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11月26日 Ruby on Rails 和 J2EE:两者能否共存?两个 Web 应用程序框架的比较
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级别: 初级 Aaron Rustad (arustad@gmail.com), 技术架构师, Anassina, Inc. 2005 年 8 月 11 日 Ruby on Rails 是一个相对较新的 Web 应用程序框架,构建在 Ruby 语言之上。它被宣传为现有企业框架的一个替代,而它的目标,简而言之,就是让生活,至少是 Web 开发方面的生活,变得更轻松。在本文中,Aaron Rustad 将对 Rails 和传统的 J2EE 框架在架构上的一些关键特性进行比较。 Ruby on Rails 是一个 Web 应用程序框架,它的目标是为应用程序开发提供一条易行道。实际上,框架的支持者们声称 Ruby on Rails 开发人员的生产率最多是使用传统 J2EE 框架的 10 倍。(请阅读“Rolling with Ruby on Rails”一文,以获得关于这一声明的更多内容;请参阅 参考资料)。虽然这句话造成了 Rails 和 J2EE 社区相当大的争议,但争论中却很少谈及如何比较 Rails 和 J2EE 架构。本文将使用企业应用程序中常见的开源工具,对 Rails 框架和典型的 J2EE 实现进行比较。 要想找到用一句话描述 Rails 的简单说明,只需查看项目的 主页 即可: Rails 是一个用 Ruby 编写的全栈的(full-stack)、开源的 Web 框架,可以使用它来轻松编写实际的应用程序,所需的代码也要比大多数框架花在处理 XML 上的代码少。 虽然我不能保证框架确实会提供它所承诺的轻松快乐,但是上面这句话确实很好地总结了 Rails 的品质。全栈包括:Web 服务器、处理 HTTP 请求和响应的框架,以及方便地把数据持久存储到关系数据库的框架。Rails 通过消除复杂的 XML 配置文件,使用 Ruby 语言的动态性质,帮助把静态类型语言中常见的许多重复代码减少到最少,努力使开发工作变得更容易。 图 1 比较了 Rails 堆栈和典型的 J2EE Web 堆栈(包括 Tomcat servlet 容器、Struts Web 应用程序框架和 Hibernate 持久性框架)。 可以看到,Rails 堆栈和构成普通的基于 J2EE 的 Web 应用程序的组件之间的基本区别很小。两者都有用来执行应用程序代码的容器;都有帮助分离应用程序的模型、视图和控件的 MVC 框架;以及持久存储数据的机制。
模型-视图-控制器(MVC)是应用时间相当长、应用面相当广的一个设计模式。它源自 Smalltalk;如今,几乎所有的 GUI 框架,包括 Web 和胖客户端,都以该框架为基础。MVC 有三个部分:模型,负责业务逻辑,包括应用程序状态和将在这个状态上执行的动作;视图,用来渲染和向用户呈现模型(在 Web 应用程序中,视图一般渲染为 HTML);控制器,定义应用程序的行为。有关 MVC 模式的详细解释,请参阅 参考资料。 Struts 的 使用 Struts,开发人员需要把特定请求的映射外部化到 XML 配置文件中的 Rails 采用了不同的方式。它没有依赖配置文件把请求映射到某一个动作,而是根据请求的 URL 发现适当的动作。从图 2 可以看到,URL 在 Rails 和 Struts 中,动作用来充当前端控制器和模型之间的桥梁。开发人员提供动作的现实,从而提供特定于应用程序的请求处理。前端控制器负责接受请求,并把请求传递到特定动作。图 3 演示了 Rails 和 Struts 基本的动作层次结构。
Struts 要求开发人员扩展
在 Rails 中,必须扩展 清单 1 和 清单 2 分别演示了典型的 Struts 动作和典型的 Rails 动作 表 1 提供了对两种方法的逻辑流程的比较,并演示了清单 1 和清单 2 的特定行中发生的事情。研究 步骤 框架调用动作 从请求中检索到的 ID 从数据库删除订单记录 重定向到列出剩余订单
持久性框架 用来在应用程序层和数据库之间来回移动数据。Hibernate 和 Rails 的持久性框架可以归类为对象/关系映射(ORM)工具,这意味着它们接受数据的对象视图,并将该视图映射到关系数据库内的表中。使用两种框架的目的都是为了减少与关系数据库有关的开发时间。但是,图 4 演示了两者在设计和配置上的一些根本区别。 图 4. Active Record 和 Hibernate 持久性框架的比较 Hibernate 基于 Data Mapper 模式,在这种模式中,特定的映射器类 清单 3 显示了 Hibernate 映射文件的一个实例。 ... 01 <hibernate-mapping> 02 <class name="models.Order" table="ORDERS" 03 dynamic-update="true" dynamic-insert="false" 04 discriminator-value="null"> 05 06 <id name="id" column="id" type="java.lang.Long" 07 unsaved-value="null"> 08 <generator class="identity"/> 09 </id> 10 11 <set name="items" lazy="false" inverse="false" 12 cascade="none" sort="unsorted"> 13 <key column="id"/> 14 <one-to-many class="models.Item"/> 15 </set> 16 17 <property name="name" type="java.lang.String" 18 update="true" insert="true" 19 access="property" column="name"/> 20 </class> 21 </hibernate-mapping> 01 public class Order {
02 private Set items;
03 private String name;
04 private Long id;
05
06 public Long getId() { return id;}
07
08 public void setId(Long id) { this.id = id;}
09
10 public Set getItems() { return items;}
11
12 public void setItems(Set items) { this.items = items; }
13
14 public String getName() { return name; }
15
16 public void setName(String name) { this.name = name; }
17 }
Wikipedia 中(请参阅 参考资料)简要地把 反射 定义为“程序在运行的时候检查和修改其高级结构的能力”。在那里,还将 元编程 定义为“编写那些能够编写和操作其他其他程序(或它们自己),将其他程序作为自己的数据的程序,或者编写那些完成其他程序在运行时所做的部分工作的程序。” 以下代码将实现反射: 01 obj = "some_string"
02 if obj.respond_to?('length'):
03 puts "obj length = #{obj.length}"
03 end
>> obj length = 5
这个代码将实现元编程: 01 class SomeClass
02 end
03 newMethod = %q{def msg() puts "A message!" end}
04 SomeClass.class_eval(newMethod)
05 aClass = SomeClass.new
06 aClass.msg
>> A message!
Rails 的 ORM 框架叫作 Active Record,它基于同名的设计模式。Martin Fowler 将 Active Record 描述为“包装数据库表或视图中数据行的对象,封装数据库访问,在数据上添加域逻辑”。在 Rails 中,每个域对象都将扩展提供 CRUD 操作的 与 Hibernate 一样,Active Record 不需要映射文件;实际上,使用 Active Record 的开发人员不需要对 getter 或 setter、甚至类的属性进行编码。通过一些漂亮的词汇分析,Active Record 能够判断出, 清单 5 显示了 01 class Order < ActiveRecord::Base 02 has_many :items 03 end 像 清单 5 那样编码的 类方法
虽然 Ruby on Rails 是一个非常新、令人兴奋的框架,并且在 Web 社区中已经引起了人们相当的兴趣,但是它的核心架构仍然遵循在 J2EE 中发现的基本模式。开发把两个框架分开的 Web 应用程序是一种合理的方法。Rails 更喜欢清楚的代码而不是配置文件,而 Ruby 语言的动态性质在运行时生成了大部分管道 代码。大多数 Rails 框架都是作为独立项目创建的,而且应用程序开发能够从一组同类组件受益。相比之下,典型的 J2EE 堆栈倾向于构建在通常独立开发的最好的组件之上,常常用 XML 进行配置并将组件组合在一起。 那么,是否应该考虑对下一个 Web 应用程序使用 Rails 呢?嗯,为什么不呢?它是编写得很好的组件堆栈,它们彼此之间工作得很好,并且基于行业接受的企业模式。Ruby 语言支持快速开发,并通过生产大多数应用程序管道来添加到框架。熟悉 Java 世界中的 MVC 和 ORM 框架的人们在用 Rails 表达自己的思想时没有任何困难。 与 J2EE 一起分发会不会有利于 Rails?绝对不要。J2EE 是一个已经设置好的标准,有许多固定的实现,而且,最重要的是,它是一个经过验证的技术。我建议您下载一份 Rails 的副本,并开始自己钻研它。许多可用的教程都是介绍性的,这些教程可以让您立即开始使用 Rails。再次声明,我并不能保证您会通过使用 Rails 得到快乐,但是我敢打赌您会感到满意。 使用 Ruby on Rails 快速开发 Web 应用程序基于 Ruby 的框架用于快速开发,使用的是模型-视图-控制器模式
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级别: 初级 David Mertz, Ph.D. (mertz@gnosis.cx), 开发人员, Gnosis Software 2005 年 7 月 04 日 虽然还是测试版本,但 Ruby on Rails 已经成为进行 Web 应用程序开发的一个新途径。Rails 的成功之处在于能够自动化大部分常见类型的 Web 应用程序的创建,而且在您希望添加定制或者有特殊要求时,并不会受到限制。不仅如此,同那些只能完成 Web 应用程序单方面需求的自由软件(Free Software)库相比,Rails 包含了非常完整的一套工具。 Ruby on Rails 正在令整个 Web 开发领域受到震憾。让我们首先了解底层的技术:
作为一个完整的框架,这意味着 Rails 中的所有的层都是为协同工作而构造的,所以您不必自己再重复,可以完全只使用一门单一的语言。在 Rails 中,所有内容(从模板到控制流再到业务逻辑)都是用 Ruby 编写的。Rails 支持基于配置文件和注释的反射(reflection)和运行时扩展。 本文详细介绍了 Rails 的组成部分,并介绍了它的工作原理。 关于 Rails,首先需要理解的是它的模型/视图/控制器(model/view/controller,MVC)架构。虽然这种技术不是 Rails 所特有的 —— 甚至不是 Web 应用程序所特有的(相对于其他程序),但是 Rails 具有非常清晰而专一的 MVC 思维方式。如果您并不使用 MVC 方法,那么 Rails 的用处将大为降低(与遵循其模式的情况相比)。 Rails 应用程序的模型部分主要是它所使用的底层数据库。实际上,在很多情形中 Rails 应用程序正是以一种受管理的方式对关系型数据库管理系统(RDBMS)中的数据执行操作的一个途径。
如果您愿意,您可以添加 Ruby 代码来在应用程序模型中执行额外的验证,加强数据关联,或者触发其他操作。应用程序的 app/models/ 目录中的 Ruby 文件能够调用 清单 1. 骨架模型 app/models/contact.rb class Contact < ActiveRecord::Base end 控制器以其抽象形式执行应用程序的逻辑。也就是说,应用程序的 app/controllers/ 目录中的 Ruby 脚本能把模型数据导入为变量,保存回去,或对其进行修改和处理。不过,控制器不关心用户如何适当地显示或者输入数据。在通常的 MVC 模型中,这可以让用户能够以多种方式与同一控制器进行交互:本地 GUI, Web 界面,以及视力较弱的人使用的语音界面都可以与相同的控制器进行交互。 不过,Rails 不像那样非常通用;相反,它仅局限于在 Web 页中提供和收集数据。虽然如此,但是您可以修改那些 Web 页的布局 —— 颜色、字体、表格、样式表单,等等 —— 与控制器代码无关。 Rails 视图是我们编写 Ruby 代码的地方。Rails 包含有一门用于 .rhtml 的非常好的模板语言,它将纯粹的 HTML 与嵌入的 Ruby 代码组合起来。 Rails 应用程序界面的最表层外观通常是由 CSS 样式表单控制的。.rhtml 格式是一种增强的 HTML。实际上,一个简单的 HTML 文件本身也是一个合法的 RHTML 模板,不过,不应该忽略 RHTML 为您提供的脚本控制。 RHTML 是真正的模板格式 —— 不仅是在 HTML 中嵌入代码的方式 —— 这是一种更为有效的方法。如果您熟悉 PHP,那么可以考虑 PHP 本身与 Smarty 模板之间的对照。也就是说,嵌入的脚本只是将代码与未被解释的 HTML 混合在一起;当需要向客户机输出某些内容时,代码部分仍要负责执行 与之不同的是,模板引擎向 HTML 添加了一组定制的标签,让您能够将条件、循环以及其他逻辑作为增强的 HTML 标记的一部分来表示。
Rails 所提供的工具主要是一组代码生成器。相对于那些强迫我使用严格的工作空间和 IDE 的开发环境,我更喜欢这种方法。 Rails 不会妨碍您,但是却会为您省去大部分手工编程的工作 —— 或者,通过提供“可自由获得的”初步(first-pass)支架(scaffolding),至少帮助您轻松将需要手工编码的工作分为多个部分。 支架 概念是 Rails 中的核心概念。非常简单的应用程序可能完全不用编码,让 Rails 在运行时动态地生成客户机 HTML 页面。第一遍生成代码时创建的只是粗略的支架;接下来您可以生成更详细的能够定制的控制器、视图和模型。不过在开始时不需要生成太多。 Rails 对其文件的组织是固定的而且非常普通的,不过这种组织相对严格。如果您试图强行使用其他文件和代码组织方式,那么您可能得付出努力去修改 Rails 环境。再者说,我找不到不使用 Rails 所提供的组织方式的理由;在大部分情况下,它“fits your brain”(Ruby 的支持者喜欢这样讲)。例如,如果您从头开始设计一个框架(至少如果您以“Ruby 方式”思考),那么这些目录名称及其组织可能与您的选择非常接近。
在 Ruby on Rails Web 站点上有一些教程,可以完整地引导您创建一个简单的 Rails 应用程序(见 参考资料)。这里的示例程序与之类似,因为正确开始构建 Rails 应用程序的方式是确定的。由于此介绍的长度相对较短,所以我 极力 推荐那些较长的教程中的一篇,以使得您能够打好更为全面的基础。 示例应用程序是一个基本的通讯录。它演示了创建应用程序的一般步骤:
我们将详细研究每一个步骤。 对于任何应用程序,您需要做的第一件事情是为它创建一个存放数据的数据库。技术上这个步骤不必最先进行,不过需要在早期完成;应该在编写任何应用程序代码(甚至是自动生成的代码)之前创建数据库,这应该是显然的。所以,让我们在 MySQL 数据库中创建一个数据库,并在此数据库中创建第一张表。(阅读其他文档以了解如何安装运行 MySQL 或其他 RDBMS。) 我们假定 MySQL 已经安装并且可用。 [~/Sites]$ cat AddressBook.sql CREATE DATABASE IF NOT EXISTS AddressBook; USE AddressBook; CREATE TABLE IF NOT EXISTS contacts ( id smallint(5) unsigned NOT NULL auto_increment, name varchar(30) NOT NULL default '', created_on timestamp(14) NOT NULL, updated_on timestamp(14) NOT NULL, PRIMARY KEY (id), UNIQUE KEY name_key (name) ) TYPE=MyISAM COMMENT='List of Contacts'; [~/Sites]$ cat AddressBook.sql | mysql 在这第一张表中有些地方需要注意。最重要的是每一张表都必须拥有一个 另一个稍微古怪的方面是,Rails 为不同的内容使用单数和复数的名称。根据上下文,各种条目会被重命名为单数或复数形式。表的名称应该使用复数格式。我没有使用不规则复数单词的经验; 既然已经拥有了一个能够交互的数据库,就可以创建 [~/Sites]$ rails AddressBook create create app/apis create app/controllers create app/helpers create app/models create app/views/layouts create config/environments create components [...] create public/images create public/javascripts create public/stylesheets create script [...] create README create script/generate create script/server [...] 我删减了运行 创建了 AddressBook/ 目录和所需要的子目录后,您需要执行一次惟一的初始配置。首先,通过修改 YAML 配置文件来设置数据库,如下: [~/Sites]$ cd AddressBook [~/Sites/AddressBook]$ head -6 config/database.yml # after editing development: adapter: mysql database: AddressBook host: localhost username: some_user password: password_if_needed 最后,您需要提供数据。Rails 附带了它自己的单一功能的 Web 服务器,即 WEBrick,非常适用于我们的试验。您可能也会遵循 Ruby on Rails Web 站点上的说明来配置 Apache 或者其他服务器,以通过 FCGI(或者普通的 CGI,但是普通的 CGI 将会较慢)向 Rails 应用程序提供服务。 [~/Sites/AddressBook]$ ruby script/server -d => Rails application started on http://0.0.0.0:3000 [2005-03-21 17:57:38] INFO WEBrick 1.3.1 [2005-03-21 17:57:38] INFO ruby 1.8.2 (2004-12-25) [powerpc-darwin7.8.0] 要在 WEBrick 端口上看到一个欢迎页面,先前的步骤就足够了。例如,在我的本地系统中,现在可以访问 [~/Sites/AddressBook]$ ruby script/generate model contact
exists app/models/
exists test/unit/
exists test/fixtures/
create app/models/contact.rb
create test/unit/contact_test.rb
create test/fixtures/contacts.yml
[~/Sites/AddressBook]$ ruby script/generate controller contact
exists app/controllers/
exists app/helpers/
create app/views/contact
exists test/functional/
create app/controllers/contact_controller.rb
create test/functional/contact_controller_test.rb
create app/helpers/contact_helper.rb
注意,在相应的表名中,这里应该使用单数的 现在需要编辑一个或多个生成的文件(只需稍加编辑)来让控制器去使用支架: [~/Sites/AddressBook]$ cat app/controllers/contact_controller.rb class ContactController < ApplicationController model :contact scaffold :contact end 现在可以通过类似于
前面的代码创建了一个查看和修改数据库的功能完全的界面,不过,所有格式化、显示以及业务逻辑(比如本来就有的)都由 Rails 动态完成,没有任何重大修改。为了创建一些更为定制的内容,需要生成更多一些代码。现在我们所需要的是让 Rails 显式地写出它在运行时隐式地生成的所有支架,以使得我们能够修改它。 [~/Sites/AddressBook]$ ruby script/generate scaffold Contact
dependency model
[...]
create app/views/contacts
exists test/functional/
create app/controllers/contacts_controller.rb
create test/functional/contacts_controller_test.rb
create app/helpers/contacts_helper.rb
create app/views/layouts/contacts.rhtml
create public/stylesheets/scaffold.css
create app/views/contacts/list.rhtml
create app/views/contacts/show.rhtml
create app/views/contacts/new.rhtml
create app/views/contacts/edit.rhtml
现在有了更多一些要做的,所以尝试去修改一些内容。(注意此代码已经重新使用了复数格式 [~/Sites/AddressBook]$ head -8 public/stylesheets/scaffold.css
body { background-color: #ffe; color: #338; }
body, p, ol, ul, td {
font-family: verdana, arial, helvetica, sans-serif;
font-size: 13px;
}
td { border: 1px solid; }
a { color: #eef; background-color: #446; }
a:hover { color: #fff; background-color:#000; }
您已经拥有了这段代码,那么 清单 10. 控制器 app/controllers/contacts_controller.rb class ContactsController < ApplicationController
def list
@contacts = Contact.find_all
end
def show
@contact = Contact.find(@params['id'])
end
def create
@contact = Contact.new(@params['contact'])
if @contact.save
flash['notice'] = 'Contact was successfully created.'
redirect_to :action => 'list'
else
render_action 'new'
end
end
如前所述,控制器的主要任务是将数据导入到变量之中。对象 此示例中的控制器最终连接到了视图,即 RHTML 文件,它们使用的是控制器导入到变量中的数据值。例如,这里是 清单 11. 列出视图 app/views/contacts/list.rhtml [...]
<% for contact in @contacts %>
<tr>
<% for column in Contact.content_columns %>
<td><%=h contact.send(column.name) %></td>
<% end %>
<td><%= link_to 'Show', :action => 'show', :id => contact.id %></td>
<td><%= link_to 'Edit', :action => 'edit', :id => contact.id %></td>
<td><%= link_to 'Destroy', :action => 'destroy', :id => contact.id %></td>
</tr>
<% end %>
[...]
方法
初始的模型只包含联系人的名字。不幸的是,本文中我已经没有余地扩展这个模型以使其包含实际的联系人数据,比如电话号码、地址、电子邮件等等。通常,那些数据应该存放在一张子表中,子表的外部关键字关联到表 清单 12. 定制代码 app\models\phone.rb class Phone < ActiveRecord::Base belongs_to :contact end 在结束之前,让我们来对数据模型稍加修改,以查看它如何影响应用程序。首先,添加一列: $ cat add-contact-date.sql USE AddressBook; ALTER TABLE contacts ADD first_met date; $ cat add-contact-date.sql | mysql 既然已经修改了底层的模型,
清单 14. 编辑视图 app/views/contacts/edit.rhtml <h1>Editing contact</h1> <%= error_messages_for 'contact' %> <%= start_form_tag :action => 'update' %> <%= hidden_field 'contact', 'id' %> <p><label for="contact_name">Name</label><br/> <%= text_field 'contact', 'name' %></p> <p><label for="first_met">Known Since</label><br/> <%= date_select "contact", "first_met", :use_month_numbers => false %></p> <input type="submit" value="Update" /> <%= end_form_tag %> <%= link_to 'Show', :action => 'show', :id => @contact.id %> | <%= link_to 'Back', :action => 'list' %> 那么您手工修改的应用程序看起来如何了呢?与默认的区别不太大,不过在图 3 和 4 中可以看到修改已经生效了:
Rails 为您提供了开发灵活的 Web 应用程序的一种极其快速的途径;本篇介绍只是肤浅地涉及了如何使用 Rails。完整的框架包含很多实用的类和方法,能够完成基于 Web 的应用程序使用最多的操作。 Rails 的最大价值在于它孕育了一个成体系的“Rails 思维方式”,因为您所需要的所有支持代码令它变得完整。相对于只是给出要使用的原始材料的其他工具包和框架而言,这是一个巨大的优势。Rails 开发为您提供了将半成形(half-formed)的想法实现为功能完全的 Web 应用程序的一条坦途。 |
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