利用緩沖技術(shù)提高JSP程序的性能和穩(wěn)定性
一、概述
在Web應(yīng)用中，有些報(bào)表的生成可能需要數(shù)據(jù)庫花很長(zhǎng)時(shí)間才能計(jì)算出來；有的網(wǎng)站提供天氣信息，它需要訪問遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行SOAP調(diào)用才能得到溫度信息。所有這一切都屬于復(fù)雜信息的例子。在Web頁面中加入過多的復(fù)雜信息可能導(dǎo)致Web服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器負(fù)荷過重。JSP代碼塊緩沖為開發(fā)者帶來了隨意地增加各種復(fù)雜信息的自由。
JSP能夠在標(biāo)記庫內(nèi)封裝和運(yùn)行復(fù)雜的Java代碼，它使得JSP頁面文件更容易維護(hù)，使得非專業(yè)開發(fā)人員使用JSP頁面文件更加方便�，F(xiàn)在已經(jīng)有許多標(biāo)記庫，它們或者是商業(yè)產(chǎn)品，或者是源代碼開放產(chǎn)品。但這些產(chǎn)品中的大多數(shù)都只是用標(biāo)記庫的形式實(shí)現(xiàn)原本可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的Java Scriptlet實(shí)現(xiàn)的功能，很少有產(chǎn)品以某種創(chuàng)造性的方式使用定制標(biāo)記，提供在出現(xiàn)JSP定制標(biāo)記庫之前幾乎不可能實(shí)現(xiàn)的用法。
OSCache標(biāo)記庫由OpenSymphony設(shè)計(jì)，它是一種開創(chuàng)性的JSP定制標(biāo)記應(yīng)用，提供了在現(xiàn)有JSP頁面之內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速內(nèi)存緩沖的功能。雖然已經(jīng)有一些供應(yīng)商在提供各種形式的緩存產(chǎn)品，但是，它們都屬于面向特定供應(yīng)商的產(chǎn)品。OSCache能夠在任何JSP 1.1兼容的服務(wù)器上運(yùn)行，它不僅能夠?yàn)樗杏脩艟彌_現(xiàn)有JSP代碼塊，而且能夠以用戶為單位進(jìn)行緩沖。OSCache還包含一些提高可伸縮性的高級(jí)特性，比如：緩沖到磁盤，可編程的緩沖刷新，異�？刂疲鹊�。另外，正如OpenSymphony的其他產(chǎn)品，OSCache的代碼也在一個(gè)開放源代碼許可協(xié)議之下免費(fèi)發(fā)行。
本文以一個(gè)假想的拍賣網(wǎng)站設(shè)計(jì)過程為例，介紹OSCache的工作過程。這個(gè)假想的Web網(wǎng)站將包含：一個(gè)報(bào)告最近拍賣活動(dòng)的管理頁面；一個(gè)功能完整、帶有各種宣傳信息的主頁；一個(gè)特殊的導(dǎo)航條，它包含了用戶所有尚未成交的拍賣活動(dòng)信息。
二、管理頁面
拍賣網(wǎng)站包含一個(gè)管理報(bào)表，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器需要數(shù)秒時(shí)間才能創(chuàng)建這樣一個(gè)報(bào)表。報(bào)表生成時(shí)間長(zhǎng)這一點(diǎn)很重要，因?yàn)槲覀兛赡茏尪鄠�(gè)管理員監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行情況，同時(shí)又想避免管理員每次訪問時(shí)都重新生成這個(gè)報(bào)表。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，我們將把整個(gè)頁面封裝到一個(gè)應(yīng)用級(jí)的緩沖標(biāo)記之內(nèi)，這個(gè)緩沖標(biāo)記每隔1小時(shí)刷新。其他供應(yīng)商提供的一些產(chǎn)品也具有類似的功能，只是OSCache比它們做得更好。
為簡(jiǎn)單計(jì)，我們將不過多地關(guān)注格式問題。在編寫管理頁面時(shí)，我們首先把標(biāo)記庫聲明加入到頁面：
＜%@ taglib uri="cachetags" prefix="cache" %＞
接下來我們要用cache標(biāo)記來包圍整個(gè)頁面。cache標(biāo)記的默認(rèn)緩沖時(shí)間是1小時(shí)。
＜cache:cache＞ .... 復(fù)雜的管理報(bào)表 .... ＜/cache:cache＞
現(xiàn)在管理頁面已經(jīng)被緩沖。如果管理員在頁面生成后的一個(gè)小時(shí)之內(nèi)再次訪問同一頁面，他看到的將是以前緩存的頁面，不需要由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器再次生成這個(gè)報(bào)表。
三、主頁
拍賣網(wǎng)站的主頁顯示網(wǎng)站活動(dòng)情況，宣傳那些即將結(jié)束的拍賣活動(dòng)。我們希望顯示出正在進(jìn)行的拍賣活動(dòng)數(shù)量，當(dāng)前登錄用戶數(shù)量，在短期內(nèi)要結(jié)束的拍賣活動(dòng)的清單，以及當(dāng)前時(shí)間。這些信息有著不同的時(shí)間度要求。網(wǎng)站上的拍賣活動(dòng)通常持續(xù)數(shù)天，因此我們可以把緩沖有效拍賣活動(dòng)數(shù)量的時(shí)間定為6個(gè)小時(shí)。用戶數(shù)量的變化顯然要頻繁一些，但這里我們將把這個(gè)數(shù)值每次緩沖15分鐘。，我們希望頁面中顯示的當(dāng)前時(shí)間總是的頁面訪問時(shí)間。
在主頁中聲明標(biāo)記庫之后，我們首先以不帶緩沖的方式直接輸出當(dāng)前日期：
現(xiàn)在是：＜%=new java.util.Date()%＞
接下來，我們要顯示一個(gè)清單，列出那些將在短期內(nèi)結(jié)束的拍賣活動(dòng)：
＜cache:cache＞ ＜ul＞ ＜% // 構(gòu)造一個(gè)包含最近拍賣活動(dòng)的Iterator Iterator auctions = .... while (auctions.hasMore()) { Auction auction = (Auction)auctions.next(); %＞＜li＞＜%=auction%＞＜/li%＜ } %＞ ＜/ul＞ ＜/cache:cache＞
，我們希望顯示出正在進(jìn)行的拍賣活動(dòng)的數(shù)量，這個(gè)數(shù)字需要緩沖6小時(shí)。由于cache標(biāo)記需要的是緩沖數(shù)據(jù)的秒數(shù)，我們把6小時(shí)轉(zhuǎn)換成21600秒：
＜cache:cache time="21600"＞ ＜% //查詢數(shù)據(jù)庫得到拍賣活動(dòng)總數(shù) int auctionCount = .... %＞ 本網(wǎng)站正在進(jìn)行的拍賣活動(dòng)有＜%=auctionCount%＞個(gè)! ＜/cache＞
可以看到，我們只用少量的代碼構(gòu)造出了一個(gè)帶有復(fù)雜緩沖系統(tǒng)的主頁。這個(gè)緩沖系統(tǒng)對(duì)頁面各個(gè)部分分別進(jìn)行緩沖，而且各個(gè)部分的緩沖時(shí)間完全符合它們各自的信息變化頻繁程度。由于有了緩沖，現(xiàn)在我們可以在主頁中放入更多的內(nèi)容；而在以前沒有緩沖的情況下，主頁中放入過多的內(nèi)容會(huì)導(dǎo)致頁面訪問速度變慢，甚至可能給數(shù)據(jù)庫服務(wù)器帶來過重的負(fù)載。
四、導(dǎo)航條
假設(shè)在規(guī)劃網(wǎng)站的時(shí)候，我們決定在左邊導(dǎo)航條的下方顯示購(gòu)物車內(nèi)容。我們將顯示出用戶所拍賣的每一種商品的出價(jià)次數(shù)和當(dāng)前報(bào)價(jià)，以及所有那些當(dāng)前用戶出價(jià)的商品的清單。
我們利用會(huì)話級(jí)的緩沖能力在導(dǎo)航條中構(gòu)造上述功能。把下面的代碼放入模板或者包含文件，以便網(wǎng)站中的其他頁面引用這個(gè)導(dǎo)航條：
＜cache:cache key="navbar" scope="session" time="300"＞ ＜% //提取并顯示當(dāng)前的出價(jià)信息 %＞ ＜/cache:cache＞
在這里我們引入了兩個(gè)重要的屬性，即key和scope。在本文前面的代碼中，由于cache標(biāo)記能夠自動(dòng)為代碼塊創(chuàng)建的key，所以我們不需要手工設(shè)置這個(gè)key屬性。但在這里，我們想要從網(wǎng)站的其余部分引用這個(gè)被緩沖的代碼塊，因此我們顯式定義了該cache標(biāo)記的key屬性。第二，scope屬性用來告訴cache標(biāo)記當(dāng)前代碼塊必須以用戶為單位緩沖，而不是為所有用戶緩沖一次。
在使用會(huì)話級(jí)緩沖時(shí)應(yīng)該非常小心，應(yīng)該清楚：雖然我們可以讓復(fù)雜的導(dǎo)航條減少5倍或10倍的服務(wù)器負(fù)載，但它將極大地增加每個(gè)會(huì)話所需要的內(nèi)存空間。在CPU能力方面增加可能的并發(fā)用戶數(shù)量無疑很理想，但是，一旦在內(nèi)存支持能力方面讓并發(fā)用戶數(shù)量降低到了CPU的限制之下，這個(gè)方案不再理想。
正如本文前面所提到的，我們希望從網(wǎng)站的其余部分引用這個(gè)緩沖的代碼塊。這是因?yàn)椋?dāng)一個(gè)用戶增加了一個(gè)供拍賣的商品、或者出價(jià)競(jìng)購(gòu)其他用戶拍賣的商品時(shí)，我們希望刷新緩沖，使得導(dǎo)航條下一次被讀取時(shí)具有的內(nèi)容。雖然這些數(shù)據(jù)可能因?yàn)槠渌脩舻幕顒?dòng)而改變，但如果用戶在網(wǎng)站上執(zhí)行某個(gè)動(dòng)作之后看到自己的清單仍未改變，他可能會(huì)感到非常困惑。
OSCache庫提供的flush標(biāo)記能夠刷新緩沖內(nèi)容。我們可以把下面的代碼加入到處理用戶動(dòng)作且可能影響這一區(qū)域的頁面之中：
＜cache:flush key="navbar" scope="session" /＞
當(dāng)用戶下次訪問它時(shí)，navbar緩沖塊將被刷新。
至此為止，我們這個(gè)示例網(wǎng)站的構(gòu)造工作已經(jīng)完成且可以開始運(yùn)行。下面我們來看看OSCache的異常處理能力。即使緩沖的內(nèi)容已經(jīng)作廢，比如在緩沖塊內(nèi)出現(xiàn)了Java異常，OSCache標(biāo)記庫仍舊允許我們用編程的方法顯示這些內(nèi)容。有了這種異常控制功能，我們可以拆除數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和Web服務(wù)器之間的連接，而網(wǎng)站仍能夠繼續(xù)運(yùn)行。JSP 1.2規(guī)范引入了TryCatchFinally接口，這個(gè)接口允許標(biāo)記本身檢測(cè)和處理Java異常。因此，標(biāo)記可以結(jié)合這種異常處理代碼，使得JSP頁面更簡(jiǎn)單、更富有條理。
OpenSymphony正在計(jì)劃實(shí)現(xiàn)其他的緩沖機(jī)制以及一個(gè)可管理性更好的主系統(tǒng)，它將使我們能夠?qū)彌_使用的RAM和磁盤空間進(jìn)行管理。一旦有了這些功能，我們能夠進(jìn)一步提高網(wǎng)站的響應(yīng)速度和可靠性。
【結(jié)束語】
OSCache能夠幫助我們構(gòu)造出更豐富多彩、具有更高性能的網(wǎng)站。有了OSCache標(biāo)記庫的幫助，現(xiàn)在我們能夠用它解決一些影響網(wǎng)站響應(yīng)能力的問題，比如訪問量高峰期、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器負(fù)荷過重等。
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