天生我才

Ruby on Rails 和 J2EE：兩者能否共存？

Aaron Rustad
技術(shù)架構(gòu)師, Anassina, Inc.
2005 年 8 月 11 日

Ruby on Rails 是一個相對較新的 Web 應(yīng)用程序框架，構(gòu)建在 Ruby 語言之上。它被宣傳為現(xiàn)有企業(yè)框架的一個替代，而它的目標，簡而言之，就是讓生活，至少是 Web 開發(fā)方面的生活，變得更輕松。在本文中，Aaron Rustad 將對 Rails 和傳統(tǒng)的 J2EE 框架在架構(gòu)上的一些關(guān)鍵特性進行比較。

Ruby on Rails 是一個 Web 應(yīng)用程序框架，它的目標是為應(yīng)用程序開發(fā)提供一條易行道。實際上，框架的支持者們聲稱 Ruby on Rails 開發(fā)人員的生產(chǎn)率最多是使用傳統(tǒng) J2EE 框架的 10 倍。（請閱讀“Rolling with Ruby on Rails”一文，以獲得關(guān)于這一聲明的更多內(nèi)容；請參閱 參考資料）。雖然這句話造成了 Rails 和 J2EE 社區(qū)相當大的爭議，但爭論中卻很少談及如何比較 Rails 和 J2EE 架構(gòu)。本文將使用企業(yè)應(yīng)用程序中常見的開源工具，對 Rails 框架和典型的 J2EE 實現(xiàn)進行比較。

什么是 Ruby on Rails？
要想找到用一句話描述 Rails 的簡單說明，只需查看項目的 主頁 即可：

Rails 是一個用 Ruby 編寫的全棧的（full-stack）、開源的 Web 框架，可以使用它來輕松編寫實際的應(yīng)用程序，所需的代碼也要比大多數(shù)框架花在處理 XML 上的代碼少。

雖然我不能保證框架確實會提供它所承諾的輕松快樂，但是上面這句話確實很好地總結(jié)了 Rails 的品質(zhì)。全棧包括：Web 服務(wù)器、處理 HTTP 請求和響應(yīng)的框架，以及方便地把數(shù)據(jù)持久存儲到關(guān)系數(shù)據(jù)庫的框架。Rails 通過消除復(fù)雜的 XML 配置文件，使用 Ruby 語言的動態(tài)性質(zhì)，幫助把靜態(tài)類型語言中常見的許多重復(fù)代碼減少到最少，努力使開發(fā)工作變得更容易。

Rails 和典型的 J2EE Web 堆棧
圖 1 比較了 Rails 堆棧和典型的 J2EE Web 堆棧（包括 Tomcat servlet 容器、Struts Web 應(yīng)用程序框架和 Hibernate 持久性框架）。

圖 1. Rails 和 J2EE 堆棧的比較

可以看到，Rails 堆棧和構(gòu)成普通的基于 J2EE 的 Web 應(yīng)用程序的組件之間的基本區(qū)別很小。兩者都有用來執(zhí)行應(yīng)用程序代碼的容器；都有幫助分離應(yīng)用程序的模型、視圖和控件的 MVC 框架；以及持久存儲數(shù)據(jù)的機制。

MVC 框架 模型-視圖-控制器（MVC）是應(yīng)用時間相當長、應(yīng)用面相當廣的一個設(shè)計模式。它源自 Smalltalk；如今，幾乎所有的 GUI 框架，包括 Web 和胖客戶端，都以該框架為基礎(chǔ)。MVC 有三個部分：模型，負責業(yè)務(wù)邏輯，包括應(yīng)用程序狀態(tài)和將在這個狀態(tài)上執(zhí)行的動作；視圖，用來渲染和向用戶呈現(xiàn)模型（在 Web 應(yīng)用程序中，視圖一般渲染為 HTML）；控制器，定義應(yīng)用程序的行為。有關(guān) MVC 模式的詳細解釋，請參閱 參考資料。

前端控制器
Struts 的 ActionServlet 和 Rails 的 DispatchServlet 都是前端控制器模式的例子；所以，它們提供了相同的功能。它們接受 HTTP 請求，解析 URL，把請求的處理轉(zhuǎn)發(fā)給適當?shù)膭幼鳌Ｔ?Struts 中，動作是擴展自 Action 的類；對于 Rails，動作是擴展自 ActionController 的類。兩個前端控制器之間的主要區(qū)別是它們?nèi)绾螞Q定處理具體請求的動作。

使用 Struts，開發(fā)人員需要把特定請求的映射外部化到 XML 配置文件中的 Action 類。當首次裝入 ActionServlet 時，它將解析這個文件，并準備接受請求。根據(jù)約定，以 .do 結(jié)束的請求被重定向到 ActionServlet，由 ActionServlet 分派到適當?shù)?Action。圖 2 的 XML 是一個典型的映射。它告訴 ActionServlet 把叫作 deleteOrder.do 的請求轉(zhuǎn)發(fā)到 controllers.order.DeleteOrderAction 作進一步處理。

Rails 采用了不同的方式。它沒有依賴配置文件把請求映射到某一個動作，而是根據(jù)請求的 URL 發(fā)現(xiàn)適當?shù)膭幼鳌膱D 2 可以看到，URL http://localhost/order/delete/4 告訴 Rails 調(diào)用 OrderController 實例上的 delete 方法，并將 4 作為可用的實例變量。Rails 足夠聰明，知道 /order 將映射到文件 order_controller.rb 中定義的一個控制器類。如果在控制器中定義了 find 方法，那么只要用 find 替代 URL 中的 delete，就可以調(diào)用這個方法。

圖 2. Rails 和 Struts 中的 URL 映射

動作和模型
在 Rails 和 Struts 中，動作用來充當前端控制器和模型之間的橋梁。開發(fā)人員提供動作的現(xiàn)實，從而提供特定于應(yīng)用程序的請求處理。前端控制器負責接受請求，并把請求傳遞到特定動作。圖 3 演示了 Rails 和 Struts 基本的動作層次結(jié)構(gòu)。

圖 3. Rails 和 Struts 的動作層次結(jié)構(gòu)

動作是模型還是控制器？ Action 和 ActionController 從技術(shù)上講是 MVC 模式的控制器的一部分，因為它們對客戶發(fā)起的事件進行響應(yīng)。但是，在小型應(yīng)用程序中，開發(fā)人員通常在這些類中對域或業(yè)務(wù)邏輯進行編碼，所以在這些情況下，也可以把它們看作是模型的一部分。最佳實踐建議：應(yīng)當把域邏輯從控制器中抽象出來，放置在它自己的特定于域的類中。

Struts 要求開發(fā)人員擴展 Action 并覆蓋 execute()，以處理請求。通常，每個 Action 類都提供了非常具體的工作單元。圖 3 演示了三個特定動作：SaveOrderAction、DeleteOrderAction 和 ListOrdersAction。前端控制器將調(diào)用 execute() 方法，傳遞給它許多有用的對象，其中包括 HTTP 請求和響應(yīng)對象。ActionForm 是一個類，它可以方便地向視圖來回傳輸并驗證與表單有關(guān)的輸入，ActionMapping 包含映射的配置信息，就像 圖 2 的 XML 所描述的那樣。

execute() 方法返回 ActionForward 對象，Struts 用這個對象來確定對請求繼續(xù)進行處理的組件。一般來說，這個組件是一個 JSP 頁面，但是 ActionForward 也能指向其他動作。開發(fā)人員必須清楚，Struts 創(chuàng)建的是 Action 的單一實例，并允許多個線程調(diào)用它的 execute()。這使請求處理變得更快，因為框架處理每個請求時不用頻繁地創(chuàng)建新的 Action 實例。但是因為可以在多個線程之間共享單一對象，所以必須遵守適當?shù)木€程注意事項，因為其他線程可能會破壞在這個動作中保持狀態(tài)的實例變量。

在 Rails 中，必須擴展 ActionController::Base，讓模型參與到請求處理中。Rails 沒有將 ActionController 的實例池化；相反，它為每個請求創(chuàng)建新的實例。雖然這對性能可能有負面影響，但是它可以讓開發(fā)變得更容易。開發(fā)人員不需要關(guān)注 Struts 中存在的線程問題，因此，會話、請求、標題和參數(shù)都可以作為 ActionController 的實例成員來進行訪問。ActionController 還是一個將特定域邏輯的所有處理組合在一起的合理場所。Struts 的 Action 類是細粒度的，它提供了非常具體的工作單元，而 Rails ActionController 則是粗粒度的，它將具體的工作單元模擬為一些方法。

清單 1 和 清單 2 分別演示了典型的 Struts 動作和典型的 Rails 動作

表 1 提供了對兩種方法的邏輯流程的比較，并演示了清單 1 和清單 2 的特定行中發(fā)生的事情。研究 DeleteOrderAction 的 execute() 方法和 OrderController 的 delete 方法，可以看出它們基本上是相同的。

持久性框架
持久性框架 用來在應(yīng)用程序?qū)雍蛿?shù)據(jù)庫之間來回移動數(shù)據(jù)。Hibernate 和 Rails 的持久性框架可以歸類為對象/關(guān)系映射（ORM）工具，這意味著它們接受數(shù)據(jù)的對象視圖，并將該視圖映射到關(guān)系數(shù)據(jù)庫內(nèi)的表中。使用兩種框架的目的都是為了減少與關(guān)系數(shù)據(jù)庫有關(guān)的開發(fā)時間。但是，圖 4 演示了兩者在設(shè)計和配置上的一些根本區(qū)別。

圖 4. Active Record 和 Hibernate 持久性框架的比較

Hibernate
Hibernate 基于 Data Mapper 模式，在這種模式中，特定的映射器類 Session 負責在數(shù)據(jù)庫中持久存儲和檢索數(shù)據(jù)。Hibernate 可以持久存儲任何 Java 對象，只要這個對象符合 JavaBean 規(guī)范。XML 映射文件描述了如何將類映射到數(shù)據(jù)庫中具體的表，并描述了類與其他類的關(guān)系。

清單 3 顯示了 Hibernate 映射文件的一個實例。class 標簽把 Order 對象映射到 ORDERS 表，還有許多子標簽用于描述其屬性、ID 訂單名稱，以及同 models.Item 的一對多關(guān)系。清單 4 顯示了 Order 類本身。

...
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 }

Active Record

反射和元編程 Wikipedia 中（請參閱 參考資料）簡要地把 反射 定義為“程序在運行的時候檢查和修改其高級結(jié)構(gòu)的能力”。在那里，還將 元編程 定義為“編寫那些能夠編寫和操作其他其他程序（或它們自己），將其他程序作為自己的數(shù)據(jù)的程序，或者編寫那些完成其他程序在運行時所做的部分工作的程序。” 以下代碼將實現(xiàn)反射： 01 obj = "some_string" 02 if obj.respond_to?('length'): 03 puts "obj length = #{obj.length}" 03 end >> obj length = 5 這個代碼將實現(xiàn)元編程： 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，它基于同名的設(shè)計模式。Martin Fowler 將 Active Record 描述為“包裝數(shù)據(jù)庫表或視圖中數(shù)據(jù)行的對象，封裝數(shù)據(jù)庫訪問，在數(shù)據(jù)上添加域邏輯”。在 Rails 中，每個域?qū)ο蠖紝U展提供 CRUD 操作的 ActiveRecord::Base。

與 Hibernate 一樣，Active Record 不需要映射文件；實際上，使用 Active Record 的開發(fā)人員不需要對 getter 或 setter、甚至類的屬性進行編碼。通過一些漂亮的詞匯分析，Active Record 能夠判斷出，Order 類將映射到數(shù)據(jù)庫中的 ORDERS 表。使用 Ruby 反射和元編程的組合，表的列可以變成對象的屬性。訪問器和調(diào)整器也添加了進來。

清單 5 顯示了 Order 類的完成后的代碼。在 Order 類體中有一行代碼定義了它與 Item 對象的關(guān)系。has_many 是一個靜態(tài)方法調(diào)用，符號 :items 是它的參數(shù)。ActiveRecord 用 :items 發(fā)現(xiàn) Item 域?qū)ο螅缓髮⑦@個 Item 對象映射回數(shù)據(jù)庫中的 ITEMS 表。

01 class Order < ActiveRecord::Base
02	has_many :items
03 end

像 清單 5 那樣編碼的 Order 類在運行時提供了一些類和實例方法。表 2 提供了可在 Order 上使用的操作和屬性的部分列表：

結(jié)束語
雖然 Ruby on Rails 是一個非常新、令人興奮的框架，并且在 Web 社區(qū)中已經(jīng)引起了人們相當?shù)呐d趣，但是它的核心架構(gòu)仍然遵循在 J2EE 中發(fā)現(xiàn)的基本模式。開發(fā)把兩個框架分開的 Web 應(yīng)用程序是一種合理的方法。Rails 更喜歡清楚的代碼而不是配置文件，而 Ruby 語言的動態(tài)性質(zhì)在運行時生成了大部分管道 代碼。大多數(shù) Rails 框架都是作為獨立項目創(chuàng)建的，而且應(yīng)用程序開發(fā)能夠從一組同類組件受益。相比之下，典型的 J2EE 堆棧傾向于構(gòu)建在通常獨立開發(fā)的最好的組件之上，常常用 XML 進行配置并將組件組合在一起。

那么，是否應(yīng)該考慮對下一個 Web 應(yīng)用程序使用 Rails 呢？嗯，為什么不呢？它是編寫得很好的組件堆棧，它們彼此之間工作得很好，并且基于行業(yè)接受的企業(yè)模式。Ruby 語言支持快速開發(fā)，并通過生產(chǎn)大多數(shù)應(yīng)用程序管道來添加到框架。熟悉 Java 世界中的 MVC 和 ORM 框架的人們在用 Rails 表達自己的思想時沒有任何困難。

與 J2EE 一起分發(fā)會不會有利于 Rails？絕對不要。J2EE 是一個已經(jīng)設(shè)置好的標準，有許多固定的實現(xiàn)，而且，最重要的是，它是一個經(jīng)過驗證的技術(shù)。我建議您下載一份 Rails 的副本，并開始自己鉆研它。許多可用的教程都是介紹性的，這些教程可以讓您立即開始使用 Rails。再次聲明，我并不能保證您會通過使用 Rails 得到快樂，但是我敢打賭您會感到滿意。

參考資料

• 您可以參閱本文在 developerWorks 全球站點上的 英文原文。
  
  
• 請參閱 Ruby on Rails Web site。
  
  
• 從 ruby-lang.org 得到關(guān)于 Ruby 的您需要了解的最新信息。
  
  
• 發(fā)現(xiàn)更多關(guān)于 Struts 和 Jakarta project 的信息。
  
  
• 學習更多關(guān)于 Hibernate 的知識。
  
  
• 從 Curt Hibbs 撰寫的“Rolling with Ruby on Rails”（ONLamp.com，2005 年 1 月）得到一份關(guān)于創(chuàng)建 Rails 應(yīng)用程序的好的介紹。
  
  
• 在 Sun 的 Blueprints 目錄中尋找 Model-View-Controller 和 Front Controller 模式的簡要解釋說明。
  
  
• 在 Martin Fowler's Web site 上了解對 Active Record 和 Data Mapper 模式精簡后的解釋。
  
  
• 掌握 Fast-track your Web apps with Ruby on Rails，這樣就可以用這個基于 Ruby 的框架和它的模型-視圖-控制器設(shè)計模式來迅速構(gòu)建和定制應(yīng)用程序（developerWorks，2005 年 6 月）。
  
  
• 從 Programming in the Ruby language（developerWorks, 2001 年 7 月）開始研究 Ruby 和它的變量、引用、數(shù)組、對象和方法。
  
  
• 在 Struts，MVC 的一種開放源碼實現(xiàn) 中研究 Struts 如何幫助控制 Web 項目中的變化，并提高您的專長（developerWorks，2001 年 2 月）。
  
  
• 在 Object-relation mapping without the container 中，學習結(jié)合使用 Hibernate 和 Spring，為企業(yè)應(yīng)用程序構(gòu)建事務(wù)性的持久存儲層（developerWorks，2004 年 4 月）。
  
  
• 請參 Wikipedia 的關(guān)于 reflection 和 metaprogramming 定義。
  
  
• 請參閱 developerWorks Web Architecture 專區(qū)，獲得介紹各種基于 Web 的解決方案的文章。
  
  
• 通過參與 developerWorks blogs 加入 developerWorks 社區(qū)。
  

關(guān)于作者 Aaron Rustad 從 1998 年起就一直從事 Java 技術(shù)的工作，并且一直是適用于一些垂直市場的 J2EE 應(yīng)用程序的架構(gòu)師和開發(fā)人員，這些垂直市場包括石油天然氣、農(nóng)業(yè)和教育。您可以通過 arustad@gmail.com 與 Aaron 聯(lián)系。

posted on 2006-02-08 10:05 天生我才 閱讀(157) 評論(0)  編輯  收藏 所屬分類: Ruby