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freemarker

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FreeMarker是一款模板引擎： 即一種基於模板和要改變的數據， 並用來生成輸出文本（HTML網頁、電子郵件、配置文件、源代碼等）的通用工具。 它不是面向最終用户的，而是一個Java類庫，是一款程序員可以嵌入他們所開發產品的組件。
FreeMarker是免費的，基於Apache許可證2.0版本發佈。其模板編寫為FreeMarker Template Language（FTL），屬於簡單、專用的語言。需要準備數據在真實編程語言中來顯示，比如數據庫查詢和業務運算， 之後模板顯示已經準備好的數據。在模板中，主要用於如何展現數據， 而在模板之外注意於要展示什麼數據 [1]  。
中文名
福瑞馬克
外文名
FreeMarker
類    別
模板引擎
特    點
通用性高，模板語言強大
最新版本
FreeMarker 2.3.23

目錄

  1. 1 發展歷史
  2. 2 工作原理
  3. 3 基本語法
  1. ▪ 指令
  2. ▪ 內建函數
  3. ▪ 空變量
  4. 4 性能特點
  1. 5 評價

freemarker發展歷史

LOGO LOGO
FreeMarker最初的設計，是被用來在MVC模式的Web開發框架中生成HTML頁面的，沒有被綁定到Servlet或HTML或任意Web相關的東西上，它也可以用於非Web應用環境中。
1999年末，FreeMarker的第一個版本出現在SourceForge網站上，它最初是由Benjamin Geer和Mike Bayer編寫，他們定義了FreeMarker最基本的語法。FreeMarker 1獲得了LGPL（寬通用公共許可證）的許可，其版權歸屬於Benjamin Geer。此外，Nicholas Cull、Holger Arendt等人對該項目也做出了主要貢獻。
在2002年初，Jonathan Revusky用JavaCC重寫了FreeMarker的核心代碼（語法和編譯），雖然對FreeMarker 1儘量做到向後兼容，但幾乎是完全重寫了。Attila Szegedi對FreeMarker 2也有重要影響，除了重構和優化一些核心的API（應用程序編程接口），Attila還作為主要編寫者實現了FreeMarker對日期、時間的支持，寫出的freemarker.ext*包完成對javabean、Jython和XML的映射，以及HTTP servlet、JSP和Ant的集成。Dániel Dékány主要負責文檔以及項目的維護（截至2011年，Dániel Dékány仍是該項目的主要維護者） [2]  。
2002年3月18日，FreeMarker的第一個發佈候選版2.0 RC1發佈 [3]  ，又經過了2個候選版的BUG修復之後，正式版的Free Marker2.0於2002年4月18日發佈 [4]  。2002年10月17日，FreeMarker 2.1 發佈，該版本並不能與2.0版本兼容，所以使用者如果不是新建工程的話，需要重新審視已有的代碼和模版 [5]  。
由於項目沒有法律實體，FreeMarker的2.0.x和2.1.x的版權仍歸屬Benjamin Geer。而在2002年12月製作2.2版本時，Benjamin Geer出於對自由開源許可的理解，將代碼庫版權轉給Visigoth Software Society（西班牙的一個非營利性軟件協會）和共同創辦人Jonathan Revusky [2]  。
2003年3月27日，FreeMarker 2.2 發佈，這個版本引入了一些非常重要的新特性，但是有一些功能卻不能逆向兼容 [6]  。在2.2的版本中，可能最重要的新特性就是namespace支持，這使得FreeMarker成為了合適大規模項目的工具，因為它允許不同頁面分享的宏和變量沒有任何名稱空間衝突。同時，宏也變得更加強大，因為他們可以調用可選目標，並且宏現作為一流的變量，可以傳遞給其他宏使用。此外2.2中另一個吸引人的特性為，FreeMarker可以利用由第三方所寫的JSP標記庫 [7]  。在此之後，2.3版本之前，共更新了8個版本 [6]  。
2004年6月15日，FreeMarker 2.3 發佈，此版本對2.2系列進行了質量上的改進，以及引入了大量的新功能。最主要的改進點在於可以定義函數（方法）模版，插入字符串變量，支持宏參數和更為智能的默認對象包裝。但2.3並不支持2.2.x的向後兼容，所以僅供新項目使用 [8]  。
2005年1月4日的2.3.1版本到10月10日2.3.4版本主要是編寫和維護一些新特性，以及BUG錯誤修復。2006年3月11日發佈的2.3.5版本，因為發現嚴重錯誤而被撤回 [9]  ，在後續的2.3.6版本中修復。2.3.7時出了一個測試版本用於BUG修正和FreemarkerServlet的改進，其正式版中新增substring用於處理空的或缺失的變量 [10]  。
模板引擎的執行流程 模板引擎的執行流程
2006年7月9日發佈2.3.8版本，提高了對JSP 2.0的兼容性 [11]  。
2007年1月23日發佈2.3.9版本，包含了對JDK 1.5枚舉和通過BeansWrapper公共類字段的支持 [12]  。
2007年4月20的2.3.10版本到2009年12月10日的2.3.16版本都是一些小性能改進和BUG修復。
2011年5月17日，FreeMarker 2.3.17 發佈，該版本主要進行了安全性的修復並擴充了一些內建函數 [13]  。
2011年5月22日，FreeMarker 2.3.18 發佈，修復jar包相關的bug [14]  。
2012年2月29日，FreeMarker 2.3.19 發佈，該版本修復了兩個重要的bug，另外新增對JSON字符串進行處理的方法json_string等小改動 [15]  。
2013年6月27日，FreeMarker 2.3.20 發佈，主要對於使用IDE工具的修改 [16]  。
2014年10月12日，FreeMarker 2.3.21 發佈，對Java版本的最低要求從1.2變為1.4。由於舊的BSD風格許可不被OSI所承認，且Visigoth Software Society停滯不前，其許可變更為Apache 2.0版，所有者轉為Attila Szegedi、Daniel Dekany和Jonathan Revusky（FreeMarker 2的主要開發者） [2]  。
2015年3月1日，FreeMarker 2.3.22 發佈，在FTL模板和Java方面做了一些更改 [17]  。
2015年7月1日，FreeMarker經過投票進入了Apache Incubator，其項目授予給Apache軟件基金會 [2]  。
2015年7月5日，FreeMarker 2.3.23 發佈，在FTL模板和Java上做了大量修改。尤其增加了list中items和else的字指令，使常見遍歷任務更簡單 [18]  。
2015年9月2日，FreeMarker的主代碼庫從GitHub導入到Apache軟件基金會的基礎設施中發展 [2]  。
2018年3月21日，FreeMarker在Apache Incubator中升級為頂級項目 [2]  。

freemarker工作原理

假設在一個應用系統中需要一個HTML頁面如下：
<html>
    <head>
        <title>Welcome!</title>
    </head>
    <body>
        <h1>Welcome Big Joe!</h1>
        <p>Our latest product:
        <a href="products/greenmouse.html">green mouse</a>!
    </body>
</html>
頁面中的用户名（即上面的“Big Joe”）是登錄這個網頁的訪問者的名字， 並且最新產品的數據應該來自於數據庫才能隨時更新。所以，不能直接在HTML頁面中輸入“Big Joe”、“greenmouse”及鏈接， 不能使用靜態HTML代碼。可以使用要求輸出的模板來解決，模板和靜態頁面是相同的，只是它會包含一些FreeMarker將它們變成動態內容的指令：
<html>
    <head>
        <title>Welcome!</title>
    </head>
    <body>
        <h1>Welcome ${user}!</h1>
        <p>Our latest product:
        <a href="${latestProduct.url}">${latestProduct.name}</a>!
    </body>
</html>
模板文件存放在Web服務器上，當有人來訪問這個頁面，FreeMarker就會介入執行，然後動態轉換模板，用最新的數據內容替換模板中${...}的部分，之後將結果發送到訪問者的Web瀏覽器中。訪問者的Web瀏覽器就會接收到例如第一個HTML示例那樣的內容（也就是沒有FreeMarker指令的HTML代碼），訪問者也不會察覺到服務器端使用的FreeMarker。（存儲在Web服務器端的模板文件是不會被修改的；替換也僅僅出現在Web服務器的響應中。）
為模板準備的數據整體被稱作為數據模型。數據模型是樹形結構（就像硬盤上的文件夾和文件)，在視覺效果上， 數據模型可以是（這只是一個形象化顯示，數據模型不是文本格式，它來自於Java對象）：
(root)
  |
  +- user = "Big Joe"
  |
  +- latestProduct
      |
      +- url = "products/greenmouse.html"
      |
      +- name = "green mouse"
早期版本中，可以從數據模型中選取這些值，使用user和latestProduct.name表達式即可。類比於硬盤的樹形結構，數據模型就像一個文件系統，“(root)”和latestProduct就對應着目錄（文件夾），而user、url和name就是這些目錄中的文件。
總體上，模板和數據模型是FreeMarker來生成輸出所必須的組成部分：模板 + 數據模型 = 輸出 [19]  。

freemarker基本語法

  • ${...}：FreeMarker將會輸出真實的值來替換大括號內的表達式，這樣的表達式被稱為interpolation（插值）。
  • 註釋：註釋和HTML的註釋也很相似，但是它們使用<#-- and -->來標識。不像HTML註釋那樣，FTL註釋不會出現在輸出中（不出現在訪問者的頁面中），因為FreeMarker會跳過它們。
  • FTL標籤（FreeMarker模板的語言標籤）：FTL標籤和HTML標籤有一些相似之處，但是它們是FreeMarker的指令，是不會在輸出中打印的。這些標籤的名字以#開頭。（用户自定義的FTL標籤則需要使用@來代替#） [20] 

freemarker指令

<#if condition>
    ...
<#elseif condition2>
    ...
<#elseif condition3>
    ...
<#else>
    ...
</#if>
if、elseif和else指令可以用來條件判斷是否越過模板的一個部分。condition必須計算成布爾值，否則錯誤將會中止模板處理。elseif和else必須出現在if內部（也就是在if的開始標籤和結束標籤之間）。if中可以包含任意數量的elseif（包括0個），而結束時else也是可選的 [21]  。
假設 users 包含['Joe', 'Kate', 'Fred'] 序列：
<#list users as user>
    <p>${user}
</#list>

輸出：
    <p>Joe
    <p>Kate
    <p>Fred
list指令執行在list開始標籤和list結束標籤（list中間的部分）之間的代碼，對於在序列（或集合）中每個值指定為它的第一個參數。對於每次迭代，循環變量將會存儲當前項的值。循環變量僅僅存在於list標籤體內。而且從循環中調用的宏/函數不會看到它（就像它只是局部變量一樣）。<#list>與<#else>、<#sep>組合是可選的，而且僅從FreeMarker 2.3.23版本開始支持 [22]  。
將版權信息單獨存放在頁面文件 copyright_footer.html 中：
<hr>
<i>
    Copyright (c) 2000 <a href="http://www.baidu.com">Baidu Inc</a>,
    <br>
    All Rights Reserved.
</i>

當需要用到這個文件時，可以使用 include 指令來插入：
<html>
    <head>
        <title>Test page</title>
    </head>
    <body>
        <h1>Test page</h1>
        <p>Blah blah...
        <#include "/copyright_footer.html">
    </body>
</html>
include可以在模板中插入另外一個FreeMarker模板文件（由路徑參數指定)。被包含模板的輸出格式是在include標籤出現的位置插入的。被包含的文件和包含它的模板共享變量，就像是被複制粘貼進去的一樣。include指令不能由被包含文件的內容所替代，它只是當FreeMarker每次在模板處理期間到達include指令時處理被包含的文件。所以對於如果include在list循環之中的例子，可以為每個循環週期內指定不同的文件名 [23]  。

freemarker內建函數

常用處理 常用處理
內建函數很像子變量（也像Java中的方法），它們並不是數據模型中的東西，是FreeMarker在數值上添加的。為了清晰子變量是哪部分，使用?（問號）代替，.（點）來訪問它們。常用內建函數的示例：
  • user?html給出user的HTML轉義版本，比如&會由&來代替。
  • user?upper_case給出user值的大寫版本（比如“JOHN DOE”來替代“John Doe”）
  • animal.name?cap_first給出animal.name的首字母大寫版本（比如“Mouse”來替代“mouse”）
  • user?length給出user值中字符的數量（對於“John Doe”來説就是8）
  • animals?size給出animals序列中項目的個數
  • 如果在<#list animals as animal>和對應的標籤中：
    • animal?index給出了在animals中基於0開始的animal的索引值
    • animal?counter也像index，但是給出的是基於1的索引值
    • animal?item_parity基於當前計數的奇偶性，給出字符串“odd”或“even”。在給不同行着色時非常有用，比如在中。
一些內建函數需要參數來指定行為，比如：
  • animal.protected?string("Y", "N")基於animal.protected的布爾值來返回字符串“Y”或“N”。
  • animal?item_cycle('lightRow','darkRow')是item_parity更為常用的變體形式。
  • fruits?join(", ")通過連接所有項，將列表轉換為字符串，在每個項之間插入參數分隔符（比如“orange,banana”）
  • user?starts_with("J")根據user的首字母是否是“J”返回布爾值true或false。
內建函數應用可以鏈式操作，比如user?upper_case?html會先轉換用户名到大寫形式，之後再進行HTML轉義，和鏈式使用.（點）一樣 [20]  。

freemarker空變量

數據模型中經常會有可選的變量（有時並不存在）。除了一些人為原因導致失誤外，FreeMarker不能引用不存在的變量，除非明確地告訴它當變量不存在時如何處理，如下兩種典型的處理方法：
這部分對程序員而言：一個不存在的變量和一個是null值的變量，對於FreeMarker來説是一樣的，所以這裏所指的“丟失”包含這兩種情況。
不論在哪裏引用變量，都可以指定一個默認值來避免變量丟失這種情況，通過在變量名後面跟着一個 !（感嘆號）和默認值。像下面的這個例子，當user不存在於數據模型時，模板將會將user的值表示為字符串 “visitor”。（當 user 存在時，模板就會表現出 ${user} 的值）：
<h1>Welcome ${user!"visitor"}!</h1>
也可以在變量名後面通過放置??來詢問一個變量是否存在。將它和if指令合併，那麼如果user變量不存在的話將會忽略整個問候的代碼段：
<#if user??>
    <h1>Welcome ${user}!</h1>
</#if>
關於多級訪問的變量，比如 animals.python.price，書寫代碼：animals.python.price!0當且僅當animals.python永遠存在，而僅僅最後一個子變量price可能不存在時是正確的（這種情況下假設價格是0）。如果 animals或python不存在，那麼模板處理過程將會以“未定義的變量”錯誤而停止。為了防止這種情況的發生， 可以如下這樣來編寫代碼 (animals.python.price)!0。這種情況就是説animals或python不存在時，表達式的結果是 0。對於??也是同樣用來的處理這種邏輯的；將animals.python.price??對比(animals.python.price)??來看 [20]  。

freemarker性能特點

模板並沒有包含程序邏輯來查找當前的訪問者是誰，或者去查詢數據庫獲取最新的產品。顯示的數據是在FreeMarker之外準備的，通常是一些“真正的”編程語言（比如Java）所編寫的代碼。模板作者無需知道這些值是如何計算出的。事實上，這些值的計算方式可以完全被修改，而模板可以保持不變，而且頁面的樣式也可以完全被修改而無需改動模板。當模板作者（設計師）和程序員不是同一人時，顯示邏輯和業務邏輯相分離的做法是非常有用的，即便模板作者和程序員是一個人，這麼來做也會幫助管理應用程序的複雜性。保證模板專注於顯示問題（視覺設計，佈局和格式化）是高效使用模板引擎的關鍵 [19]  。
MyEclipse工具下的編輯界面 MyEclipse工具下的編輯界面
1. 通用性
能夠生成各種文本：HTML、XML、RTF、Java源代碼等等。
易於嵌入到產品中：輕量級；不需要Servlet環境。
插件式模板載入器：可以從任何源載入模板，如本地文件、數據庫等等。
可以按所需生成文本：保存到本地文件；作為Email發送；從Web應用程序發送它返回給Web瀏覽器。
2. 模板語言
所有常用的指令：include、if/elseif/else、循環結構。
在模板中創建和改變變量。
幾乎在任何地方都可以使用複雜表達式來指定值。
命名的宏，可以具有位置參數和嵌套內容。
名字空間有助於建立和維護可重用的宏庫，或者將一個大工程分成模塊，而不必擔心名字衝突。
輸出轉換塊：在嵌套模板片段生成輸出時，轉換HTML轉義、壓縮、語法高亮等等；可以定義自己的轉換。
3. 通用數據模型
FreeMarker不是直接反射到Java對象，Java對象通過插件式對象封裝，以變量方式在模板中顯示。
可以使用抽象（接口）方式表示對象（JavaBean、XML文檔、SQL查詢結果集等等），告訴模板開發者使用。方法，使其不受技術細節的打擾。
xml配置 xml配置
4. 為Web準備
在模板語言中內建處理典型Web相關任務（如HTML轉義）的結構。
能夠集成到Model2 Web應用框架中作為JSP的替代。
支持JSP標記庫。
為MVC模式設計：分離可視化設計和應用程序邏輯；分離頁面設計員和程序員。
5. 智能的國際化和本地化
字符集智能化（內部使用UNICODE）。
數字格式本地化敏感。
日期和時間格式本地化敏感。
非US字符集可以用作標識（如變量名）。
多種不同語言的相同模板。
6. XML處理能力
<#recurse> 和<#visit>指令（2.3版本）用於遞歸遍歷XML樹。
在模板中清楚和直接的訪問XML對象模型 [24]  。

freemarker評價

在所有采用網頁靜態化手段的網站中，FreeMarker使用的比例大大的超過了其他的一些技術。HTML靜態化也是某些緩存策略使用的手段，對於系統中頻繁使用數據庫查詢但是內容更新很小的應用，可以使用FreeMarker將HTML靜態化。比如一些網站的公用設置信息，這些信息基本都是可以通過後台來管理並存儲在數據庫中，這些信息其實會大量的被前台程序調用，每一次調用都會去查詢一次數據庫，但是這些信息的更新頻率又會很小，因此也可以考慮將這部分內容進行後台更新的時候進行靜態化，這樣就避免了大量的數據庫訪問請求，從而也就提高了網站的性能 [25]  。
與JSP相比，FreeMarker的一個優點在於不能輕易突破模板語言開始編寫Java代碼，因此降低了領域邏輯漏進視圖層的危險幾率。但缺點是需要一點附加配置來將其平穩地集成到應用程序中，一些IDE（集成開發環境）可能並不完全支持它，當然還有開發者或設計者也許需要學習一門陌生的模板語言。相關的JAR文件將要添加到WEB-INF/lib（在需要的時候，它們包含在Spring中） [26]  。
參考資料
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