模板引擎Smarty深入淺出介紹――PHP
來自: 模板引擎SMARTY cjjer 做了部分變動
用PHP實現MVC開發模式的邏輯層和表示層有多種模板引擎可供選擇，但是官方引擎SMARTY誕生后，選擇就有了變化。它的理念和實現都是相當"前衛"的。本文主要討論SMARTY之于其他模板引擎的不同特點，簡要介紹了該引擎的安裝及使用，并用一個小的測試案例對比了SMARTY和PHPLIB template的速度和易用性。
一、MVC需要模板
MVC最早是在SmallTalk語言的開發過程中總結出的一種設計模式，MVC分別代表了"模型"、"視圖"和"控制"，目的就是讓不同的開發角色在大中型項目中各司其職。在網絡應用程序的開發中，可以用下圖來表示各概念之間的關系。
該圖展示了一個簡單的WEB應用程序，用戶在瀏覽器上看到信息是數據庫服務器上的內容，但在這之前經過了應用服務器加工。開發人員負責的就是建立數據結構、處理數據的邏輯以及表示數據的方法。
96年CGI在中國開始流行的時候，早期的WEB程序員都是從HTML開始自學成材的，在PERL中print一行行的HTML并不是一件難事，但是隨著網絡的一步步提速，頁面大小也從當初的二、三十K暴漲了十倍。寫CGI程序就產生了一個迫切的要求：分開PERL和HTML源碼。于是，社會進步體現在開發小組內部的分工上。由于美工和程序員對互相的工作并不是十分熟悉，在進行合作的過程中需要用一種約定的"語言"進行交流。
這種語言并不是我們的母語或者英語，術語叫做"模板"，邏輯和表示依靠它聯系。它是結合了HTML和腳本語言特征的一種表達方式。通過這種方式，表示層可以按照用戶所希望的格式來顯示經過邏輯層處理過的數據。如果你有Windows平臺下MFC的開發經驗,那么一定會很熟悉Document/Document Template/View的封裝，這就是一個很典型的MVC例子。對于Web應用來說，個人認為J2EE中的EJB/servlets/JSP是最強大的，當然還有簡潔優美的Structs。另一個很有名的實現就是COM/DCOM+ASP，這個組合在我國是最多人使用的。
通過幾種MVC實現在WEB應用程序里的對比，可以得到一個關于模板的概念：一組插入了HTML的腳本或者說是插入了腳本HTML，通過這種插入的內容來表示變化的數據。下面給出一個模板文件的例子，這個模板經過處理后在瀏覽器里顯示"Hello, world!"
<html>
<head>
<title>$greetings</title>
</head>
<body>
$greetings
<body>
</html>
這里暫且省略處理方式，在后面做專門對比討論。
二、為什么選SMARTY?
對PHP來說，有很多模板引擎可供選擇，比如最早的PHPLIB template和后起之秀Fast template，經過數次升級，已經相當成熟穩定。如果你對目前手中的模板引擎很滿意，那么......也請往下看，相信你作為一個自由軟件愛好者或者追求效率和優雅的開發者，下面的SMARTY介紹多少會有點意思。
除了個人偏好的影響，我一直傾向于使用官方標準的實現，比如APACHE的XML引擎Axis。好處就是可以獲得盡可能好的兼容性(比如早期MFC對于Win3x的兼容性就比其它的應用程序框架好，當然現在各種版本都很完善了)。SMARTY發布之前我一直使用的是 PEAR 中的Integrated Template eXtension。這個引擎和PHPLIB template、Fast template幾乎是兼容的，從模板的語法到對模板的處理同出一轍：都是將模板讀入內存然后調用parse()函數，用數據對預置的標記進行替換。
下面看看SMARTY是怎么做的。接到request后，先判斷是否第一次請求該url，如果是，將該url所需的模板文件"編譯"成php腳本，然后redirect；如果不是，就是說該url的模板已經被"編譯"過了，檢查不需要重編譯后可以馬上redirect，重編譯條件可以自己設定為固定時限，默認的是模板文件被修改。
怎么樣，看起來是不是有點眼熟？想起來了──這不就是JSP的原理嘛！的確，這種"編譯"用在PHP這樣的解釋性腳本引擎上顯得匪夷所思，但是仔細想想，JAVA不也是由JVM解釋執行的嗎？這就叫"沒有做不到，只有想不到"。
既然談到了JAVA，就再對PHP的未來發表一點看法。PHP官方網站上宣布了要在2003年年底發布PHP5.0版。這個版本擁有很多嶄新的特性：比如異常處理，命名空間，更加面向對象等等?？梢哉f越來越向JAVA靠攏，SMARTY也是新特性之一，使得PHP更適用于大中型項目的開發。但是似乎離我當初選擇它的原因──靈巧易用──越來越遠了。但就一個軟件的生存周期來看，PHP正處在成長期，開發者賦予它更多的功能，以期能勝任商業應用是利大于弊的。作為PHP的忠實用戶，肯定不希望PHP總是被人指責"能力不足"吧？
為什么選擇SMARTY，僅僅因為它很像JSP？當然有更為充分的理由。首先，除了第一次編譯的成本比較高之外，只要不修改模板文件，編譯好的cache腳本就隨時可用，省去了大量的parse()時間；其次SMARTY像PHP一樣有豐富的函數庫，從統計字數到自動縮進、文字環繞以及正則表達式都可以直接使用；如果覺得不夠，比如需要數據結果集分頁顯示的功能，SMARTY還有很強的擴展能力，可以通過插件的形式進行擴充。
事實勝于雄辯。我設計了一個測試程序，通過速度和開發難度這兩個因素對比了一下SMARTY和PHPLIB template，選PHPLIB template的原因是在patrick的文章 《在PHP世界中選擇最合適的模板》中有一個PHPLIB template對Fast template的競賽，結果PHPLIB template大獲全勝，這使得SMARTY有了一個很好的對手。在測試之前，先談一下在安裝過程中需要注意的問題。
三、可能遇到的問題
在SMARTY的 官方網站上，有詳盡的用戶手冊，可以選擇在線HTML和PDF格式的版本。這里就不再涉及手冊上已有的內容，只是把初次使用可能遇到的問題做個解釋。
第一個問題就很要命：提示說找不到所需文件？并不是每一個人都按照SMARTY默認目錄結構來寫應用的。這里需要手工指定，假設目錄結構如下：
就需要在index.php里指定目錄結構：
$smart->template_dir = "smarty/templates/";
$smart->compile_dir = "smarty/templates_c/";
$smart->config_dir = "smarty/configs/";
$smart->cache_dir = "smarty/cache/";
第一個問題解決了，緊接著就是第二個：我剛用Dreamweaver生成的漂亮模板怎么不能用？并不是模板文件有什么問題，而是因為SMARTY默認的標記分隔符是{}，不巧的是javascript肯定包含這個標記。好在我們可以用任意字符當作分隔符，再加上這兩句：
$smart->left_delimiter = "{/";
$smart->right_delimiter = "/}";
這下安裝就基本完成，沒問題了。
四、反襯和類比
先構思一下對測試的設計。主要的評比因素當然是速度了。為了進行速度測試，采取了算術平均數的作法。在測試頁面中重復將頁面生成N遍，再對比總頁面生成時間。另一個重要因素是易用性(至于擴展性不用比較已經有結果了)，所以使用的模板不能太小。我用的是我個人主頁的的頁面，一個用Firework+Dreamweaver生成的HTML文件，大小約7K。其中的變量設置也采取最常用的區塊，在PHPLIB template里叫block,而SMARTY則稱section。別小看這稱呼的不同，易用性標準分兩塊：模板文件和腳本文件的語法是否簡明易用。
下面就深入到測試中來。先看看兩種模板文件的語法：藍條左邊是PHPLIB template的模板，右邊屬于SMARTY。個人偏好是不一樣的，所以這里不作評論。著重對比一下腳本里的處理語句，先看PHPLIB template的：
$tpl->set_file('phplib', 'bigfile.htm');
$tpl->set_block('phplib', 'row', 'rows');
for ($j = 0; $j < 10; $j++){
$tpl->set_var('tag' ,"$j");
$tpl->parse('rows', 'row', true);
}
$tpl->parse('out', 'phplib');
$tpl->p('out');
下面是SMARTY的：
$smart->assign('row',$row);
$smart->display('bigfile.htm');
SMARTY只用了tags和row兩個變量，而PHPLIB template則多了模板文件的handler，還有一個莫名其妙的out。說實在的這個out我當初學的時候就不知道為什么要存在，現在看起來，還是別扭。為什么SMARTY少那么多處理語句呢？答案是工作由引擎完成了。如果你喜歡鉆研源程序，可以發現在Smarty_compiler.class.php里有一個名叫_compile_tag()的函數，由它負責把section這個標簽轉換成php語句。這不是一個普通的標簽，它帶有參數和數據，節省了腳本編程的工作量，而模板標簽上的工作量相差又不大，可以判定在易用性上SMARTY高出一疇。
下面該輪到我們最關注的速度了，畢竟對于一個熟練的web開發者來說，掌握再困難的工具不過是時間問題，何況模板引擎這種學習曲線平緩的技術。而速度則是web應用程序的生命，尤其是模板引擎使用在并發訪問量很大的站點上，這點就更重要了。測試開始前，我覺得PHPLIB template會在這一環節上勝出，因為它經歷了很多次升級，已經基本沒有什么bug,而且SMARTY的引擎個頭太大，不像它的對手只有兩個文件。
果然，測試結果如下圖，PHPLIB template有25%的速度優勢：
但不會一直這樣，我又按了一次刷新，這次得到了不一樣的結果：
PHPLIB基本沒變化，但是SMARTY提高了25%的速度。繼續刷新，得到的都是類似于第二次的結果：SMARTY比PHPLIB template 快上近10%。我想這就是編譯型比解釋型快的原理了。SMARTY引擎本身就很大，加上還要把模板編譯成php文件，速度當然比不上小巧的PHPLIB template。但這只是第一次的情況。第二次接到請求的時候，SMARTY發現該模板已經被編譯過了，于是最耗時的一步被跳過了，而對手還要按部就班地進行查找和替換工作。這是編譯原理里講到的很經典的"用空間換時間"例子。
五、結論
結論就是如果你已經愛上SMARTY了，那么還等什么呢？當然并不是說它就全能，就如同我用MVC模式來寫我的個人網站，非但沒有減少工作量，反而總是要為不同層次間的耦合勞神。
SMARTY不適合什么呢？舉個手冊里的經典例子：天氣預報網站。我還想到一個：股市大盤。在這種網站上用SMARTY會由于經常的重編譯而效率偏低，還是PHPLIB template更為適合。
本文并不是為了對比兩種引擎，而是為了說明SMARTY的優勢。使用它最有意義之處在于它是PHP新體系的一部份，作為一支獨立的力量，除了.NET和JAVA ONE這兩大體系之外，大中型web開發還有別的選擇。這對于GNU項目來說，其意義無異于劉鄧大軍千里躍進大別山。
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