Velocity源码分析

velocity模板渲染的步骤：

1）首先初始化启动Velocity引擎，可以通过Velocity.init()或者新建VelocityEngine类，并调用其中的init()方法；

2）创建一个VelocityContext对象，将变量名与值关联起来，与HashMap对象相类似。可以直接将值传递给页面进行引用；

3）获取一个模板，利用Velocity.getTemplate()获取一个渲染模板，即要将数据最终渲染在哪个页面上去。

4）创建一个输出流，将上述创建的数据最终渲染到模板上，采用的方法template.merge()

代码示例：

try {

            Velocity.init("velocity.properties");

            VelocityContext context = new VelocityContext();

            String templateFile = "template.vm";

            context.put("paramObject", "onlyone");

            Template template = null;

            template = Velocity.getTemplate(templateFile);

            BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter("velocity.data"));

            if (template != null) template.merge(context, writer);

            writer.flush();

            writer.close();

        } catch (Exception e) {

            e.printStackTrace();

        }

原理分析：

整体工作流程图：

1. Velocity引擎初始化及启动

Velocity引擎在启动时,无论是采用Velocity.init()还是采用新建VelocityEngine的方式均会调用RuntimeInstance类中的init方法，通过设置的引擎属性初始化引擎，包括国际化支持，ResourceLoader设置，字符编码来完成一些属性资源及原始指令的加载工作。

1）initializeProperties()方法：初始化velocity的全局属性信息，即velocity.properties中配置的信息。首先会加载velocity自身所带的一个全局velocity.properties文件（org\apache\velocity\runtime\defaults\velocity.properties），若用户自己有写velocity.properties文件，则会将其中已经加载的一些属性覆盖掉。

2）initializeLog()方法：初始化velocity的日志信息。

3）initializeResourceManager()方法：初始化velocity的资源管理。

4）initializeDirectives()方法：初始化velocity中的语法法则。

5）initializeEventHandlers()方法：初始化事件句柄。

6）initializeParserPool()方法：初始化velocity的解析工具。

7）initializeIntrospection()方法：根据所获取到的uberspect名称实例化类。

8）vmFactory.initVelocimacro()方法：实例化VM工厂，它将从运行时中获取属性值，并初始化所有的宏。

2. 查找并解析模板

通过资源加载器（ResourceLoader）将模板文件加载到内存（转化为InputStream），然后通过AST（Abstract Syntax Tree）解析器将InputStream解析为一个AST。上面的代码，当执行Velocity.getTemplate("template.vm")时，首先通过ResourceLoader将以字节流的形式加载template.vm文件，然后通过Parser生成如下Token集合：{[<html> <body> Hello], [$foo], [world! </body> </html> ]}，可以发现velocity根本不关心模板最终要渲染出来的是html还是其他什么东西，在此处对于velocity而言html标签意味着就是纯文本标签。最终构建的AST如下：

根节点下有三个子节点：

[<html> <body> Hello] 对应ASTText节点（纯文本节点）

[$foo] 对应ASTReference节点（需要替换的引用节点）

[world! </body> </html> ] 对应ASTText节点（纯文本节点）

Velocity引擎在这里有个优化策略，可以针对生成的语法树进行cache

深入分析：

Velocity为其模板语法定义了一份jjt文件，根据这份jjt文件，使用JJTree生成一个语法解析器。
Velocity将模板解析的过程完全交给了语法解析器，调用解析器的parse方法直接得到AST，这一棵AST的每一个节点都对应一个SimpleNode的子类，其中不同的语法元素对应的不同的SimpleNode，比如#if条件表达式对应的SimpleNode是ASTIfStatement，而#stop指令对应的SimpleNode是ASTStop。
得到了AST以后，模板的渲染就比较简单了，无非就是递归地调用各个节点的SimpleNode的render方法来完成模板的渲染过程。

在了解了模板的渲染过程后，那模板上的方法是如何在渲染过程中执行的？对于Velocity里面的引用，比如$Person这样的，最后都被解析成AST中的ASTReference节点，而对于$Person.name这样的，ASTReference下面有一个ASTIdentifier节点，$Person.saySomething()这样的，ASTReference下面有一个ASTMethod节点。不论是ASTMethod还是ASTIdentifier，最后都是通过Uberspect和Introspector这两个类来完成对方法的查找，最后调用各种Executor来实现对方法的调用。

Uberspect这个类的功能是通过反射（Reflection）和内省（Introspection）来完成对需要调用的方法的获取的，而Introspector这个类的功能是根据方法名和方法参数在一个类中查找Method对象。另外，为了提高性能，会对Method的数据进行了缓存（见IntrospectionCacheData，IntrospectorCache和IntrospectorCacheImpl三个类），以便下次快速可以找到。

找到Method以后，具体的方法的执行由各个Executor控制，每一个Executor都继承了AbstractExecutor，给外部提供统一的接口去调用。

3.上下文VelocityContext

将k--v属性对注入到上下文参数中

 VelocityContext context = new VelocityContext();

 context.put("paramObject", "onlyone");

4. 模板渲染，输出字符流

当执行template.merge(context, writer);时，模板遍历其对应的AST树，执行每个节点的渲染过程。如ASTText节点只是简单的将文本写入writer。ASTReference节点需要从context中获取引用的参数paramObject的值onlyone将${paramObject}替换，并写入到writer中。Velocity的AST中有多种节点，如ASTIdentitor等，有些需要反射机制处理。当整个AST遍历结束，也就意味着模板渲染结束，渲染的结果写入writer流中。

Spring与Velocity的整合

Spring MVC是基于DispatcherServlet拦截请求并找到相应的控制器进行业务逻辑处理。Velocity与Spring整合主要需要配置的一些文件。

web.xml

    <!--Spring 服务层的配置文件 -->

    <context-param>

        <param-name>contextConfigLocation</param-name>

        <param-value>classpath:applicationContext.xml</param-value>

    </context-param>

    <!--Spring 容器启动监听器 -->

    <listener>

        <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>

    </listener>

    <!--  Spring MVC 的Servlet，它将加载WEB-INF/springDispatcher-servlet.xml 的配置文件，以启动Spring MVC模块-->

    <servlet>

		<servlet-name>springDispatcher</servlet-name>

		<servlet-class>

			org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet

		</servlet-class>

		<init-param>

			<param-name>contextConfigLocation</param-name>

			<param-value>

				/WEB-INF/springDispatcher-servlet.xml

			</param-value>

		</init-param>

    </servlet>

    <servlet-mapping>

        <servlet-name>springDispatcher</servlet-name>

        <url-pattern>*.do</url-pattern>

    </servlet-mapping>

springDispatcher-servlet.xml中的配置信息：

<--1、对模型视图名称的解析，即在模型视图名称添加前后缀 -->

<bean id="viewResolver" class="org.springframework.web.servlet.view.velocity.VelocityViewResolver">

<property   name="allowSessionOverride" value="true"/>

<property   name="exposeSessionAttributes" value="true"/>

<property name="cache" value="true"/>

<property name=”prefix” value=”/WEB-INF/templates/”/>

<property name="suffix" value=".vm"/>

<property name="contentType">

    <value>text/html;charset=UTF-8</value>

</property>

</bean>

<--2、velocity的一些设置 -->

<bean id="velocityConfig" class="org.springframework.web.servlet.view.velocity.VelocityConfigurer">

<property   name="resourceLoaderPath">

        <value>velocity/</value>

</property>

<property   name="velocityProperties">

       <props>

         <prop   key="input.encoding">UTF-8</prop>

         <prop   key="output.encoding">UTF-8</prop>

         <prop key="contentType">text/html;charset=UTF-8</prop>

       </props>

</property>

</bean>

1处的工作即是定义模型视图名称的解析规则，这里我们采用的是velocity模板视图解析器，这样Spring就与velocity模板技术整合起来了。Spring的Dispatcher中有一个属性为viewResolver，通过它来寻找真正的视图对象。
2处定义了velocity的一些属性配置，包括资源的加载路径和页面的编码格式等。

参考资料：

Velocity内部实现的介绍：http://agapple.iteye.com/blog/1071438
velocity引擎源码学习一：http://bojiang.iteye.com/blog/1159313
velocity中的Introspection介绍：http://bojiang.iteye.com/blog/1159293
velocity的优化记录：http://agapple.iteye.com/blog/1051724

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