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1Informatik-Seminar WS 06/07 – Ruby on Rails - Markus Knofe (minf2434)

RUBY ON RAILSMarkus Knofe

Gliederunga) Was ist Railsb) MVC in Railsc) Rails praktischd) Fazit

15.11.2006

Informatik-Seminar WS 06/07 – Ruby on Rails - Markus Knofe (minf2434)

Einleitung Was ist Rails? MVC in Rails Rails praktisch Fazit

15.11.2006

Rails ist innovativ !

15.11.2006

Rails ist elegant !

15.11.2006

Rails ist elegant !

Rails ist schnell !

15.11.2006

Rails ist elegant !

Rails ist schnell !

Rails ist Produktivität !

15.11.2006

Rails ist elegant !

Rails ist schnell !

Rails ist die Freude am Programmieren !

15.11.2006

Rails ist elegant !

Rails ist schnell !

Rails ist ein Hype!

15.11.2006

Rails ist elegant !

Rails ist schnell !

Ist Rails ein Hype?

15.11.2006

Rails?

15.11.2006

Rails Rubybasis Eigenschaften

Was ist Rails?- Entwickelt von David Heinemeier Hansson (37signals)

- Framework für Datenbank gestützte Webanwendungen

- Eine Extraktion aus einer bestehenden Anwendung (basecamphq.com)

- Low-Level-Funktionalitäten bereits vorhanden

- Leicht wartbar

- Open-Source

- Eine wachsende Community

- Komplett in Ruby geschrieben

15.11.2006

Ruby Entwicklung- 1993 entwickelt von Yukihiro Matsoumoto

- Motivation: Frust durch inkonsistente Sprachen

- 1995 fertig gestellt und unter GPL verfügbar

- seit 2000 auch außerhalb von Japan bekannt

Ruby Eigenschaften- Syntax u.a. an Eifel und C++ angelehnt

- Interpretersprache

- Komplett objektorientiert (wie z.B. Smalltalk)

- Dynamisch typisiert

- Folgt dem Prinzip der geringsten Überraschung

- Durch JRuby in Java integrierbar

- Java-Klassen durch JRuby in Ruby nutzbar

15.11.2006

Ruby Beispiel 1: Klassen

15.11.2006

Ruby Beispiel 2: Dynamik

Ruby Beispiel 3: Lesbarkeit

Auf http://tryruby.hobix.com/ steht eine interaktive Ruby-Shell zum ausprobieren zur Verfügung.

15.11.2006

MVC-Architektur- Model-View-Controller Framework

- Saubere Trennung von Daten / Ansichten / Verarbeitung

- Leicht wartbar

15.11.2006

- Leicht wartbar

Object Relational Mapping- Verhindert Programmierstieldifferenzen beim Arbeiten mit relationalen

Datenbanken in OO-Umgebungen

15.11.2006

- Leicht wartbar

Object Relational Mapping- Verhindert Programmierstieldifferenzen beim Arbeiten mit relationalen

Datenbanken in OO-Umgebungen

Create Read Update Delete - Funktionalität - Bereitstellung der Low-Level-Datenoperationen

- Automatische Generierung mittels Scaffolding

15.11.2006

„Covention over Configuration“- Automatisches Konfiguration durch Namenskonventionen

- Sinnvolle Default-Werte

- Definierte Verzeichnisstruktur

- Konfiguration nur für die Datenbankanbindung notwendig, bzw.

bei Abweichung von der Namenskonvention

15.11.2006

DRY – „Don‘t Repeat Yourself“- Verhinderung von Redundanz im Programm mittels Helpern

- Automatisches Anpassen der Datenmodelle bei Änderung der Datenbank

15.11.2006

DRY – „Don‘t Repeat Yourself“- Verhinderung von Redundanz im Programm mittels Helpern

- Automatisches Anpassen der Datenmodelle bei Änderung der Datenbank

Datenbankmigration- „on-the-fly-Wechsel“ des DBMS möglich

15.11.2006

Enviroments- Möglichkeit zur Definition von Laufzeitumgebungen mit unterschiedlichen

Parametern, z.B. die verwendete Datenbank oder die Art des Loggings

15.11.2006

WEBrick- Out-of-the-Box Webserver (alternativ auch mit Apache und lighttpd verwendbar)

- Nur die Datenbank muss zusätzlich installiert werden

15.11.2006

Generatoren- Generatoren erzeugen automatisch die benötigte Datenstruktur, sowie

Default-Code (für Model, Controller, Scaffolding)

- Integration von Generatoren aus der Community zur Generierung

speziellerer Objekte (z.B. Login, Newsfeed, …)

WEBrick- Out-of-the-Box Webserver (alternativ auch mit Apache und lighttpd verwendbar)

- Nur die Datenbank muss zusätzlich installiert werden

15.11.2006

Web 2.0- Ajax und SOAP Unterstützung im Framework integriert

15.11.2006

Modularisierung- Rails besteht aus fünf Modulen

- Weitere Module können integriert werden

z.B. Bezahlsysteme für Shops

15.11.2006

Modularisierung- Rails besteht aus fünf Modulen

- Weitere Module können integriert werden

z.B. Bezahlsysteme für Shops

TestDrivenDevelopment- Rails kommt mit einer kompletten Testsuite

- Alle Schichten der MVC-Architektur können getestet werden

- Profiling

15.11.2006

ModelViewController

in Rails

15.11.2006

Model View Controller - Architekturmuster

- 1970 veröffentlicht und erste Anwendung in Smalltalk

- Vorwiegender Einsatz bei GUI-basierten Systemen

MVC allgemein MVC in Rails Routing Model View Controller

15.11.2006

Model- Status des Systems

- Manipuliert den Status

15.11.2006

Model- Status des Systems

- Manipuliert den Status

View- Visualisierung

- Interaktion mit Benutzer

- Mehrere Views möglich

- Ein View ist immer an ein konkretes Model gebunden

15.11.2006

Controller- Verbindet View und Model

- Steuert die Verarbeitung der Benutzerinteraktion

15.11.2006

Controller

Vorteile

Nachteil- Enge Bindungen zwischen den einzelnen Objekten

- Verbindet View und Model

- Steuert die Verarbeitung der Benutzerinteraktion

- Keine Vermengung zwischen Programmcode und Ausgabeelementen

- Austauschbarkeit der Präsentationsschicht

- Direkte Reaktion auf Benutzerinteraktion

15.11.2006

MVC - Ablauf

Controller

ModelBenutzer interagiert mit View

15.11.2006

MVC - Ablauf

Controller

ModelBenutzer interagiert mit View

View stößt Controller an

15.11.2006

MVC - Ablauf

Controller

Benutzer interagiert mit View

Controller verändert Model

15.11.2006

MVC - Ablauf

Controller

Controller initialisiert ein

erneutes Rendern

15.11.2006

MVC - Ablauf

Controller

Controller initialisiert ein

erneutes Rendern

View wird mit den neuen Modeldaten gerendert

15.11.2006

Problem der Benutzerinteraktion bei Webanwendungen- Webseiten ≠ direkte Interaktion

- Interaktion nur indirekt über URLs

15.11.2006

Problem der Benutzerinteraktion bei Webanwendungen- Webseiten ≠ direkte Interaktion

- Interaktion nur indirekt über URLs

Problemlösung: Erweiterung um eine vorschaltete Instanz- Analyse der URLs

- Auslösen von Events

MVC Version 2.0

15.11.2006

Rails MVC Architektur- Jede URL wird vom Router der Anwendung auf die gewünschte Methode

des angegeben Controllers gemappt

- Datenbanktabelle == Model

- Funktionsgruppe == Controller

- Funktion == Methode und View

15.11.2006

MVC – Ablauf in Rails

Controller

URL: http://foo.bar/blog/show/42

ControllerController

ViewView

ModelModel

Router

Datenbank

15.11.2006

Controller

ViewView

ModelModel

Router

Controller: Blog > Method: Action > Id: 42

Datenbank

15.11.2006

Controller

ViewView

ModelModel

Router

Zugriff auf den Datensatz 42

Datenbank

15.11.2006

Controller

ViewView

ModelModel

Router

Zugriff auf den Datensatz 42

Rendern des show-Views für Datensatz 42

Datenbank

15.11.2006

Routing mit Rails- Routingregeln in config/routes.rb festgelegt

- Priorität festgelegt durch Reinfolge

- Nicht regelkonforme URL werden auf Fehlerseiten umgeleitet

oder können abgefangen werden (catchall)

Beispiel:

15.11.2006

Reverse Routing mit Rails- Verlinkung durch Reverse Routing (url_for() )

- Kontext sensitiv

Beispiel:

15.11.2006

Model – Active Record (AR)- Eine Model-Klasse == Eine Tabelle der Datenbank

- Ein Model-Klassen-Objekt == Ein Datensatz

- Ein Objekt-Attribut == Eine Spalte der Tabelle

- Es werden KEINE SQL-Kenntisse benötigt

Model KonventionenTabellenname: news_items

Klasse: NewsItem

Pfad: app/models/news_item.rb

15.11.2006

Abbildung von relationalen Datenbanken auf Klassen- ORM => Object Relation Mapping

- Rails generiert automatisch die notwendige Klasse

keine Konfiguration notwendig!

Code einer Modelklasse

15.11.2006

Kein SQL notwendig?- CRUD = Create, Read, Update, Delete

- Active Record stellt CRUD bereit

- Die Operationen sind Bestandteil jeder von AR erbenden Klasse

- Bereitstellung dynamischer Suchfunktionen

Beispiele

15.11.2006

Abhängigkeiten zwischen Tabellen modellieren- Erkennung nicht durch AR automatisiert

- Spezielle Spalte in DB-Tabelle erforderlich: parent_id

- AR stellt jedoch passende Funktionalität

- 1 : 1, 1 : n, m : n

Definition der Abhängigkeiten

15.11.2006

Konsistenzerhaltung durch Model-Callbacks- Werden vor oder nach create, update oder delete aufgerufen

Konsistenzerhaltung durch „validate…“- 18 pre definierte Validatoren

- Durch überschreiben der Methoden kann die eigene Datenstruktur

konsistent gehalten werden

15.11.2006

View – Action View- Rails Template-System

- Für HTML und strukturierte Dokumente

- Templates, Layouts, Partials

- Helper

View KonventionenURL: http://.../blog/list

Template: app/views/blog/show[.rhtml | .rxml]

Helper: BlogHelper

Helper-Pfad: app/helpers/blog_helper.rb

15.11.2006

Action View Umgebung- Zugriff auf alle Insantzvariablen (@varname) des Controllers:

session, params, response, request, headers, sowie eigene

- Zusätzliche Variable controller mit Referenz auf das Controller-Objekt

15.11.2006

Action View Umgebung- Zugriff auf alle Insantzvariablen (@varname) des Controllers:

session, params, response, request, headers, sowie eigene

- Zusätzliche Variable controller mit Referenz auf das Controller-Objekt

Buildertemplates- Erzeugen strukturierte Text, z.B. XML

- Dateinendung .rxml

- Verwendet die Ruby Bibliothek Builder

- Support von: namespace, entities, processing instructions, usw.

15.11.2006

RXML-Beispiel

15.11.2006

RHTML - Templates- Buildertemplates nicht für HTML geeignet

- Besser: RHTML = HTML + inline Ruby

- RHTML wird in ein Rubyscript umgewandelt und ausgeführt

- Syntax an JSP angelehnt

15.11.2006

Inline-Ruby: <%= … %>- Eingeschlossener Code wird ausgewertet

- Zu einem String konvertiert

- Ausgegeben

15.11.2006

Inline-Ruby: <%= … %>- Eingeschlossener Code wird ausgewertet

- Zu einem String konvertiert

- Ausgegeben

Inline-Ruby: <% … %>- Eingeschlossener Code wird nur ausgewertet

- Auch über mehrere Tags

15.11.2006

RHTML - Beispiel

15.11.2006

Layouts- Ein Layout per Controller

- Auch manuell setzbar

15.11.2006

Layouts- Ein Layout per Controller

- Auch manuell setzbar

Partial - Kapselung der Präsentation von Objekten

- DRY-Ansatz

- Partials beginnen mit einem _

15.11.2006

Template Helper- Helper == logische Konsequenz von DRY

- Format- und Form-Helper

- eigene problemspezifische Helper definierbar

- Wichtigster Helper: h

- Können auch in beliebige Controller eingebunden werden

15.11.2006

Template Helper- Helper == logische Konsequenz von DRY

- Format- und Form-Helper

- eigene problemspezifische Helper definierbar

- Wichtigster Helper: h

- Können auch in beliebige Controller eingebunden werden

Format-Helper

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Form/Field-Helper

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Form/Field-Helper

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Form/Field-Helper

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Form/Field-Helper

15.11.2006

Controller – Action Controller- Koordinator der Anwendung

- Methoden = Anwendungsfunktionen

- Enge Verknüpfung mit den Views

- Verwaltet Models und Umgebungsvarbiablen

Controller KonventionenURL: http://.../blog/list

Klasse: BlogController

Pfad: app/controller/blog_controller.rb

Methode: show()

Layout: app/views/layouts/blog.rhtml

15.11.2006

Umgebungsvariablen- request : Aufrufsdaten

- params : Parameter des Aufrufs

- sessions : Aktuelle Sitzungsdaten

- cookies : Daten des Cookies

15.11.2006

Umgebungsvariablen- request : Aufrufsdaten

- params : Parameter des Aufrufs

- sessions : Aktuelle Sitzungsdaten

- cookies : Daten des Cookies

render()- Dient dem Rendern eines bestimmten Outputs

- :inline

- :partial

- :template

- :text

15.11.2006

Methodendelegierung- Delegiert Arbeit auf bestehende Funktionalität (DRY)

- Sicherer als ein render(:template => “bar“)

15.11.2006

Methodendelegierung- Delegiert Arbeit auf bestehende Funktionalität (DRY)

- Sicherer als ein render(:template => “bar“)

Flash- Kommunikation über den Controller hinaus

- Request gebunden

- Session

15.11.2006

Filter- Umschließen Methoden

- Zugriffsrechte, Logging, …

15.11.2006

Filter- Umschließen Methoden

- Zugriffsrechte, Logging, …

Verify bei Contollern- Filter mit automatisierter Methodendeklatarion

15.11.2006

Rails + Generatoren

15.11.2006

Die erste Railsanwendung1. Datenbank erzeugen

2. Eine Railsanwendung anlegen

3. Datenbankverbindung konfigurieren

4. Scaffold erzeugen

5. WEBrick starten

Testing1. Unit-Tests

2. Functional Tests

itemtypecontentdate

15.11.2006

Rails = Hype ?

15.11.2006

Vorteile- Wenig LOC als vergleichbare Javaanwendungen

- Echte OO im Gegensatz zu PHP

- Einfachheit

- Nicht im Labor entstanden

- Schnell sichtbare Erfolge

- Fast Prototyping

- Guter Code wird häufig kopiert: Grails, cakePHP, Biscuit, Monorail, …

- Open Source und eine schnell wachsende Community

15.11.2006

0 5000 10000 15000

J2EE .Net Rails

- Wenig LOC als vergleichbare Javaanwendungen

- Echte OO im Gegensatz zu PHP

- Einfachheit

- Nicht im Labor entstanden

- Schnell sichtbare Erfolge

- Fast Prototyping

- Guter Code wird häufig kopiert: Grails, cakePHP, Biscuit, Monorail, …

- Open Source und eine schnell wachsende Community

LOC-Beispiel - Petstore

Vorteile

15.11.2006

Nachteile- Interpretersprache langsamer als J2EE / asp.Net

- Wenige Webhosts

- Wenig Kontrolle

- Überladene API-Dokumentation (http://api.rubyonrails.org/)

15.11.2006

Nachteile- Interpretersprache langsamer als J2EE / asp.Net

- Wenige Webhosts

- Wenig Kontrolle

- Überladene API-Dokumentation (http://api.rubyonrails.org/)

Ausblick – Rails 1.2 / Ruby 2.0 - REST-Support (Web Service)

- Ein Controller für unterschiedliche Clients (z.B. Mobile, Browser, …)

- Active Ressource (Verwenden von Webservices in Railsmanier)

- Ruby-VM (Yarv-Projekt)

- Ruby-Bytecode-Format

15.11.2006

Fragen ?

15.11.2006

Vielen Dank !

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