利用緩沖技術提高JSP程序的性能和穩(wěn)定性
一、概述
在Web應用中，有些報表的生成可能需要數(shù)據(jù)庫花很長時間才能計算出來；有的網(wǎng)站提供天氣信息，它需要訪問遠程服務器進行SOAP調用才能得到溫度信息。所有這一切都屬于復雜信息的例子。在Web頁面中加入過多的復雜信息可能導致Web服務器、數(shù)據(jù)庫服務器負荷過重。JSP代碼塊緩沖為開發(fā)者帶來了隨意地增加各種復雜信息的自由。
JSP能夠在標記庫內封裝和運行復雜的Java代碼，它使得JSP頁面文件更容易維護，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)有許多標記庫，它們或者是商業(yè)產品，或者是源代碼開放產品。但這些產品中的大多數(shù)都只是用標記庫的形式實現(xiàn)原本可以用一個簡單的Java Scriptlet實現(xiàn)的功能，很少有產品以某種創(chuàng)造性的方式使用定制標記，提供在出現(xiàn)JSP定制標記庫之前幾乎不可能實現(xiàn)的用法。
OSCache標記庫由OpenSymphony設計，它是一種開創(chuàng)性的JSP定制標記應用，提供了在現(xiàn)有JSP頁面之內實現(xiàn)快速內存緩沖的功能。雖然已經(jīng)有一些供應商在提供各種形式的緩存產品，但是，它們都屬于面向特定供應商的產品。OSCache能夠在任何JSP 1.1兼容的服務器上運行，它不僅能夠為所有用戶緩沖現(xiàn)有JSP代碼塊，而且能夠以用戶為單位進行緩沖。OSCache還包含一些提高可伸縮性的高級特性，比如：緩沖到磁盤，可編程的緩沖刷新，異�？刂�，等等。另外，正如OpenSymphony的其他產品，OSCache的代碼也在一個開放源代碼許可協(xié)議之下免費發(fā)行。
本文以一個假想的拍賣網(wǎng)站設計過程為例，介紹OSCache的工作過程。這個假想的Web網(wǎng)站將包含：一個報告最近拍賣活動的管理頁面；一個功能完整、帶有各種宣傳信息的主頁；一個特殊的導航條，它包含了用戶所有尚未成交的拍賣活動信息。
二、管理頁面
拍賣網(wǎng)站包含一個管理報表，數(shù)據(jù)庫服務器需要數(shù)秒時間才能創(chuàng)建這樣一個報表。報表生成時間長這一點很重要，因為我們可能讓多個管理員監(jiān)視系統(tǒng)運行情況，同時又想避免管理員每次訪問時都重新生成這個報表。為了實現(xiàn)這一點，我們將把整個頁面封裝到一個應用級的緩沖標記之內，這個緩沖標記每隔1小時刷新。其他供應商提供的一些產品也具有類似的功能，只是OSCache比它們做得更好。
為簡單計，我們將不過多地關注格式問題。在編寫管理頁面時，我們首先把標記庫聲明加入到頁面：
＜%@ taglib uri="cachetags" prefix="cache" %＞
接下來我們要用cache標記來包圍整個頁面。cache標記的默認緩沖時間是1小時。
＜cache:cache＞ .... 復雜的管理報表 .... ＜/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小時之內再次訪問同一頁面，他看到的將是以前緩存的頁面，不需要由數(shù)據(jù)庫服務器再次生成這個報表。
三、主頁
拍賣網(wǎng)站的主頁顯示網(wǎng)站活動情況，宣傳那些即將結束的拍賣活動。我們希望顯示出正在進行的拍賣活動數(shù)量，當前登錄用戶數(shù)量，在短期內要結束的拍賣活動的清單，以及當前時間。這些信息有著不同的時間度要求。網(wǎng)站上的拍賣活動通常持續(xù)數(shù)天，因此我們可以把緩沖有效拍賣活動數(shù)量的時間定為6個小時。用戶數(shù)量的變化顯然要頻繁一些，但這里我們將把這個數(shù)值每次緩沖15分鐘。，我們希望頁面中顯示的當前時間總是的頁面訪問時間。
在主頁中聲明標記庫之后，我們首先以不帶緩沖的方式直接輸出當前日期：
現(xiàn)在是：＜%=new java.util.Date()%＞
接下來，我們要顯示一個清單，列出那些將在短期內結束的拍賣活動：
＜cache:cache＞ ＜ul＞ ＜% // 構造一個包含最近拍賣活動的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行的拍賣活動的數(shù)量，這個數(shù)字需要緩沖6小時。由于cache標記需要的是緩沖數(shù)據(jù)的秒數(shù)，我們把6小時轉換成21600秒：
＜cache:cache time="21600"＞ ＜% //查詢數(shù)據(jù)庫得到拍賣活動總數(shù) int auctionCount = .... %＞ 本網(wǎng)站正在進行的拍賣活動有＜%=auctionCount%＞個! ＜/cache＞
可以看到，我們只用少量的代碼構造出了一個帶有復雜緩沖系統(tǒng)的主頁。這個緩沖系統(tǒng)對頁面各個部分分別進行緩沖，而且各個部分的緩沖時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容；而在以前沒有緩沖的情況下，主頁中放入過多的內容會導致頁面訪問速度變慢，甚至可能給數(shù)據(jù)庫服務器帶來過重的負載。
四、導航條
假設在規(guī)劃網(wǎng)站的時候，我們決定在左邊導航條的下方顯示購物車內容。我們將顯示出用戶所拍賣的每一種商品的出價次數(shù)和當前報價，以及所有那些當前用戶出價的商品的清單。
我們利用會話級的緩沖能力在導航條中構造上述功能。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導航條：
＜cache:cache key="navbar" scope="session" time="300"＞ ＜% //提取并顯示當前的出價信息 %＞ ＜/cache:cache＞
在這里我們引入了兩個重要的屬性，即key和scope。在本文前面的代碼中，由于cache標記能夠自動為代碼塊創(chuàng)建的key，所以我們不需要手工設置這個key屬性。但在這里，我們想要從網(wǎng)站的其余部分引用這個被緩沖的代碼塊，因此我們顯式定義了該cache標記的key屬性。第二，scope屬性用來告訴cache標記當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。
在使用會話級緩沖時應該非常小心，應該清楚：雖然我們可以讓復雜的導航條減少5倍或10倍的服務器負載，但它將極大地增加每個會話所需要的內存空間。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緩沖的代碼塊。這是因為，當一個用戶增加了一個供拍賣的商品、或者出價競購其他用戶拍賣的商品時，我們希望刷新緩沖，使得導航條下一次被讀取時具有的內容。雖然這些數(shù)據(jù)可能因為其他用戶的活動而改變，但如果用戶在網(wǎng)站上執(zhí)行某個動作之后看到自己的清單仍未改變，他可能會感到非常困惑。
OSCache庫提供的flush標記能夠刷新緩沖內容。我們可以把下面的代碼加入到處理用戶動作且可能影響這一區(qū)域的頁面之中：
＜cache:flush key="navbar" scope="session" /＞
當用戶下次訪問它時，navbar緩沖塊將被刷新。
至此為止，我們這個示例網(wǎng)站的構造工作已經(jīng)完成且可以開始運行。下面我們來看看OSCache的異常處理能力。即使緩沖的內容已經(jīng)作廢，比如在緩沖塊內出現(xiàn)了Java異常，OSCache標記庫仍舊允許我們用編程的方法顯示這些內容。有了這種異�？刂乒δ�，我們可以拆除數(shù)據(jù)庫服務器和Web服務器之間的連接，而網(wǎng)站仍能夠繼續(xù)運行。JSP 1.2規(guī)范引入了TryCatchFinally接口，這個接口允許標記本身檢測和處理Java異常。因此，標記可以結合這種異常處理代碼，使得JSP頁面更簡單、更富有條理。
OpenSymphony正在計劃實現(xiàn)其他的緩沖機制以及一個可管理性更好的主系統(tǒng)，它將使我們能夠對緩沖使用的RAM和磁盤空間進行管理。一旦有了這些功能，我們能夠進一步提高網(wǎng)站的響應速度和可靠性。
【結束語】
OSCache能夠幫助我們構造出更豐富多彩、具有更高性能的網(wǎng)站。有了OSCache標記庫的幫助，現(xiàn)在我們能夠用它解決一些影響網(wǎng)站響應能力的問題，比如訪問量高峰期、數(shù)據(jù)庫服務器負荷過重等。
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