù)庫，但是這些信息的更新頻率又會(huì)很小，因此也可以考慮將這部分內(nèi)容進(jìn)行后臺(tái)更新的時(shí)候進(jìn)行靜態(tài)化，這樣就避免了大量的數(shù)據(jù)庫訪問請(qǐng)求。

個(gè)人簡(jiǎn)介：

劉小兵

軟件開發(fā)工程師

任職于某大型IT外資企業(yè)，主要從事JavaEE開發(fā)。