Ruby on Rails

Ruby on Rails
RoR Standard-Seite
Basisdaten
Entwickler	Rails-Core-Team [1]
Aktuelle Version	3.1.0 (30. August 2011 [2])
Betriebssystem	Plattformunabhängig
Kategorie	Web Application Framework
Lizenz	MIT-Lizenz
rubyonrails.org

Ruby on Rails, kurz Rails, früher auch oft kurz RoR, ist ein von David Heinemeier Hansson in der Programmiersprache Ruby geschriebenes und quelloffenes Web Application Framework. Es wurde im Juli 2004 zum ersten Mal der Öffentlichkeit vorgestellt.

Es basiert auf den Prinzipien „Don’t Repeat Yourself“ (DRY) und „Konvention vor Konfiguration“, das heißt statt einer variablen Konfiguration sind Konventionen für die Namensgebung von Objekten einzuhalten, woraus deren Zusammenspiel sich automatisch ergibt. Diese Funktionen ermöglichen eine rasche Umsetzung von Anforderungen und damit agile Softwareentwicklung.

Konzept

Rails folgt der „Model View Controller“-Architektur (MVC) und besteht aus fünf Modulen:

Active Support

Ruby-Erweiterungen von Rails

Active Record

Objektabstraktionsschicht basierend auf dem objekt-relationalen Muster oder Model (das „M“ aus MVC) von Martin Fowler

Action Pack

Request-Behandlung und Response-Ausgabe. Die Anfragen werden durch eine öffentliche Methode des Controllers (Action Controller, das „C“ aus MVC) behandelt. Die Ausgabe wird mittels eines Templates (Action View, das „V“ aus MVC) vorgenommen.

Action Mailer

E-Mail-Versand und -Empfang

Active Resource

Mit Version 2.0 wurde Action Web Service durch Active Resource ersetzt: Web-Service-Programmierung, Unterstützung für XML-RPC und REST.

Rails integriert die JavaScript-Frameworks Prototype und Scriptaculous und bietet so Methoden zur einfachen Entwicklung von Ajax-Applikationen.

Geschichte

Version 1.0

Ursprünglich wurde Rails für eine Webapplikation namens Basecamp entwickelt, dann jedoch daraus extrahiert und im Juli 2004 zum ersten Mal der Öffentlichkeit vorgestellt. Die Version 1.0 wurde am 13. Dezember 2005 fertiggestellt.

Version 1.1

Schon am 28. März 2006 folgte die Version 1.1. Neu waren vor allem

• RJS (Ruby on Rails JavaScript Templates), das es ermöglichte, Templates für Javascript zu erstellen, sowie
• Verbesserungen an ActiveRecord, die es unter anderem erlauben, polymorphe Assoziationen zu benutzen.
• Außerdem wurde die Performance verbessert.^[3]

Version 1.2

Am 19. Januar 2007 erschien die Version 1.2. Highlights der Version 1.2 waren vor allem

• REST,
• Routing nach MIME-Type und
• ein Interface zur sicheren Behandlung von UTF-8-Strings.

Außerdem wurde eine Handvoll von Methoden als deprecated gekennzeichnet, diese gaben daraufhin Warnungen aus und es wurde angekündigt, dass sie aus dem nächsten Major-Release, der Version 2.0, aus Rails entfernt werden.^[4]

Version 2.0

Am 7. Dezember 2007 erschien nach knapp einem Jahr Entwicklungsarbeit Rails 2.0^[5]. Sie brachte mehrere hundert Neuerungen mit sich und vollzog die Umstellung von SOAP zu REST als Plattform für Web Services^[6].

Version 2.1

Am 1. Juni 2008 erschien die Version 2.1, die einige Verbesserungen und Neuerungen brachte:

• Behandlung von Zeitzonen optimiert
• Erlaubt das Definieren der Anwendung von Abhängigkeiten zu RubyGems und kann Änderungen an Models verfolgen, wodurch auch die Datenbankzugriffe effizienter werden.
• Named-Scopes eingeführt, mit denen Queries mit häufig benötigten Bedingungen definiert werden können.
• Migrations wurden dahingehend geändert, dass diese nicht mehr durchnummeriert werden, sondern einen Zeitstempel erhalten. Die frühere Handhabung führte beim Entwickeln in Teams zu Problemen, wenn gleichzeitig zwei Entwickler eine neue Migration erstellten, die dann die gleiche Nummer erhielt.^[7]

Version 2.2

Die Version 2.2 erschien am 21. November 2008. Sie brachte unter anderem folgendes:

• Internationalisierung: Durch Integration des l18n-Gems steht nun eine standardmäßige API für die Internationalisierung zur Verfügung.
• Rails ist ab dieser Version kompatibel zu Ruby 1.9 und JRuby
• Unterstützt etag und last-modified in HTTP-Headern. Seiten die sich seit dem letzten Besuch nicht geändert haben müssen so nicht erneut gesendet werden.
• Threadsicherheit

Version 2.3

Die Version 2.3 erschien am 15. März 2009. Sie umfasste neben vielen kleineren Verbesserungen sog. Templates. Diese dienen dazu, immer wieder benötigte Konfigurationen direkt mit der Erstellung der Applikation generieren zu lassen. Mit den Engines wurde es ermöglicht, Applikationen wie Plugins in andere Rails Applikationen einzubetten. Nested forms erlauben es nun komfortabel, definierte Abhängigkeiten zwischen Models im View abzubilden. Rails basiert ab dieser Version auf der Middleware Rack und erlaubt daher auch den Zugriff direkt auf diese. Und mit Rails Metal wurde es möglich, Applikationsteile, die sehr häufig aufgerufen werden und nur simple Funktionalität bereitstellen, unter Verzicht des meisten Komforts, den Rails bietet, stark zu beschleunigen.

Version 3

Am 23. Dezember 2008 kündigte David Heinemeier Hansson an, dass für die Version 3.0 geplant war, Rails mit dem zweiten großen Ruby-Webframework merb zusammenzuführen. ^[8] Geplant war, dass Standardapplikationen mit denselben Bibliotheken funktionieren (etwa ActiveRecord) und dass Rails 2.3-Applikationen mit geringfügigen Änderungen weiter laufen. Allerdings sollte es deutlich einfacher werden, auf Wunsch bestimmte Teile durch andere Bibliotheken zu ersetzen. Des Weiteren sollte die JavaScript Unterstützung auf Unobtrusive JavaScript umgestellt werden und auch andere Konventionen umgedreht, wie zum Beispiel die Ausgabe von Daten in Views, in der zukünftig HTML-Tags grundsätzlich maskiert werden sollen. Möchte der Entwickler Daten aus Variablen unmaskiert ausgeben, muss er das explizit definieren. Die Version 3.0.5 wurde am 27. Februar 2011 veröffentlicht.

Philosophie

Als Grundprinzipien von Rails gelten „Don’t repeat yourself“ (Wiederhole dich nicht) und „Convention over configuration“ (Konvention vor Konfiguration).

„Don’t repeat yourself“

Hauptartikel Don’t repeat yourself.

Jede Information sollte nur ein einziges Mal vorhanden sein. So reicht es in Rails beispielsweise dank ActiveRecord, die Spalten einer Tabelle nur in der Datenbank festzulegen. Anstatt diese Informationen noch ein zweites Mal im Quellcode oder einer Konfigurationsdatei kodiert zu verlangen, liest ActiveRecord diese Informationen direkt aus der Datenbank. Rails erstellt für das Model automatisch Getter- und Setter-Methoden, damit die Daten einfach in die Datenbank geschrieben bzw. von dort gelesen werden können. Dieses Verfahren hat auch den Vorteil, dass die Informationen nicht inkonsistent werden können, falls beispielsweise die Datenbank geändert, dies aber für die Konfigurationsdatei vergessen wurde.

Convention over Configuration

Hauptartikel Konvention vor Konfiguration.

Rails erwartet sinnvolle Standardwerte. Erwartet wird etwa, dass der Primärschlüssel einer Tabelle vom Typ Integer ist und ID heißt, dass ein Modell mit dem Namen Customer in der Datei #{Rails.root}/app/models/customer.rb gespeichert ist und die zugehörige Tabelle customers heißt. Ist dieses Modell über eine 1:N-Beziehung mit einem Modell Contract verknüpft, so wird erwartet, dass in der Tabelle contracts ein Fremdschlüssel mit dem Namen customer_id vorhanden ist. Wenn diese Standardwerte nicht zutreffen, können sie einfach umkonfiguriert werden, in den meisten Fällen bleibt der Entwickler jedoch von den ausführlichen Konfigurationsmöglichkeiten verschont.

Scaffolding

Mittels des eingebauten scaffolding (in Deutsch etwa Gerüstbau) ist es möglich, Web-Anwendungen on the fly zu entwickeln. Wenn in der Datenbank etwa ein Feld hinzugefügt wird, erscheint es auch sofort in der entsprechenden View/New/Edit-Ansicht. Die Möglichkeit des sofortigen Visualisierens eines Datenbankfeldes und das Verknüpfen diverser Datenbankoperationen mit eben diesem Textfeld wird oftmals auch mit dem Begriff CRUD (Create, Read, Update, Delete) oder CRUD-Framework bezeichnet. Scaffolding ist vor allem für Prototyping gedacht und wird in produktiven Anwendungen fast immer mit eigenem Code ergänzt.

Webserver-Unterstützung

Zum Entwickeln und Testen bietet sich der zum Ruby-Paket gehörende Webserver WEBrick als Applikationsserver an. Für den produktiven Einsatz werden Apache oder Lighttpd mit FastCGI empfohlen, aber auch jeder andere Webserver mit CGI- oder FastCGI-Unterstützung funktioniert. Eine weitere Möglichkeit stellt der größtenteils in Ruby geschriebene Webserver Mongrel dar, der im Gegensatz zu WEBrick für den Produktiveinsatz geeignet ist. Von dem Apache-Modul mod_ruby wird in der Regel abgeraten, stattdessen wird Phusion Passenger (auch als mod_rails bezeichnet) empfohlen. Dieses ist nicht nur besonders schnell und wartungsarm, es ist hierbei im Gegensatz zu allen anderen genannten Servern auch nicht nötig, den Webserver neu zu starten, wenn eine Applikation erneut deployed wird. Dies ist insbesondere im Shared Hosting-Bereich wichtig.

Schichten

Model

Das Back-end einer Rails-Applikation bildet im Normalfall eine relationale Datenbank. Der Zugriff auf diese wird mit Hilfe von ActiveRecord hergestellt. Dabei handelt es sich um eine ORM-Schicht, welche eine Klasse auf eine Tabelle und ein Attribut auf eine Spalte abbildet. Ein Datensatz in einer solchen Tabelle entspricht genau einer Instanz. Derzeit werden eine Reihe bekannter Datenbanken wie DB2, Informix, MySQL, Oracle, PostgreSQL, Microsoft SQL Server und Sybase unterstützt:

Weiterhin besteht die Möglichkeit, ein anderes Format zu verwenden (z. B. XML-Dateien) oder vollständig auf ein Backend zu verzichten. Ab Rails 3.0 wird man die ORM-Bibliothek frei wählen können, sodass neben ActiveRecord unter anderem auch Sequel und Datamapper, welche heute schon von vielen Merb-Anwendungen genutzt wird, zur Verfügung stehen.

Controller

Die Steuerungsschicht einer Rails-Applikation wird mithilfe der ActionController-Klasse hergestellt. Diese ist Bestandteil der ActionPack-Bibliothek. Ein Controller kapselt eine bestimmte Geschäftslogik und bietet Schnittstellen, um mit dieser kontrolliert zu interagieren. Diese Schnittstellen werden Actions genannt. Ein üblicher Rails-Request (z. B. URL: //servername.net/controller/action ) enthält den Namen des anzusprechenden Controllers. Dieser ist äquivalent zu dem Klassennamen. Weiterhin wird eine spezielle Action aufgerufen, diese wird innerhalb der Controller-Klasse als Methode dargestellt. Über den eingebauten Routing-Mechanismus besteht jedoch die Möglichkeit, einen solchen Rails-Request nach den eigenen Bedürfnissen anzupassen.

View

Für die Präsentationsschicht ist die Klasse ActionView zuständig. Diese ist ebenfalls Bestandteil der ActionPack-Bibliothek. Folgende Ausgabeformate werden zurzeit von Rails unterstützt:

• HTML
• XML – z. B. für XHTML und Web Services
• JavaScript – RJS-Templates
• Binärdaten

Zusätzlich werden die folgenden Templatesysteme angeboten:

• ERB für (X)HTML und Javascript
• Builder für XML

Weiterhin besteht die Möglichkeit den HTTP-Header selbst zu manipulieren und so andere Formate an den Client zu senden.

Literatur

• Stefan Tennigkeit, Michael Voigt: Ruby on Rails 3: Mit DataMapper, I18N & L10N und Volltextsuche mit Sphinx entwickler.press 2010, ISBN 978-3868020267
• Hussein Morsy, Tanja Otto: Ruby on Rails 2 - Das Entwickler-Handbuch, 2008, ISBN 978-3-89842-779-1, Online-Version
• David Thomas, David Heinemeier Hansson: Agile Web Development with Rails. Third Edition 2009, ISBN 978-1-93435-616-6 (Deutsche Übersetzung der 1. Auflage: Agile Webentwicklung mit Rails, 2006. ISBN 3-446-40486-4)
• Ralf Wirdemann, Thomas Baustert: Rapid Web Development mit Ruby on Rails. Hanser 2006, ISBN 3-446-40932-7
• Denny Carl: Praxiswissen Ruby on Rails, 2007, O'Reilly OpenBook
• Rob Orsini: Rails Kochbuch, 2007, O'Reilly OpenBook

Verwandte Frameworks

Ruby on Rails hat zahlreiche andere Frameworks inspiriert, u.a.:

• Catalyst ist ein MVC-Framework in Perl
• Django ist ein quelloffenes MVC-Framework in Python
• Grails basiert auf der Programmiersprache Groovy, eine Skriptsprache für die JVM
• Pylons ist ein quelloffenes Framework in Python
• Tapestry5 ein Framework auf Basis der Java Servlet Api für die JVM.^[9]
• Akelos^[10] , CodeIgniter^[11], CakePHP, Symfony, Zend Framework oder Agavi sind Beispiele für quelloffene MVC-Frameworks für PHP
• Lift ist ein Framework für Scala, eine Sprache für die JVM
• Merb, Sinatra^[12], Ramaze^[13] und Camping sind wie Rails Ruby-Frameworks, die Rack benutzen und somit auch vermischt werden können. Ab Rails-Version 3 sind Rails und Merb fusioniert.

Weitere bekannte MVC-Frameworks sind Struts und JBoss Seam, die beide in Java implementiert sind.

Weblinks

•  Wikibooks: Tutorial und Nachschlagewerk – Lern- und Lehrmaterialien
• Rails-Homepage (englisch)
• Deutsche Ruby-on-Rails-Seite mit Buchliste und Tutorials
• Railscasts, Tutorial-Screencasts zu Ruby on Rails (englisch)
• Tutorial, Anleitung "von Null an" (englisch)

Einzelnachweise

1. ↑ rubyonrails.org/core - Ruby-Core-Team
2. ↑ Riding Rails: [1]
3. ↑ Riding Rails: Rails 1.1: RJS, Active Record++, respond_to, integration tests, and 500 other things!, 28. März 2006 (englisch)
4. ↑ Riding Rails: Rails 1.2: REST admiration, HTTP lovefest, and UTF-8 celebrations, 19. Januar 2007 (englisch)
5. ↑ http://weblog.rubyonrails.org/2007/12/7/rails-2-0-it-s-done
6. ↑ http://www.heise.de/newsticker/meldung/print/100265
7. ↑ http://weblog.rubyonrails.org/2008/6/1/rails-2-1-time-zones-dirty-caching-gem-dependencies-caching-etc
8. ↑ Rails Weblog: Merb gets merged into Rails 3!
9. ↑ http://tapestry.apache.org
10. ↑ http://www.akelos.org
11. ↑ http://codeigniter.com
12. ↑ Sinatra
13. ↑ http://ramaze.net