velocity的另一种使用"简易动态语言"-优快云博客

介绍如何利用Velocity模板语言实现网页内容的抓取与解析，包括设计思路与具体实现方案。

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背景

相信大家对velocity这一类模板语言都并不陌生，一般velocity大部分是在web应用中，替换jsp的一种选择，做为html页面的渲染。实现UED和开发人员的分离。

但在最近的一个项目中，遇到了一个比较"另类"的需求，就是我们需要抓取一个外部网站的页面内容信息，比如aleax排名。

设计

针对这样的需求，设计上需要考虑的点：

外部网站不稳定，超时时间的设置，访问的域名变化(域名换成ip等)
我们需要精确抓取外部网站的信息，外部网站页面的任意变化，都会导致抓取失败
有几个类似的需求，需要进行统一考虑

分析：

1. 外部网站的请求。可以使用HttpClient，使用开源的技术可以减少一些风险，比如编码问题，SSL支持，POST提交等问题。

2. 网站的信息分析和抓取，得看具体网站的返回信息，需要支持各种协议的数据。比如xml , json , 普通的html。

3. 外部网站页面变化的应对策略:

外部网站的抓取策略是可以配置型，比如xml或者数据库。这里比较倾向于数据库，通过一个后台页面，进行CRUD的管理。这样可以做到及时的响应，而不需要重新发布代码。
对外部网站的抓取结果定时进行监控。比如模拟请求一次，监控具体的返回结果，如有问题进行手机报警。

大的技术内容已经明确，这里主要考虑的是如何设计灵活的抓取策略的规则。

抓取策略大致内容：

1. 构造请求参数，不同的页面有不同的参数

2. 获取外部网站返回结果。比如返回编码处理

3. 解析对应的返回内容，按照json,xml,字符串进行处理。

4. 返回对应的结果。不同页面的返回结果会出现不同。

因为按照需求设计分析，已经很明确抓取策略的这一块仅仅是通过xml这类静态配置会设计的很复杂，很明显一类动态语言比较适合干这样的活，但项目组中对动态语言基本没使用，大部门下使用的也几乎没有，存在比较大的技术风险。这时候，就轮到velocity登场了，使用模板语言代替动态语言。事实证明，使用velocity处理这类问题也挺适合

常见的velocity处理过程：

总的来说，可以分为两步：模板查找，模板渲染。

模板查找：

根据给定的name，返回对应的String,InputSteam流。

模板渲染：boolean evaluate( Context context, Writer out, String logTag, String instring )

根据给定的上下文，和模板内容，进行渲染，并将最终的合并结果直接输出到Writer中。

项目特殊使用:

1. 模板查找：

因为对应的模板来自于数据库，所以这里就直接省去了模板查找的这一过程，直接给出对应的script。同样你也可以使用velocity自带提供的基于database的模板查找DataSourceResourceLoader。

resource.loader = ds
ds.resource.loader.public.name = DataSource
ds.resource.loader.description = Velocity DataSource Resource Loader
ds.resource.loader.class = org.apache.velocity.runtime.resource.loader.DataSourceResourceLoader
ds.resource.loader.resource.datasource = java:comp/env/jdbc/Velocity   ##依赖jndi
ds.resource.loader.resource.table = tb_velocity_template
ds.resource.loader.resource.keycolumn = id_template
ds.resource.loader.resource.templatecolumn = template_definition
ds.resource.loader.resource.timestampcolumn = template_timestamp
ds.resource.loader.cache = false
ds.resource.loader.modificationCheckInterval = 60

因为项目使用的是spring database管理，所以这里不用velocity自带的一套。

2. 模板渲染：

构造了自己的Context，进行页面渲染。直接从context获取对应的返回结果，因为velocity默认是进行字符串输出，对于复杂的返回对象不好处理

减简过后，最后的类设计：

对应的时序图：

核心类代码

public class VelocityScriptExecutor implements ScriptExecutor {
    private static final String     RESULT             = "result";
    private static final int        DEFAULT_CACHE_SIZE = 1000;
    private RuntimeInstance         ri                 = new RuntimeInstance();
    private Map<String, SimpleNode> cache;
    private int                     cacheSize          = DEFAULT_CACHE_SIZE;
    private Properties              velocityProperties;
    private boolean                 needCache          = true;
    private static final Writer     nop                = new Writer() { //自定义空的write对象

                 public void close() throws IOException {
                 }

                 public void flush() throws IOException {
                 }

                 public void write(char[] cbuf, int off, int len) {
                 }
           };

public void initialize() throws ScriptException {
        if (cacheSize <= 0) {// 不考虑cacheSize为0的情况，强制使用LRU cache机制
            cacheSize = DEFAULT_CACHE_SIZE;
        }

        cache = new LRULinkedHashMap<String, SimpleNode>(cacheSize);
        // 初始化velocity instance
        ri.setProperty(RuntimeConstants.RUNTIME_LOG_LOGSYSTEM, new NullLogChute());// 设置日志输出
        if (velocityProperties != null) {
            try {
                ri.init(velocityProperties);
            } catch (Exception e) {
                throw new ScriptException(e);
            }
        }
    }

/**
     * <pre>
     * 1. 接受VelocityScriptContext上下文，自身并不关心所谓的pullTool的存在
     * 2. script针对对应name下的script脚本
     * </pre>
     */
    public Object evaluate(ScriptContext context, String script) throws ScriptException {
        InternalContextAdapterImpl ica = new InternalContextAdapterImpl((AbstractContext) context);
        SimpleNode nodeTree = null;
        if (needCache) {
            nodeTree = get(script);
        }
        if (nodeTree == null) {
            try {
                nodeTree = ri.parse(new StringReader(script), "");
            } catch (Exception e) {
                throw new ScriptException(e);
            }
            nodeTree.init(ica, ri);
            if (needCache) {
                put(script, nodeTree);
            }
        }
        try {
            nodeTree.render(ica, nop);
        } catch (Exception e) {
            throw new ScriptException(e);
        }

        return ica.get(RESULT); //直接从context中获取对应#set(result=xxx)，对应的result变量
    }

public class VelocityScriptContext extends AbstractContext implements ScriptContext {

    private Map context  = new HashMap(); // 基于map的上线文实现
    private Map pullTool = new HashMap(); // pullTool上下文实现

    @Override
    public boolean internalContainsKey(Object key) {
        return context.containsKey(key) || pullTool.containsKey(key);
    }

    @Override
    public Object internalGet(String key) {
        return context.get(key) != null ? context.get(key) : pullTool.get(key);
    }

    @Override
    public Object[] internalGetKeys() {
        return context.keySet().toArray();
    }

    @Override
    public Object internalPut(String key, Object value) {
        return context.put(key, value);
    }

    @Override
    public Object internalRemove(Object key) {
        return context.remove(key);
    }

    // ================== setter / getter =======================

    public void setContext(Map context) {
        this.context = context;
    }

    public void setPullTool(Map pullTool) {
        this.pullTool = pullTool;
    }

}

说明：

pulltool的概念就是类似于velocity toolbox提供的一堆工具util，比如HttpClientTool , JsonTool , XmlTool。可以按照自己的需求封装对应的tool.

最后一个script配置实现：(比如抓取google收录某关键字的记录数)

##处理参数
#set($keyword = $param.keyword)
#set($userAgent = $param.userAgent)

## 构造url
#set($url="http://www.google.com.hk/search?hl=zh-CN&q=${keyword}")
## 获取页面
#set($param=$httpClient.createParam())
$param.config.setReadTimeout(3000)
$param.config.setConnectionTimeout(3000)
$param.config.setContentEncoding("UTF-8")

$param.header.setUserAgent($userAgent)
#set($html=$httpClient.request($url,$param))
## 处理页面
#set($recordNum=$stringTool.substringBetween($html,"找到约","条结果"))
#set($cost=$stringTool.substringBetween($html,"（用时","秒）"))

#set($record=$stringTool.trim($record))
#set($cost=$stringTool.trim($cost))
## 生成返回结果
#set($result = $resultTool.createMap())
$result.put("recordNum",$recordNum)
$result.put("cost",$cost)

返回结果，一个map对象，包含了两个key，一个是记录数，一个是耗时。最后在页面上展示时，可以包装成json对象进行控制和显示。

{recordNum="4,140,000,000 ",cost="0.13"}

最后

本文并没有太多高深的技术，只是对velocity的另一种使用，用于解决一些特定的业务场景。欢迎大家拍砖！