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剖析 Rails 3 MVC 中的数据传递
 

发布于2013-4-19

 

简介: 本文分析了 Rails 3 的 MVC 架构,探讨总结了 Rails 3 的控制器与视图、控制器与模型、视图与布局以及多个视图之间的数据传输方法和技巧。假设您对 Ruby on Rails 有基本的了解,至少能够配置 Ruby on Rails 并运行类似 Hello World 的入门应用程序。

如果读者已经开发过基于 Rails 的应用,但对其 MVC 间的数据传递还有诸多困惑,那么恭喜您,本文正是要总结梳理 Rails 数据传递的方法和技巧。Ruby on Rails 3(以下统称为 Rails 3)是当前的主要发布版本,本文所述及的内容和代码都基于此版本。

Rails 3 简介

Ruby on Rails 是一个 Ruby 实现、采用 MVC 模式的开源 Web 应用开发框架,能够提供 Web 应用的全套解决方案。它的“习惯约定优于配置”的设计哲理,使得 Web 开发人员能够从繁琐的配置中解放出来,专注于核心的应用逻辑。“习惯约定优于配置”是 Rails 根据最佳经验习惯,提供可直接使用的功能及规范,而不再需要开发人员通过复杂的配置文件进行具体繁琐的设置。Ruby on Rails 快速高质的开发特性及其数量众多的免费插件,吸引了包括 Twitter、Groupon 和 Hulu 等大批互联网新贵。

快速创建 Rails 3 应用程序

为了逐步演示 Rails 3 的功能特性,此处采用增量模式开发一个简单的博客模型。 在安装完 Rails3 之后,运行命令:Rails new demoBlog 。

demoBlog 应用程序所需的各类文件就自动生成。进入生成的文件夹 demoblog,运行自动安装 demoBlog 所需 gem 的命令:bundle install 。

然后在 $rorails/demoblog/config/database.yml 中简单地配置数据库文件,运行创建数据库的命令:rake db:create 。 至此,简单的 demoBlog 创建完毕,运行服务器启动命令:rails server 。

打开 http://localhost:3000 就可以看到 Rails 3 的典型欢迎页面,如图 1 所示。

图 1. Rails 3 的典型欢迎页面

Rails 脚手架可以快速地为新资源建立起模型、视图和控制器,而不必处理其中的细节。直接运行以下命令,为 demoBlog 建立一个 article 脚手架,用于管理博客里的文章。运行脚手架建立命令:rails generate scaffold Article title:string keywords:string content:text

这将生成 article 控制器、 article 的视图文件和含有 title、 keyword 及 content 三个属性的 article 模型。运行数据库迁移命令,生成相关数据表:rake db:migrate 。 此时,一个简单但结构完整的文章管理系统就开发完成。 通过 URL:http://localhost:3000/articles/就可以直接访问其文章管理页面。

Rails 3 MVC 架构解析

Rails 3 采用 MVC(Model 模型、View 视图、Controller 控制器)层级架构实现核心功能模块。这不仅使业务逻辑独立于用户界面,代码清晰易于维护,还能够提高代码重复利用率,达成 Rails“不重复自己”的原则。Rails 中 MVC 的功能分别如下:

  • Model(模型):代表应用系统的数据信息以及操作这些数据的规则;
  • View(视图):代表应用系统的用户接口,通常是包含嵌入式 Ruby 代码的 HTML 文件,用于向浏览器提供数据的工作;
  • Controller(控制器):主要负责处理 Web 请求,检索模型数据并按要求将数据传递给视图。控制器是模型和视图的联系桥梁。

以上文创建的 demoBlog 应用程序为例,用户为访问文章列表,输入页面的 URL:http://localhost:3000/article 打开页面,对应的 Web 请求处理流程如图 2 所示,大致步骤如下:

  1. 浏览器发出 Web 请求
  2. 路由模块将请求信息发送给相应的控制器,由控制器决定如何处理请求;
  3. 控制器根据请求处理逻辑,调用相应的模型来完成业务逻辑;
  4. 根据实际需求,完成数据的检索或存储;
  5. 控制器组织处理信息,调用视图解析从模型返回的数据;
  6. 完成页面渲染,返还数据给浏览器。

图 2. Rails 3 MVC 事件处理流程图

通过 Rails 3 典型的内部处理流程,可以看到 Rails 3 的 MVC 结构清晰,分工明确。那么这些功能紧密联系的模块,是如何完成数据传递,又有哪些技巧呢?许多初学者都为此困惑不已,笔者将在下文的进行详细地分析介绍。

控制器与视图间的数据传递方法技巧

打开视图文件夹,找到用于实现文章列表的源文件 $rorails/demoBlog/app/views/articles/index.html.erb,可以看到清单 1 所示代码。这段代码对变量 @articles 迭代,显示所有文章列表的属性值。

清单 1. 视图 index.html.erb 代码片段

<% @articles.each do |article| %> 
<tr>
<td><%= article.title %></td>
<td><%= article.keywords %></td>
<td><%= article.content %></td>
<td><%= link_to 'Show', article %></td>
<td><%= link_to 'Edit', edit_article_path(article) %></td>
<td><%= link_to 'Destroy', article, :confirm =>
'Are you sure?', :method => :delete %></td>
</tr>
<% end %>

让初学者困惑不已的是,此处的变量 @articles 来自何处呢?为了解决这个问题,打开 article 控制器的源文件 $rorails/demoblog/app/controllers/articles_controller.rb,找到与 index.html.erb 对应的 index 方法,可以看到变量 @articles,如清单 2 所示。视图中的 @articles 变量正是由控制器生成赋值,然后传递给视图的,并且这个传递过程对开发人员而言是透明的。换句话说,视图可以直接使用对应控制器中对应方法的变量。

清单 2. 控制器中获取数据的代码片段

def index 
@articles = Article.all
respond_to do |format|
format.html # index.html.erb
format.xml { render :xml => @articles }
end
end

用户打开 http://localhost:3000/articles/new 发表新文章,控制器将通过 @article = Article.new,基于 Article 模型创建一个值为空的数据,然后传输给 new.html.erb 视图,显示效果如图 3 所示。用户在这个空的页面上填写数据,点击“Create Article”创建文章。文章创建成功,返回文章创建成功的提示信息和新创建文章的内容,如图 4 所示。这里看似一个简单的过程,实际上包含了将数据从表单传递到控制器,进而传递到模型完成存储的过程。

图 3. 新创建文章

图 4. 文章创建成功

渲染视图的代码位于 _form.html.erb(被 new.html.erb 调用)。用户点击提交后,Rails 将根据路由规则跳转到控制器的 create 方法。过程的确简单,但是用户填写到表单的数据是如何传递给控制器的呢?

控制器的 create 方法如下清单 3 所示。为了创建新的 article 对象,create 方法将从 params 中读取数据 :article 参数。这里的 params 是哈希表,它是 Rails 里最重要的传递参数之一,包含浏览器请求传递的数据。正是这个 params 将数据从客户端表单传递到控制器。以此处为例,新建的文章表单数据(包括 Title,Keywords,Content)将被封装到 article 对象,通过 params 传递到控制器。

清单 3. 控制器的 create 方法

def create 
@article = Article.new(params[:article])
respond_to do |format|
if @article.save
format.html {
redirect_to(@article, :notice => 'Article was successfully created.') }
format.xml {
render :xml => @article, :status => :created, :location => @article }
else
format.html {
render :action => "new" }
format.xml {
render :xml => @article.errors, :status => :unprocessable_entity }
end
end
end

Rails 应用程序可以用两种方法的把数据传给 params,进而由控制器的某个方法获取。一种是将用户输入到 HTML 表单的数据封装到 HTTP 请求,通过 POST 方法将数据传给控制器的 params。上文采用的就是这种方法,将 new.html.erb 视图的表单数据通过 POST 方法提交。另外一种方法就是通过把数据作为 URL 的一部分,位于 URL 中 ? 之后,通常称为 URL 查询字符串参数。Rails 并没有对这两种方法传递的数据做出区分,控制器都能够以前文述及的方法从 params 中获取数据。以 URL:http://127.0.0.1:3000/articles?keywords%5b%5d=Hello&keywords%5b%5d=Test& keywords%5b%5d=Article 为例,params[:keywords] 将存储 [“Hello”, “Test”, “Article”]。

控制器与模型间的数据传递方法技巧

正如图 2 所示,控制器是连接视图与模型的关键组件,它不仅接收来自视图的表单数据,还可以将模型里的数据传递给视图。比起控制器与视图之间的数据传递,控制器与模型的数据相互传递更容易理解。

参考代码清单 3,控制器通过 Article.new(params[:article]) 的方法创建一个 Article 实例,然后由 @article.save 将数据存储到数据库表中。这个过程如此的简单,看起来控制器是直接与数据库交换的,并没有涉及任何模型。打开模型源文件 $rorails/rorails/demoblog/app/models/ article.rb,如清单 4 所示。模型代码竟然如此简洁,连实体关系模型中常见的属性定义都没有。实际上,Rails 中模型的属性是靠命名规则与数据库字段实现关联的。模型数据的属性定义是在对应的 migrate 文件中。控制器直接使用 create,save 和 update 等继承自父类 ActiveRecord::Base 的方法,实现数据创建、存储和更新,不需要额外的编写代码。

清单 4. Article 模型的代码

 class Article < ActiveRecord::Base 
end

在 Rails 中,控制器获取模型数据过程也是相当的方便快捷。打开控制器源文件,update 方法如清单 5 所示。Rails 按照路由规则把请求 URL 中的 ID 值,通过 params 传递给控制器。Article.find 方法根据 :id 查找现有的数据,然后使用 update_attributes 方法更新记录。Rails 控制器正是通过 ActiveRecord 的 find 方法从模型中读取数据。

清单 5. 控制器 update 方法

def update 
@article = Article.find(params[:id])
respond_to do |format|
if @article.update_attributes(params[:article])
format.html {
redirect_to(
@article, :notice => 'Article was successfully updated.') }
format.xml { head :ok }
else
format.html { render :action => "edit" }
format.xml {
render :xml =>
@article.errors, :status => :unprocessable_entity }
end
end
end

Rails 3 封装了控制器、模型乃至数据库之间的数据映射关系,极大地简化了数据操作过程,数据存取异常方便,充分体现了 Rails 的“习惯约定优于配置”设计哲理。

视图内的数据共享

视图与布局间的数据共享

在 Rails 3 之后,通过脚手架生成的视图布局位于 layouts/application.html.erb,能够被所有的控制器共享。布局和视图可以共享控制器中的数据。也就是说,布局可以用与视图完全一样的方法获取控制器中的数据。

然而在某些特殊的情况下,布局需要读取一些视图的信息。以 demoBlog 为例,为了能够在文章列表显示页面的标题上显示文章的总篇数,可以在 index.html.erb 末尾添加代码如清单 6 所示。

清单 6. 视图 index 读取文章总篇数

<% content_for :ArticleNumber do %> 
<%= @articles.length %>
<% end %>

在布局源文件的头部,添加 yield 方法,如清单 7 所示。这样 <% content_for :ArticleNumber do %> 标签里的信息,就可以在 <%= yield :ArticleNumber %> 指定的位置显示。文章的篇数信息在页面头部的最终显示效果如图 5 所示。

清单 7. 通过布局源文件显示

<head> 
<title>Demoblog has <%= yield :ArticleNumber %> articles. </title>
<%= stylesheet_link_tag :all %>
<%= javascript_include_tag :defaults %>
<%= csrf_meta_tag %>
</head>

图 5. 文章总篇数的最终显示效果

上述的例子比较特殊,但却很好地阐述了布局读取视图数据的方法。需要注意的是,布局是不能向视图传递信息的,因为视图的执行是在布局引入或者说发生作用之前。

视图之间的数据

视图之间经常需要传递数据,Rails 为此进行了精心设计。它不仅提供特有的 flash 快捷机制,也支持传统的 Session 和 Cookie 功能。需要说明的是,此节讲述的数据传递过程,本质上还是从控制器到视图的。因为对用户而言,数据是从某个视图获取,然后通过另外一个视图显示出来。因为中间的控制器对开发者而言近乎透明,所以姑且将此类型定义为视图之间的数据传递。

Rails 的 flash 机制尤其适用于前后关联的视图页面之间传递数据。从本质上看, flash 是 Rails 内建的一个哈希表,用于从一个控制器向另一个控制器的视图发送用户所需的消息。当控制器调用 redirect_to 时,重定向会清空除 flash 之外的所有变量。

以文章修改更新为例,需要在下一个页面(此处是显示文章的页面,对应 show 的 action)告诉用户完成的结果。对应的 update 方法如前文代码清单 5 所示,很显然,更新成功的提示消息 'Article was successfully updated.' 赋值给了 :notice, 而后者正是 flash 哈希表的最常用的一个键。除了 :notice 之外,:error, :alert, warning 键也是相当常见的。提示文章更新成功的消息显示效果如图 6 所示

图 6. 提示文章更新成功

通常,添加到 flash 的数据能够在紧接着的下个请求里读取。但是某些情况下,您想在当前请求中直接使用。比如文章创建失败,直接渲染页面的情况下,就不会导致新的请求。如果此时需要显示 flash 中的信息,可以用 flash.now 方法实现。

flash 的使用必须注意几点:首先,为了保证性能, flash 中存储的数据不能过长。其次,flash 的内容只能跨越一次重定向,如果希望数据能够在重定向后依然有效,需要在重定向之前使用 flash.keep。

为了演示 Rails 是如何使用 Cookie 和 Session 的,此处将为文章添加读者评论功能。整个创建过程非常简单,以下一条命令就能够创建评论所需的数据库表并实现嵌套映射:

rails generate model Comment user:string comment:text article:references
运行迁移数据库命令:rake db:migrate,添加评论显示代码,就可以获取如图 7 所示的读者评论功能。

图 7. 读者发表文章评论

Cookie 通常是由服务器端发送给浏览器的,用于存储少量用户信息的文本。基于 Rails 的应用多数情况下不需要直接存取 Cookie,因为 Rails 内置的会话机制或者第三方的插件都能够支持用户信息管理。存储在 Cookie 中的数据可以跨请求甚至跨会话, 所以用户也可以直接使用 Cookie 存取数据。

Rails 提供非常简便的 Cookie 访问方法。为了提示用户使用相同的用户名发表评论,此处采用 Cookie 来保存用户最近一次发表评论时使用的用户名。如清单 8 所示,通过 cookies[:name] 来读取或者保存用户名。

清单 8. 创建评论的控制器代码片段

class CommentsController < ApplicationController 
def create
@last_name = cookies[:name]
@name = params[:comment][:user]
unless @name == @last_name
cookies[:last_name] = @last_name
cookies[:name] = @name
else
cookies[:last_name] = nil
end
end
end

在文章控制器中,如清单 9 所示,可以将 Cookies 保存的数据读取出来,使用非常方便。评论页面的显示效果如图 8 所示。

清单 9. 通过 cookie 操作数据

 def show 
@article = Article.find(params[:id])
@last_name = cookies[:last_name]
unless @last_name == nil
@name = cookies[:name]
end

图 8. 文章评论显示效果

Rails 应用程序经常使用 session 来实现多个请求之间的数据传递,session 对象在控制器和视图中都可以使用。现在我们新增加一个 session 对象,用于保存用户使用过的姓名列表。在 CommentsController 中,session 对象的操作如清单 10 所示。

清单 10. 通过 session 操作数据的代码片段

 @names = session[:name] 
if @names
@names = []
end
if @name
@names << @name
end
session[:names] = @names

在视图中,添加显示用户名列表的代码,如清单 11 所示。页面最终显示效果如图 9 所示。

清单 11. 视图读取用户名列表的代码

<% if @names %> 
<p>The names you have used:</p>
<ul>
<% @names.each do |name| %>
<li><%=h name %></li>
<% end %>
</ul>
<% end %>

图 9. 页面上显示用户列表

从实现的效果上看,flash、cookie 及 session 都能够完成视图间的数据传递。但 flash 一般用于简单的提示消息,而 cookie 及 session 则常见于用户信息管理。

结语

本文结合实际的演示程序,首先介绍了 Rails 3 的 MVC 架构,然后逐步对控制器与视图、控制器与模型以及视图内部的关系进行了介绍,对数据传递方法于技巧进行了具体分析。

参考资料

  • 访问 Ruby on Rails 官方网站,查找技术文档、操作文章、培训、下载、产品信息等信息。
  • 通过 Ruby on Rails 技术文档专区,获取 API、指南、书籍列表等深入学习 Rails 的专业指南。
  • 参考免费的 Railscasts 网站,获取 Ryan Bates 主持的每周 Rails 技巧分享。
  • 通过 Ruby on Rails Talk 寻求帮助、发布项目和讨论关于框架、社区及技巧等各种类型的问题。
  • 订阅 Ruby 周刊,了解 Ruby 与 Rails 方面的最新信息。
  • “蓄势待发!Rails 3 介绍”(developerWorks,2010 年 8 月):即将发布的 Ruby on Rails 版本 3 完善并且扩展了当前流行的 Web 应用程序框架的功能。Ruby on Rails 3 可提供更清晰的控制程序和更强大的 SQL 查询功能,因此通过编写较少的代码即可实现以前的操作。更值得一提的是,您可以将 Rails 3 的大部分组件包含到任意 Ruby 应用程序中。下面让我们来了解一下 Rails 3 在哪些方面进行了完善。
  • “使用 Grails 开发 Google App Engine 应用”(developerWorks,2010 年 6 月):Grails 作为 Web 框架的新生力量,已经被越来越多的开发人员所接受。而 Google App Engine(以下简称 GAE)作为云计算的平台,为应用提供了广阔的扩展空间。如何将二者擦出绚丽的火花呢?本文将以一个应用为例介绍如何使用 Grails 开发 GAE 应用,以及其中的注意事项。
  • “加速 Ruby on Rails”(developerWorks,2010 年 8 月):Ruby on Rails 是一种基于 Ruby 编程语言的流行 Web 开发框架,可让您更容易地访问您的数据库,但它并不总是如此有效。 本文将带您了解 Rails 的一些常见性能问题以及如何能够修复这些问题。
  • “使用 Rails Active Resource 简化 web 应用程序之间的互操作性”(developerWorks,2011 年 6 月):了解使用 Ruby on Rails 的 Active Resource 来实现和使用 web 服务的一种快速简便的方法。通过一种 RESTful 方法,Rails 帮助您简化您的 web 应用程序之间的互操作性。本文将通过一些示例逐步展示 Active Resource 的操作。您还将探索 REST 和 SOAP 之间的区别。
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  • developerWorks Web 2.0 资源中心,这是有关 Web 2.0 相关信息的一站式中心,包括大量 Web 2.0 技术文章、教程、下载和相关技术资源。您还可以通过 Web 2.0 新手入门 栏目,迅速了解 Web 2.0 的相关概念。

 
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