| 2006 年 11 月 16 日 本系列文章包括兩部分，第 1 部分 介紹了 Streamlined，這是個基于 Rails 的開放源碼框架，它組合了 Ajax、元編程以及代碼生成的強(qiáng)大功能，把 Rails 的效率提升到了一個新的層次。第 2 部分將探索 Streamlined 背后的元模型是如何支持定制的。 本系列文章包括兩部分，在 第 1 部分 中，我展示了一種稱為搭建的 Ruby on Rails 特性，介紹了它的限制，然后演示了稱為 Streamlined 的框架如何可以把搭建提升到構(gòu)建功能性用戶界面這一層次。但是即使使用最高級的生成器，用戶界面也總是需要些定制。如果不能有效地擴(kuò)展所構(gòu)建的內(nèi)容，那么構(gòu)建得再快，也不會擁有有效的應(yīng)用程序開發(fā)框架。這篇文章將介紹 Streamlined 背后的定制模型的基礎(chǔ)：Streamlined 元模型。 Streamlined 的快速回顧 | 關(guān)于本系列
在 跨越邊界 系列中，，作者 Bruce Tate 宣揚(yáng)了這樣一種觀點(diǎn)：當(dāng)今的 Java 程序員通過學(xué)習(xí)其他方法和語言會得到其他思路。自從 Java 明顯成為所有開發(fā)項(xiàng)目的最佳選擇以來，編程前景已經(jīng)改變。其他的框架正在影響搭建 Java 框架的方式，從其他語言學(xué)到的概念可以影響您的 Java 編程。您編寫的 Python（Ruby、Smalltalk……）代碼可以改變您處理 Java 編碼的方式。 本系列介紹了與 Java 開發(fā)有根本不同但是卻直接適用的編程概念和技術(shù)。在某些情況下，需要集成這些技術(shù)以利用它。在其他情況下，則可以直接應(yīng)用這些概念。比起其他語言和框架能夠影響 Java 社區(qū)的開發(fā)人員、框架甚至基本方法這一概念，單獨(dú)的工具不是那么重要。 | | 在 第 1 部分 中，我構(gòu)建了一個簡單的 Rails 應(yīng)用程序，存儲了一些進(jìn)行山地單車運(yùn)動的 trail 并將它們按其臨近的城市加以組織。我開始時創(chuàng)建了一個模型，包含兩個模型對象和它們之間的關(guān)系。然后運(yùn)行 Streamlined 應(yīng)用程序生成器，它生成了一個健壯的應(yīng)用程序，生成的應(yīng)用程序有以下特性： - 完整的用戶界面，包含布局，帶有鏈接指向每個模型的管理頁面。
- 每個模型有一個列表頁面，可以按任意列排序或根據(jù)所有列的內(nèi)容進(jìn)行過濾。
- 支持 Ajax 的列表，可以顯示、編輯、刪除或創(chuàng)建條目。
- 導(dǎo)出程序可以生成視圖的 XML 或 CSV 導(dǎo)出。
隨著年輕的 Streamlined 框架的發(fā)展，對于基礎(chǔ)應(yīng)用程序模板所做的增強(qiáng)將可以用于所有 Streamlined 應(yīng)用程序。目前已經(jīng)策劃的增強(qiáng)包括：基于 REST 和 SOAP 的 Web 服務(wù)，以及稱為 皮膚 的樣式模板。 定制默認(rèn)應(yīng)用程序 現(xiàn)在要定制 Trails 應(yīng)用程序的代碼。如果想和我一起編寫代碼，需要安裝 Ruby、Rails 和 Streamlined （參閱 參考資料）并構(gòu)建 第 1 部分 中的應(yīng)用程序。將在這個基礎(chǔ)上進(jìn)行添加和改動來定制 Trails 應(yīng)用程序。 如果還沒這樣做過，請通過輸入 script/server 從項(xiàng)目目錄中啟動 Web 服務(wù)器（在 Windows 上是 ruby script/server）。把瀏覽器指向 http://localhost:3000/Trails/list 這個 URL，啟動 Trails 視圖。圖 1 顯示了基本的 Streamlined 視圖。如果您已經(jīng)添加了數(shù)據(jù)，那么會注意到與 Rails 搭建不同，Streamlined 替您管理了關(guān)系。還會注意到關(guān)系依賴 id 字段。
圖 1. 默認(rèn) Streamlined 應(yīng)用程序
Streamlined 定制策略 這個實(shí)現(xiàn)可以工作，但對用戶來說不是最好的實(shí)現(xiàn)。用戶希望看到賽道位于的城市的名稱，而不僅僅是個 ID。實(shí)際上，這個應(yīng)用程序的用戶永遠(yuǎn)不需要看到 ID。在我解決這個問題之前，我要先介紹 Streamlined 的定制策略。 有些應(yīng)用程序生成框架會強(qiáng)迫用戶在這個時候修改生成的代碼。Rails 搭建當(dāng)然可以這樣工作，但這僅僅是擴(kuò)展生成的應(yīng)用程序的三種方法之一： - 可以修改生成的代碼。
- 可以用編程方案（例如繼承）和定制掛鉤（例如 Visual Basic 腳本）編寫擴(kuò)展應(yīng)用程序的新代碼。
- 可以改進(jìn)可用的元數(shù)據(jù)，這樣框架就可以生成更智能的應(yīng)用程序。
這些方法各有各的用途。隨著代碼復(fù)雜性的提高，第一個策略變得越來越無用，因?yàn)橛瞄_發(fā)人員不可能編寫復(fù)雜代碼，這會加大開發(fā)人員的負(fù)擔(dān)。應(yīng)當(dāng)把這個策略局限在擴(kuò)展非常簡單的代碼上。Streamlined 通過添加新運(yùn)作，使得可以容易地修改現(xiàn)有控制器。 第二種方法 —— 用新的定制代碼擴(kuò)展應(yīng)用程序 —— 是多數(shù)快速應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境采用的常用方法。一般來說，當(dāng)框架設(shè)計者考慮添加定制的空間時，這個策略工作得最好。Rails 與 Ruby 的動態(tài)特性結(jié)合，提供了許多開發(fā)人員意想不到的定制點(diǎn)，使這個策略特別吸引人。在 Streamlined 中，經(jīng)常會創(chuàng)建應(yīng)用程序視圖的新模板。也可以利用通用的 Rails 架構(gòu)，在自己的橫切關(guān)注點(diǎn)上（例如安全性）展開。 第三種方法，是改進(jìn)的元模型，它是 Streamlined 的基礎(chǔ)。在 第 1 部分 中，看到了搭建如何使用活動記錄提供的元數(shù)據(jù) —— 類型、列名稱和關(guān)系 —— 來構(gòu)建復(fù)雜的用戶界面。在 Java 應(yīng)用程序內(nèi)，經(jīng)常用 XML 配置實(shí)現(xiàn)這個策略。這當(dāng)然是提供元數(shù)據(jù)的一種方法，但是要查看的數(shù)據(jù)太多，我擔(dān)心有朝一日，我的眼睛會壞掉。
通過元模型修改顯示內(nèi)容 | 郵件合并元編程比喻
在 跨越邊界 系列以前的文章中，已經(jīng)看到過 Ruby 中的模板和元編程技術(shù)。請把 Ruby 模板想像成郵件合并文檔。然后，Rails 使用元編程來生成和使用元模型（例如數(shù)據(jù)庫模式或列定義），這好比郵件合并應(yīng)用程序中的名稱列表。Streamlined 引入了兩段基本代碼，模仿了這種方法。視圖模板允許 Streamlined 不僅僅生成一個 “郵件合并” 文檔，而且還會生成應(yīng)用程序中的所有類似視圖。Streamlined 通過活動記錄、也通過定制元模型來利用元數(shù)據(jù)。這些部分與 Streamlined 生成器和庫組合在一起，構(gòu)成了一個很優(yōu)秀的應(yīng)用程序生成平臺。 | | Streamlined 并不處理這個麻煩，而是支持通過元編程和模板的有效定制。要理解這個方法，請想像一下郵件合并應(yīng)用程序。郵件合并應(yīng)用程序得到名稱列表和包含消息的模板。模板有些用來插入細(xì)節(jié)（例如名稱、地址和電話號碼）的定制位置。請把名稱列表想像成用來定制模板的元數(shù)據(jù)。 Streamlined 就像個郵件合并 —— 只是它為每個模型對象使用元數(shù)據(jù)來創(chuàng)建整個應(yīng)用程序，而不是郵件。要提供 視圖模板 或使用 Streamlined 提供的默認(rèn)視圖模板。首先，要求 Streamlined 生成應(yīng)用程序模板和所指定的每個模型類的元數(shù)據(jù)的占位器。接下來，通過元模型指定定制的用戶界面選項(xiàng)，例如想讓 Streamlined 如何顯示關(guān)系。然后，告訴 Streamlined 如何呈現(xiàn)每個視圖。Streamlined 把元模型中的數(shù)據(jù)應(yīng)用到模板，把它們組合起來形成 所指定的每個模型的新視圖，如圖 2 所示：
圖 2. Streamlined 元數(shù)據(jù)和模板
首先，我要介紹元模型。首先會看到元模板如何影響應(yīng)用程序。然后，我要介紹如何用 Streamlined 模板定制應(yīng)用程序。具體來說，請看 app/Streamlined/trail.rb 文件。將看到一個空白類。就是在這里可以定制 trails/list 視圖的某些方面。請把這個文件編輯成如清單 1 一樣：
清單 1. trail.rb 的 Streamlined 元模型
require File.dirname(__FILE__) + ‘/streamlined_ui‘ class TrailUI < Streamlined::UI relationship :location, :fields => [:city, :state] end |
清單 1 代表 Trails 視圖的元數(shù)據(jù)。稍后會看到，Streamlined 可以把這些值替換進(jìn)視圖模板，形成完整的用戶界面屏幕?，F(xiàn)在，重新裝載瀏覽器。會看到刷新的視圖，如圖 3 所示：
圖 3. 修訂關(guān)系內(nèi)容
請注意在關(guān)系表示中的變化。Location 列現(xiàn)在顯示兩個字段：城市和州。 Streamlined 的創(chuàng)造者們原本可以輕易地把定制數(shù)據(jù)添加到了活動記錄。這個策略會把所有配置保持在同一位置。但是他們沒有這樣做，我非常感謝他們。他們的方法 —— 元數(shù)據(jù)在獨(dú)立目錄中 —— 有幾個關(guān)鍵優(yōu)勢： - 獨(dú)立元數(shù)據(jù)不會混合視圖數(shù)據(jù)與模型數(shù)據(jù)。在模型和視圖之間的清楚分離，對于降低耦合很重要，并使對視圖的根本修改不會影響到模型，反之亦然。
- streamlined 目錄支持額外的元數(shù)據(jù)，而不會污染活動記錄。
- Streamlined 方法允許在一個地點(diǎn)合并常見視圖特征，非常像活動記錄為了持久性考慮而做的那樣。
迄今為止，我已經(jīng)修改了 Streamlined 在 Trails 視圖中表示關(guān)系的方法。元編程框架經(jīng)常需要支持一些外部決策，例如決定哪個列或內(nèi)部字段對用戶重要。默認(rèn)情況下，Streamlined 排除了特殊的 Rails 字段，例如外鍵、主鍵、時間戳，而包含了其余字段?？梢匀菀椎赜?user_columns 方法覆蓋這些默認(rèn)設(shè)置，這個方法中有 include 和 exclude 選項(xiàng)。例如，我需要做這樣一個修改。Description 字段通常擁有文本的整個段落。通常，用戶界面不會在這樣的匯總列表中列出所有字段。我可以用元模型在列表視圖中排除某些字段。方法是編輯 app/streamlined/trail.rb，加上排除 Description 列的代碼，如清單 2 所示：
清單 2. 排除 description 列
require File.dirname(__FILE__) + ‘/streamlined_ui‘ class TrailUI < Streamlined::UI relationship :location, :fields => [:city, :state] user_columns :exclude => [:description] end |
然后，重載瀏覽器，得到圖 4 所示的結(jié)果：
圖 4. 刪除定制列
修改顯示結(jié)構(gòu) Streamlined 更強(qiáng)大的方面之一就是其協(xié)助管理關(guān)系的方法。裝入 http://localhost:3000/locations/list 的視圖。進(jìn)一步觀看關(guān)系用戶界面。會看到一個數(shù)字，它是與地點(diǎn)有關(guān)的賽道的數(shù)量。接下來，單擊 location 列下的 Edit 鏈接。將看到一列復(fù)選框，如圖 5 所示。這些都是數(shù)據(jù)庫中的賽道，選中的代表它屬于指定地點(diǎn)。這個窗口是關(guān)系的視圖。
圖 5. 默認(rèn)關(guān)系視圖
Streamlined 框架提供了三種不同的關(guān)系視圖： - 默認(rèn)的
:membership 視圖用復(fù)選框代表關(guān)系，如圖 5 所示。選中的框表示成員。Streamlined 猜測要把哪個字段用于復(fù)選框，但是可以用叫作 view_fields 的選項(xiàng)覆蓋它的猜測。
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圖 6 中的 :inset_table 視圖在內(nèi)嵌表中顯示相關(guān)字段。在這個示例中，可以立即在嵌入表中看到相關(guān)數(shù)據(jù)。
圖 6. :inset_table 關(guān)系視圖
清單 3 顯示了圖 6 中視圖的代碼：
清單 3. 關(guān)系的 Inset 表視圖
require File.dirname(__FILE__) + ‘/streamlined_ui‘ class LocationUI < Streamlined::UI relationship :trails, :view => :inset_table end |
-
圖 7 還顯示了一個表格，它使用 :window 視圖放置了一個按需彈出窗口而不是 inset：
圖 7. :window 關(guān)系視圖
:window 關(guān)系視圖的代碼如清單 4 所示：
清單 4. 關(guān)系的 Window 視圖
require File.dirname(__FILE__) + ‘/streamlined_ui‘ class LocationUI < Streamlined::UI relationship :trails, :view => :window end |
這些視圖都支持 Ajax。當(dāng)在成員視圖中選中一個復(fù)選框時，視圖發(fā)出 Ajax 調(diào)用，更新服務(wù)器上的相關(guān)模型。修改是即時的，立即會有用戶反饋。Streamlined 有效地利用 Ajax 模糊了 Web 用戶界面和富客戶端之間的界線。完全支持 Ajax 的視圖并不是元編程的典型特性，但是一旦有了良好的基礎(chǔ)，就可以在不斷提高的抽象層次上工作。 Streamlined 框架還允許您決定在關(guān)系總結(jié)字段中表示什么。在 圖 3 中，會看到指定地點(diǎn)全部相關(guān) Trails 的總結(jié)。也可以配置總結(jié)，顯示合計、所有相關(guān)城市的字段或其他數(shù)學(xué)特性（例如它們的開放的平均數(shù)）。例如，可以指定 relationship :trails, :summary => :list, :fields => [:name, :difficulty]，看到圖 8 中的結(jié)果：
圖 8. 總結(jié)列表
Ruby 的特性支持這個語法?？偨Y(jié)行還是 relationship :trails, :summary => :list, :fields => [:name, :difficulty]。這個代碼調(diào)用叫作 relationship 的方法，并傳遞進(jìn)一些參數(shù)?？梢愿M(jìn)一步，找出到底發(fā)生了什么。在 清單 4 中，看到了每個 Streamlined 配置都繼承自 Streamlined::UI（Streamlined 是個模塊，UI 是這個模塊中的類。）打開 app/streamlined/streamlined_ui.rb 文件，可以看到 relationship 的方法定義。在清單 5 中可以看到方法定義：
清單 5. StreamlinedUI.rb 文件中的關(guān)系方法
def relationship(rel, options = {}) ensure_options_parity(options) initialize_relationships unless @relationships @relationships[rel] = {} unless @relationships[rel] @relationships[rel].merge!(options) end |
可以看到兩個參數(shù)：rel 和 options?？赡芟肟吹礁鄥?shù)，因?yàn)榉椒ㄕ{(diào)用給出了針對 :trails、:summary 和 :fields 的參數(shù)。實(shí)際上，:trails 是 rel 參數(shù)，而 :summary => :list, :fields => [:name, difficulty] 是個名稱-值對，代表 options 的單一哈希圖。開始時，這個語法有點(diǎn)讓人迷惑，但是它為 Ruby 提供了模擬已命名的可選參數(shù)的能力，而所需的語言的額外開支卻很小。
擴(kuò)展視圖模板 迄今為止，我還不需要修改現(xiàn)有應(yīng)用程序中的代碼，但是 Streamlined 確實(shí)提供了可以讓視圖定制變得更容易的幾種機(jī)制。可以容易地想像出需要在應(yīng)用程序內(nèi)修改一個視圖甚至所有視圖的場景。首先，我要介紹 Streamlined 如何處理單一視圖。然后，我要展開討論，包括進(jìn)應(yīng)用程序中的所有視圖。 默認(rèn)情況下，Streamlined 為應(yīng)用程序中的每個模型創(chuàng)建一個視圖，還有一個針對所有應(yīng)用程序視圖的視圖模板。要覆蓋單一視圖，可以只修改這個實(shí)現(xiàn)。例如，用一個單詞 Testing 代替 app/views/trails/list.rhtml 中的所有代碼。然后，單擊左側(cè)欄中的 Trails。會看到圖 9 中的視圖?？梢杂眠@種方法定制系統(tǒng)中的任何單個視圖。
圖 9. 修改 Streamlined 視圖
獨(dú)立地修改視圖是很好的，但是如果想獲得元編程的全部威力，可能想用一個模板來構(gòu)建應(yīng)用程序中的全部視圖。這種方法會提供最佳效果，因?yàn)槭菫檎麄€應(yīng)用程序編寫一個模板。刪除 app/views/trails 中的全部文件。這會在運(yùn)行時要求 Streamlined 調(diào)用公共模板視圖。Streamlined 覆蓋叫作 render 的方法，以實(shí)現(xiàn)這個目的。停止和重啟 Web 服務(wù)器（因?yàn)橐呀?jīng)修改了底層結(jié)構(gòu)）并重載瀏覽器。將看到 圖 1 中的原始 Trails 視圖恢復(fù)了。如果我能選擇，我會通過用 no_views 選項(xiàng)調(diào)用 Streamlined 生成器，用一個視圖模板生成我的初始應(yīng)用程序。 可以在 app/views 中找到所有視圖代碼。側(cè)欄、頁頭、頁腳、菜單和公共文件都在 streamlined 目錄中。管理關(guān)系的視圖在 streamlined/relationships 中，部分主內(nèi)容和主內(nèi)容的視圖在 streamlined/generic_views 中。 清單 6 顯示了 Streamlined 的主模板 app/views/streamlined/generic_views/_list.rhtml 的一部分：
清單 6. Streamlined 模板的一部分（為了可讀性添加了分行）
<% for item in @streamlined_items %> <% alt = 1 - alt %> <tr <%= "class=‘odd‘" if alt == 0 %>> <% for column in @model_ui.user_columns_for_display %> <td><%=h item.send(column.name) %></td> <% end %> <% for relationship in @model.reflect_on_all_associations %> <td> <div id="<%= relationship_div_id(relationship, item) %>"> <%= render(:partial => "#{@model_ui.summary_def(relationship.name).partial}", :locals=> {:item=> item, :relationship=> relationship, :fields=> @model_ui.summary_def(relationship.name).fields})%> </div> <%=link_to_function("Edit", "Streamlined.Relationships.open_relationship(‘#{ relationship_div_id(relationship, item)}‘, this, ‘/#{params[:controller]}‘)")%> </td> <% end %> ...deleted code to render links... <% end %> |
請注意兩個 for 循環(huán)。每個循環(huán)都反映活動記錄和 Streamlined 的元數(shù)據(jù)。第一個循環(huán)在每個 Streamlined 列上迭代。Streamlined 通過從活動記錄元數(shù)據(jù)中提取全部列、刪除某些特定于 Rails 的列（例如 id）、排除或包含在 Streamlined 元數(shù)據(jù)中指定的每個列（如 清單 2 所示）來確定有哪個列要參與。第二個循環(huán)在活動目錄模型中的所有關(guān)系上迭代，并呈現(xiàn)每個關(guān)系的適當(dāng)部分。 我也可以組合各種方法?？梢跃帉懸粋€應(yīng)用程序，用一個 Streamlined 模板（帶站點(diǎn)范圍內(nèi)的編程約定）代表多數(shù)視圖， 然后在我需要打破公共的站點(diǎn)范圍約定時，再按照需要覆蓋單個視圖。這是一種極為強(qiáng)大的開發(fā)范式，可以讓人從一個很好的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)開始，然后再在站點(diǎn)范圍內(nèi)或單一頁面的基礎(chǔ)上用定制實(shí)現(xiàn)來編輯或完全替換標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)。
整體再回顧 Streamlined 是個帶支持應(yīng)用程序生成的富元模型的框架。元模型變成了更高層次的編程語言，提高了效率。在某些方式上，這樣一個框架在 Rails 中是不可避免的，因?yàn)橥瑯拥脑幊坦ぞ呤沟么罱梢杂糜?Rails 框架的所有用戶。構(gòu)建更有效的搭建系統(tǒng)只是個時間早晚的問題。 在 Streamlined 中，得到了這樣一個框架，它組合了更高的語言抽象、代碼生成和用來擴(kuò)展的定制掛鉤。公共的元模型驅(qū)動著每件事。使用這項(xiàng)技術(shù)，框架的重點(diǎn)主要放在用戶界面上，但是可以看到它的前進(jìn)已經(jīng)超越了 Web 頁面。Streamlined 已經(jīng)或很快就會提供以下這些特性： - 用于內(nèi)容聯(lián)合的 Atom 提要：這會讓 Web 上的其他應(yīng)用程序可以利用由 Streamlined 應(yīng)用程序生成的并符合公共標(biāo)準(zhǔn)的自動 XML 提要。
- XML 和 CSV 導(dǎo)出：Streamlined 允許公共數(shù)據(jù)格式的導(dǎo)出。
- 查詢和過濾器：Streamlined 允許用簡單查詢過濾內(nèi)容，然后使用結(jié)果。
- 基于 REST 的 Web 服務(wù)：Streamlined 開始時有 Web 服務(wù)支持，但是后來清除掉了，因?yàn)?Rails 架構(gòu)師正在重新設(shè)計 Web 服務(wù)支持，要將其改成基于簡單 REST 方式的插件系統(tǒng)（請參閱 參考資料）。
Streamlined 正在努力在不遠(yuǎn)的將來成為一個元編程框架，允許您創(chuàng)建任意模板，插入現(xiàn)有 Rails 組件、生成器和插件。這個框架將超過外觀感受，進(jìn)而創(chuàng)建一個公共架構(gòu)，有可能形成一個極為強(qiáng)大的企業(yè)應(yīng)用程序生成器。Relevance, LLC 的 Justin Gehtland 說過： “Streamlined 的下幾個發(fā)行版，意在鞏固它作為元框架的位置。它將包含和重用標(biāo)準(zhǔn) 的 Rails 生成器、切實(shí)可用的插件和其他開源框架，從而迅速裝配起整個應(yīng)用程序，超出目前提供的 CRUD 支持。我們將可以用與以前同樣的方法進(jìn)行配置：依賴良好約定，但是提供用于修改默認(rèn)項(xiàng)的聲明式 DSL?！? 帶有優(yōu)秀定制的更高抽象層次是任何語言（包括 Java 語言）的神圣目標(biāo)。在下期的 跨越邊界 文章中，我要研究延遲綁定的好處。在那之前，請繼續(xù)尋找通過提升抽象來增強(qiáng)實(shí)力的方法，并請繼續(xù)跨越邊界。
參考資料 學(xué)習(xí)
獲得產(chǎn)品和技術(shù)
- Streamlined：下載 Streamlined 應(yīng)用程序生成器并試用。Streamlined 正在快速發(fā)展，所以要下載初始的 alpha 版本。
- Ruby on Rails：請下載開源的 Ruby on Rails Web 框架。
- Ruby：從該項(xiàng)目的 Web 站點(diǎn)獲得 Ruby。
討論
關(guān)于作者 | | | | Bruce Tate 居住在得克薩斯州的首府奧斯汀，他是一位父親，同時也是山地車手和皮艇手。他是 3 本最暢銷 Java 書籍的作者，其中包括榮獲 Jolt 大獎的 Better, Faster, Lighter Java 一書，最近又出版了 Spring: A Developer‘s Notebook 一書。他在 IBM 工作了 13 年，現(xiàn)在是 J2Life, LLC 的創(chuàng)始人兼顧問。他潛心研究基于 Java 和 Ruby 的輕量級開發(fā)策略和架構(gòu)。 | | 
