几款Java模板引擎的性能评测

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几款Java模板引擎的性能评测

参评的几款模板引擎为：
XMLTemplate(简称XT)
Velocity(简称VT)
CommonTemplate(简称CT)
FreeMarker(简称FT)
Smarty4j(简称ST)
直接的java代码

以下所有测评的结果单位都是ms

性能评测考虑以下几个方面：变量输出/循环/分支，这三大类调用构成了普通模板80%以上的功能。
测试方法为双层循环，输出的中间体是一个空的不执行任何操作的Writer类，
尽可能的减少模板外的性能影响因素，基本的逻辑伪代码描述如下：
for (int i = 0; i < outerTime; i++) {
for (int j = 0; j < innerTime; j++) {
    testXMLTemplate();
}
for (int j = 0; j < innerTime; j++) {
    testVelocityTemplate();
}
for (int j = 0; j < innerTime; j++) {
    testCommonTemplate();
}
for (int j = 0; j < innerTime; j++) {
    testFreeMarker();
}
for (int j = 0; j < innerTime; j++) {
    testSmarty4j();
}
for (int j = 0; j < innerTime; j++) {
    testJavaCode();
}
}

第一步，测试循环输出ascii码表，各模板引擎文件为

XT:asciitable.xhtml

<div xmlns:c="#core">
<h1>${name}</h1>
<table border="${border}">
<tr>
<th> </th>
<c:for var="cell" items="${data}">
<th>${cell}</th>
</c:for>
</tr>
<c:for var="row" items="${data}">
<tr>
<th>${row}</th>
<c:for var="cell" items="${data}">
<td><c:out value="&#x"/>${row}${cell};</td>
</c:for>
</tr>
</c:for>
</table>
</div>

VT:asciitable.vm
<div>
<h1>${name}</h1>
<table border="${border}">
<tr>
<th> </th>
#foreach($cell in $data)
<th>${cell}</th>
#end
</tr>
#foreach($row in $data)
<tr>
<th>${row}</th>
#foreach($cell in $data )
<td>&#x${row}${cell};</td>
#end
</tr>
#end
</table>
</div>

CT:asciitable.ct
<div>
<h1>${name}</h1>
<table border="${border}">
<tr>
<th> </th>
$for{cell:data}
<th>${cell}</th>
$end
</tr>
$for{row:data}
<tr>
<th>${row}</th>
$for{cell:data}
<td>&#x${row}${cell};</td>
$end
</tr>
$end
</table>
</div>

FT:asciitable.ftl
<div>
<h1>${name}</h1>
<table border="${border}">
<tr>
<th> </th>
<#list data as cell>
<th>${cell}</th>
</#list>
</tr>
<#list data as row>
<tr>
<th>${row}</th>
<#list data as cell>
<td>&#x${row}${cell};</td>
</#list>
</tr>
</#list>
</table>
</div>

ST:asciitable.html
<div>
<h1>{$name}</h1>
<table border="{$border}">
<tr>
<th> </th>
{section loop=$data name="cell"}
<th>{$cell}</th>
{/section}
</tr>
{section loop=$data name="row"}
<tr>
<th>{$row}</th>
{section loop=$data name="cell"}
<td>&#x{$row}{$cell};</td>
{/section}
</tr>
{/section}
</table>
</div>

JAVA:asciitable.java
package org.jside.tt;

import java.io.Writer;
import java.util.List;
import java.util.Map;

public class asciitable implements ICode {

@Override
public void execute(Map<String, Object> context, Writer writer) throws Exception {
    List<String> data = (List<String>) context.get("data");
    String name = (String) context.get("name");
    String border = (String) context.get("border");
    writer.write("<div>/n<h1>");
    writer.write(name);
    writer.write("</h1>/n<table border=/"");
    writer.write(border);
    writer.write("/">/n/t<tr>/n/t/t<th> </th>/n");
    for (String cell : data) {
      writer.write("/t/t<th>");
      writer.write(cell);
      writer.write("</th>/n");
    }
    writer.write("/t</tr>/n");
    for (String row : data) {
      writer.write("/t<tr>/n<th>");
      writer.write(row);
      writer.write("</th>/n");
      for (String cell : data) {
        writer.write("/t/t<td>&#x");
        writer.write(row);
        writer.write(cell);
        writer.write("</td>/n");
      }
      writer.write("/t</tr>/n");
    }
    writer.write("</table>/n</div>/n");
}

}

在outerTime=100与innerTime=100时，共循环10000次，平均的结果约是：

=============runing time===============
xt:2149
vt:3499
ct:72254
ft:2761
st:1235
CODE:1321

第二步，在最内层的循环中多输出一个对象，测试新增输出时的性能影响，最内层的那一行改造如下：
XT:
<td>${name}:<c:out value="&#x"/>${row}${cell};</td>
VT:
<td>${name}:&#x${row}${cell};</td>
CT:
<td>${name}:&#x${row}${cell};</td>
FT:
<td>${name}:&#x${row}${cell};</td>
ST:
<td>{$name}:&#x{$row}{$cell};</td>
JAVA:
        writer.write("/t/t<td>");
        writer.write(name);
        writer.write(":&#x");
        writer.write(row);
        writer.write(cell);
        writer.write("</td>/n");

在outerTime=100与innerTime=100时，共循环10000次，平均的结果约是：
=============runing time===============
xt:3549
vt:4748
ct:103453
ft:4251
st:1750
CODE:1811

第三步，测试分支判断对整体性能的影响，在最内层的循环中输出前加一个分支控制，使它仅输出A-Z对应的ASCII码表，改造如下：
XT:
<td><c:if test="${(row=='4' && cell!='0') || (row=='5' && cell<'B')}"><c:out value="&#x"/>${row}${cell};</c:if><c:else><c:out value="&"/>nbsp;</c:else></td>
VT:
<td>#if(($row=="4" && $cell!="0") || ($row=="5" && $cell!="B" && $cell!="C" && $cell!="D" && $cell!="E" && $cell!="F"))&#x${row}${cell};#else #end</td>
CT:
<td>$if{(row=="4" && cell!="0") || (row=="5" && cell<"B")}&#x${row}${cell};$else{} $end</td>
FT:
<td><#if (row?string=="4" && cell?string!="0") || (row?string=='5' && cell?string!='B' && cell?string!='C' && cell?string!='D' && cell?string!='E' && cell?string!='F')>&#x${row}${cell};<#else> </#if></td>
ST:
<td>{if ($row==='4' && $cell!=='0') || ($row==='5' && $cell<'B')}&#x{$row}{$cell};{else} {/if}</td>
JAVA:
        writer.write("/t/t<td>");
        if ((row.equals("4") && !cell.equals("0"))
            || (row.equals("5") && cell.compareTo("B") < 0)) {
          writer.write("&#x");
          writer.write(row);
          writer.write(cell);
        } else {
          writer.write(" ");
        }
        writer.write("</td>/n");
考虑到比较的问题，也可以对整个循环进行优化
    for (String row : data) {
      char cRow = row.charAt(0);
      writer.write("/t<tr>/n<th>");
      writer.write(row);
      writer.write("</th>/n");
      for (String cell : data) {
        char cCell = cell.charAt(0);
        writer.write("/t/t<td>");
        if ((cRow == '4' && cCell != '0') || (cRow == '5' && cCell < 'B')) {
          writer.write("&#x");
          writer.write(row);
          writer.write(cell);
        } else {
          writer.write(" ");
        }
        writer.write("</td>/n");
      }
      writer.write("/t</tr>/n");
    }

在outerTime=100与innerTime=100时，共循环10000次，平均的结果约是：

=============runing time===============
xt:3498
vt:2422
ct:153280
ft:7124
st:1142
CODE:1027(优化后940)

结论：
ST在三种常见的模板操作中的表现均极其优秀，除了条件处理效率略低于直接书写的JAVA代码，其它情况下与直接书写JAVA代码效率完全一致，而且在三种操作中，总的执行开销差异非常小。
XT在分支的处理中考虑与JS兼容带来了额外开销，但总体性能仍然占优，只是如果需要过多的XML转义可能影响阅读
FT在分支测试中表现差的原因应该是写法不是最优的，总体来说，性能与VT不相上下
CT的表现最差，在各项操作中均比其它的引擎慢了1-2个数量级

有关的测试代码可以在http://templatetest.googlecode.com/svn/trunk/获得

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