Datenbankapplikationen mit Ruby on Rails. Datenbanksysteme 2009 Universität Osnabrück Gastvortrag von Nicolas Neubauer
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- Melanie Lang
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1 Datenbankapplikationen mit Ruby on Rails Datenbanksysteme 2009 Universität Osnabrück Gastvortrag von Nicolas Neubauer
2 Ruby on Rails: Einstieg Ruby plattformunabhängige, höhere Programmiersprache 1995 erschienen Yukihiro Matsumoto, Entwickler ~ 2000 Bekanntheit außerhalb Japans Objektorientierung dynamische Typisierung Garbage Collection...
3 Ruby on Rails: Einstieg Rails Open Source Webapplication Framework 2004 erschienen David Heinemeier Hannsson, Entwickler Ziel: schnellere, agilere Webentwicklung
4 Ruby on Rails: Einstieg Agile Webdevelopment - Ein Beispiel Übungen zu Datenbanksysteme Sommersemester 2009 Aufgabe 8.1 (200 Punkte) Blatt 8 Erstellen Sie für die Datenbank zur WM 2006 einen dynamisch generierten Spielplan, der zu jedem Spiel alle verfügbaren Informationen, also Ergebnis, Torschützen, Schiedsrichter, Fouls, etc. ausgibt. Arbeiten Sie mit objektorientierten Abstraktionen für Ihre Entitäten, arbeiten Sie darüberhinaus mit einer Template Engine für Ihre Ausgabe und trennen Sie Ihren Code nach dem Model- View-Controller Design Pattern.
5 Ruby on Rails: Ruby Exkurs: Ruby Syntax - Basisdatentypen alles ist ein Objekt 42 ist eine konstante Zahl (Fixnum) :symbol ist ein konstanter String String ist ein String mit Inhalt String Punktsyntax für Methodenaufrufe: Ruby ist klasse.sub( klasse, toll )
6 Ruby on Rails: Ruby Exkurs: Ruby Syntax - Collections [] ist ein leeres Array <=> Array.new [42,23] ist ein Array mit Einträgen 42 und 23 mein_array[0] gibt den ersten Eintrag zurück {} ist ein leerer Hash (etwa Hash-Map in Java) {:key => value, :key2 => value2 } mein_hash[:key] gibt den Wert für den Schlüssel :key zurück
7 Ruby on Rails: Ruby Exkurs: Ruby Syntax - Methoden und Variablen def hallo_welt lokale_variable1 = 23 #dynamisch typisiert lokale_variable2 = Hallo = In der Instanz = vgl. static in Java $globale_variable = überall sichtbar end Impliziter Rückgabewert der Methode hallo_welt() ist String: überall sichtbar
8 Ruby on Rails: Ruby Exkurs: Ruby Syntax - Besonderheiten Weglassen von Klammern bei Eindeutigkeit [42,23].include? 42 <=> [42,23].include?(42) methode_mit_hash_paramater :key => value <=> methode_mit_hash_paramter({:key => value }) Übergeben von Codeblöcken an Methoden 10.times do i puts i end [42,13].each do i puts i end
9 Ruby on Rails: Einstieg Agile Webdevelopment - Ein Beispiel???
10 3 Konzepte von Rails Don t Repeat Yourself Model-View- Controller Convention Over Configuration
11 Model-View-Controller Design Pattern Idee: Code nach Kategorien M,V,C strukturieren. bessere Programmstruktur Wiederverwertbarkeit von Komponenten Flexibilität
12 Model-View-Controller Design Pattern 1. Model Programmteile, die auf Datenhaltung arbeiten Abstraktion von der eigentlichen Datenhaltung class Modelklasse def besorge_alle_spiele() end Spiel: {[SpielID, Land1, Land2,...]}
13 Model-View-Controller Design Pattern 2. View (grafische) Datenrepräsentation Templates <h1><%= Land1 %> gegen <%= Land2 %></h1> <h1>deutschland gegen Costa Rica</h1>
14 Model-View-Controller Design Pattern 3. Controller Applikationssteuerung Vermitteln zwischen Daten und Repräsentation
15 Model-View-Controller Design Pattern 3. Controller zeige_alle_spiele() Controller-Klasse Template <html>... </html> Model.besorge_alle_Spiele() View.zeige_Template_mit_ Spielen(alle_Spiele) Modell Klasse
16 Model-View-Controller Design Pattern Controller View Model
17 Ruby on Rails: Anwendung Rails Grundlagen neue Rails Applikation erzeugen: $ rails -d mysql meine_applikation Datenbanktyp im Backend, SQLite: Standard Applikationsname
18 Ruby on Rails: Anwendung Rails Applikationsskelett eigentliche Applikationsdaten Konfigurationsdateien Datenschemadefinitionen, Migrations externe Bibliotheken Log-Dateien öffentliche Ressourcen Images, Stylesheets, etc. Skripte zum Generieren von Klassen, Entwicklungsconsole, Server,... externe Module: Plugins
19 Ruby on Rails: Anwendung Bestehende Datenbank in Rails migrieren eher untypisches Szenario möglich z.b. mit Dr. Nic s Magic Models Idee: Datenbank hat bestimmte Struktur Rails erkennt Entitäten automatisch. Ziel: keine Zeit mit CREATE, READ, UPDATE, INSERT Code verschwenden, auf die Applikation konzentrieren
20 Convention Over Configuration Idee: Halte dich an bestimmte Bedingungen erhalte Funktionalität ohne Konfigurationsaufwand.
21 Convention Over Configuration (Beispiel)
22 Model-Namenskonventionen Beispiel: Entity-Typ Spiel Tabellenname underscored im Plural: spiele (gute_spiele) Model-Klasse im Mixed Case : Spiel (GutesSpiel) Obacht: englische Pluralbildung: Spiel wird Spiels (vgl. Game, Games) Also: Entitäten in Englisch benennen
23 Model-Namenskonventionen Schlüsselkonvention: synthetischer Schlüssel id für jede Entität Spieler: {[SpielerID, Name, Land, Position,...]} players: {[id, Name, Land, Position,...]}
24 Model-Namenskonventionen Konvention für Fremdschlüsselbeziehungen players: {[id, Name, Land, Position,...]} players: {[id, Name, team_id, Position,...]}
25 Datenrepräsentation in der Datenbank
26 Ruby on Rails: Anwendung Rails Grundlagen - Datenbankkonfiguration Rails mit Datenbank verbinden YAML-Konfigrationsdatei: config/database.yml development: adapter: mysql encoding: utf8 reconnect: false database: DATENBANKNAME pool: 5 username: BENUTZERNAME password: PASSWORT host: HOSTNAME
27 Ruby on Rails: Anwendung Bestehende Datenbank in Rails migrieren Dr. Nic s Magic Models (script/generate magic_model) Idee: Datenbank hat bestimmte Struktur Rails erkennt Entitäten automatisch. players: {[id, Name, team_id,...]} class Player... end
28 Datenbankabstraktion Komfortabler Umgang mit Daten: #Erzeuge neuen Spieler: new_player SHOW COLUMNS = Player.new FROM players, synthetisiere Setter und Getter für alle Attribute #Fülle Daten new_player.name nutze Setter = für Schweini gefundenes Attr. Name new_player.geburtsdatum nutze Setter für gefundenes = 20.years.ago Attr. GebDatum new_player.position nutze Setter für = gefundenes Forward Attr. Position #Speichern new_player.save INSERT INTO players (...) VALUES (...)
29 Datenbankabstraktion Komfortabler Umgang mit Daten: #Erzeuge neuen Spieler: SHOW COLUMNS FROM players, synthetisiere Setter und Getter für alle Attribute #Fülle Daten nutze Setter für gefundenes Attr. Name nutze Setter für gefundenes Attr. GebDatum nutze Setter für gefundenes Attr. Position #Speichern INSERT INTO players (...) VALUES (...)
30 Exkurs: Don t Repeat Yourself Woher weiß Rails, welche Attribute ein bestimmtes Objekt hat? Attribute stehen bereits in der Datenbank Wiederhole dich nicht selbst!
31 Datenbankabstraktion CRUD-Operationen mit Klassen/Objekten kapseln CREATE (INSERT), READ (SELECT), UPDATE, DELETE my_game = Game.new my_games = Game.all my_game.save my_game.destroy INSERT INTO games... SELECT * FROM games UPDATE games SET... DELETE FROM games... Zur Erinnerung: Funktionalität umsonst wegen Konventionen
32 Datenbankabstraktion public function construct($id=null){ if($id!== null) { $res = mysql_fetch_array(mysql_query("select MieterID, Bemerkung, FolderID, Einzugsermaechtigung, EinzugsermaechtigungAb, AuchNebenkosten FROM Mieter WHERE MieterID = $id")); $this->mieterid = $res['mieterid']; $this->bemerkung = $res['bemerkung']; $this->folderid = $res['folderid']; $this->einzugsermaechtigung = $res['einzugsermaechtigung']; $this->einzugsermaechtigungab = $res['einzugsermaechtigungab']; $this->auchnebenkosten = $res['auchnebenkosten']; } } public function update(){ return mysql_query("update Mieter SET MieterID = '$this->mieterid',bemerkung = '$this->bemerkung',folderid = '$this- >FolderID', Einzugsermaechtigung = '$this->einzugsermaechtigung', EinzugsermaechtigungAb = '$this->einzugsermaechtigungab', AuchNebenkosten = '$this->auchnebenkosten' WHERE MieterID = $this->mieterid"); } public function insert(){ $a = mysql_query("insert INTO Mieter (Bemerkung, FolderID, Einzugsermaechtigung, EinzugsermaechtigungAb,AuchNebenkosten) VALUES ('$this->bemerkung', '$this->folderid','$this->einzugsermaechtigung','$this- >EinzugsermaechtigungAb', '$this->auchnebenkosten')"); $this->mieterid = mysql_insert_id(); return $a; } public function delete(){ return mysql_query("delete FROM Mieter WHERE MieterID = $this->mieterid"); }
33 Ruby on Rails: Anwendung Datenbankabstraktion: Beispiel Rails Entwicklungsconsole zum Testen nutzen $ script/console >> Anfrage => Rückgabewert >> Stadion.first => #<Stadion id: 1, Stadt: "Berlin", AnzPlätze: 72000>
34 Datenbankabstraktion Komfortabler Umgang mit Daten: #Besorge ein Stadion: berlin = Stadion.first #Welche Spiele waren in Berlin? berlin.games SELECT * FROM games WHERE stadion_id = berlin.id, Erzeuge neue Game-Objekte aus den #=> [<Objekt Ergebnis-Tupeln, vom Typ Game>, füge sie...] in Array ein
35 Datenbankabstraktion Komfortabler Umgang mit Daten: #Besorge ein Stadion: berlin = Stadion.first #Welche Spiele waren in Berlin? SELECT * FROM games WHERE stadion_id = berlin.id, Erzeuge neue Game-Objekte aus den Ergebnis-Tupeln, füge sie in Array ein
36 Datenbankabstraktion: Model und Beziehungen Stadion 1 n Game class Stadion < ActiveRecord::Base has_many :games end class Game < ActiveRecord::Base belongs_to :stadion end
37 Datenbankabstraktion: Model und Beziehungen Game n m Referee class Game < ActiveRecord::Base has_and_belongs_to_many :referees end class Referee < ActiveRecord::Base has_and_belongs_to_many :games end
38 Datenbankabstraktion: Model und Beziehungen n:m-relationen-modellierung in der Datenbank nicht zu verfeinern games: {[id,datum,...]} referees: {[id,name,...]} Join -Table nötig, Konvention: entität1_entität2: {[entität1_id, entität2_id]} games_referees: {[game_id, referee_id]} Obacht: G < R, daher nicht referees_games
39 Datenbankabstraktion: Model und Beziehungen Game n has m Referee Funktion Game 1 n Function n 1 Referee Funktion
40 Datenbankabstraktion: Model und Beziehungen n:m-relationen mit Attributen Modellieren als eigene schwache Entitäten games: {[id,datum,...]} referees: {[id,name,...]} Join -Table ist nun eigene Entität entitätsname: {[entität1_id, entität2_id, attr]} functions: {[game_id, referee_id, Funktion]}
41 Datenbankabstraktion: Model und Beziehungen n:m Relationen mit Attributen im Rails-Model class Function < ActiveRecord::Base belongs_to :game belongs_to :referee end class Referee < ActiveRecord::Base has_many :functions end class Game < ActiveRecord::Base has_many :functions end
42 Datenbankabstraktion Komfortabler Umgang mit Daten: #Besorge ein Spiel my_game = Game.first #Welche Schiedsrichter waren mit #welcher Funktion beteiligt? functions = my_game.functions #=> [<Objekt vom Typ Function>,...] functions.each do function function.referee #Schiedsrichter function.funktion #Funktion end
43 Datenbankabstraktion - Zusammenfassung M in MVC - Rails Models automatisch generiert (DRY, Konventionen) Kapseln von Datenbankanfragen Grundlegende CRUD-Operationen umsonst relationale Datenbank Game.all Model SQL [#Game1,#Game2,...] Tupelbasierte Ergebnisse
44 Controller C in MCV - Rails Controller Rails Applikation aus dem Browser aufrufen Klassisch: Server: localhost, Port: 3000 Aufgerufene Seite: www-root/games/show.html
45 Controller C in MCV - Rails Controller Rails Applikation aus dem Browser aufrufen Rails (Konvention): localhost:3000/games/show Server:Port Controller Action
46 Controller Instantiiere die Klasse GamesController Rufe die Methode ( Action ) show auf
47 Ruby on Rails: Anwendung Controller Controller erzeugen script/generate controller Games class GamesController < ApplicationController end
48 Ruby on Rails: Anwendung Controller class GamesController < ApplicationController def show #Instanzvariablen im Template = Game.all #Impliziter Aufruf von render :controller => games, :action => show end end
49 Views & Templates V in MVC - Rails Views Konvention: Ordner für Controller Templates für Actions Layouts für Controller Template-Sprache: (Embedded-)Ruby
50 Views & Templates render :controller => games, :action => show Verarbeite Template für Action show (Konvention: show.html.erb im Ordner games) Sende Ergebnis an Nutzer zurück
51 Views & Templates: Embedded Ruby Ausgebende und Nicht-Ausgebende Tags <%= Ich bin ein String! %> <% Ich bin auch ein String! %> Ausgabe Ich bin ein String! Sinnvoll bei Blöcken <% if(bedingung) %> <%= gib_etwas_aus() %> <% end %>
52 Views & Templates Zugriff auf Variablen <%= lokal %> <%= lokal %> Beispiel <h1>alle Spiele</h1> do game %> <p><%= game.team1.land %> gegen <%= game.team2.land %></p> <% end %>
53 Zusammenfassung: Rails-Architektur Request Response Controller Verarbeitete HTML- Seite View(s) Objekte zur Anzeige Anfrage Antwort mit Rails-Objekten Model(s) SQL DB
54 Ruby on Rails: Anwendung Eine neue Applikation Typisches Szenario: Konzept fertig, Applikation erstellen Idee: Erzeuge Datenbank, Rails-Models und grundlegende Views in einem Schritt (DRY) Scaffold (Grundgerüst) Beispiel Uni-Datenbank script/generate scaffold Entitätsname attribut:typ attribut2:typ2...
55 Eine neue Applikation: Scaffold Scaffold: - Model (mit CRUD Operationen) - Controller mit CRUD Operationen - Views für CRUD Operationen - Migration
56 Exkurs: Migrations Idee: Ermögliche iterative Datenbankentwicklung class CreateRooms < ActiveRecord::Migration def self.up create_table :rooms do t t.string :name t.integer :raum_nr end end def self.down drop_table :rooms end end
57 Exkurs: Migrations migriere auf eine bestimmte Datenbankversion $ rake db:migrate VERSION=x Anweisungen in Migrations auf Datenbanktyp übersetzen Datenbankunabhängig (SQLite, MySQL,...)
58 Ruby on Rails Literatur Agile Web Development with Rails. Thomas, Dave; Heinemeier Hansson, David. (Obacht: Third Edition für Rails 2.x, Second und First Edition veraltet!) Rails API: Ruby-Dokumentation: Dr. Nic s Magic Models:
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