Web Application Architectures @Coursera 学习笔记（一）

Coursera上关于web开发的一门好课，以Ruby on Rails为基础讲述web开发的方方面面，包括网络架构、设计模式、版本控制等等，老师讲述非常清晰，值得推荐。简单做了些备忘笔记。

课程地址：https://www.coursera.org/course/webapplications
果壳MOOC学院介绍地址：http://mooc.guokr.com/course/967/Web-Application-Architectures/

Module 1: Introduction and Background

Web 1.0, 2.0, 3.0

• Web 1.0 – Creation of static web sites, the first web business models.
• Web 2.0 – Interactivity (Ajax), social networking, mash-ups, media sharing, online commerce, lightweight collaboration, wikis.
• Web 3.0 – The “intelligent web”, i.e., machine-facilitated understanding ofinformation. E.g., semantic web, NLP, machine learning/reasoning, recommender systems.

Client-Sever Model

Web Application Architecture Tiers

Module 2: Ruby on Rails

Model-View-Controller

搭建环境ruby on rails环境

资源列表
- 官网
- 中文指南

Mac使用Homebrew快速安装
mac虽然自带ruby，但是版本较老，建议使用Homebrew进行安装。

$ brew install ruby
# 由于国内网络原因，建议换成淘宝gem源，参考：http://ruby.taobao.org/
$ gem sources --remove https://rubygems.org/
$ gem sources -a https://ruby.taobao.org/
$ gem sources -l
*** CURRENT SOURCES ***

https://ruby.taobao.org
# 请确保只有 ruby.taobao.org
# 安装rails，速度较慢，且中间有些过程无提示，请耐心等待
$ gem install rails

创建一个rails应用

$ rails new blog
$ cd blog
$ rails server
# 打开 http://localhost:3000

rails项目目录详解

博客应用初始化

rails new blog
# 创建文章和评论组件
rails generate scaffold post title:string body:text
rails generate scaffold comment post_id:integer body:text
# 生成数据库表
rake db:migrate
# 显示所有URL路径
rake routes

Rails 哲学

• 多约定，少配置 Convention over Configuration： Rails 为网页程序的大多数需求都提供了最好的解决方法，而且默认使用这些约定，不用在长长的配置文件中设置每个细节。
• 不要自我重复 Don’t Repeat Yourself (DRY)：DRY 是软件开发中的一个原则，“系统中的每个功能都要具有单一、准确、可信的实现。”。不重复表述同一件事，写出的代码才能更易维护，更具扩展性，也更不容易出问题。
• 敏捷开发 Agile Development：每次都做出一个做小可用版本，然后不断迭代更新。

版本控制

Git Workflow–Remote Repository

Module 3: Database Interactions

• 关系型数据库
  
  • join table（多对多关系用join table来连接）

- Schema and Entity-Relationship Models
- 可以使用mysqlworkbench来进行方便的建模

Rails Environments

• Development：开发环境。rails server默认使用其启动。
• Test：测试环境。
• Production：应用环境。使用命令rails server -e production强制指定应用以生产环境启动。

Active Record Design Pattern

通过将对象（object）和关系（ralation）进行映射（ORM- object-relational mapping），使得程序里可以使用一个“虚拟对象数据库”来实现CRUD（数据库的增、查、改、删）。

在rails中使用ActiveRecord模块来实现。

ActiveRecord模块解析

• 模块定义
  
  • ActiveRecord::Base.establish_connection：使用./conifg/database.yml中的配置将rails应用连接到数据库
  • ActiveRecord::Migration：用来增量更新数据库模板，放进./db/schema.rb文件
  • ActiveRecord::Schema.define：在./db/schema.rb文件中，用来表达数据库结构，与具体使用的数据库类型无关。可以被载入任何ActiveRecord支持的数据库。
• 模块使用
  
  • 如果从ActiveRecord::Base继承新建类Post，则程序会假定存在数据表posts，并从数据库中将其各项数据赋值到该类中（通过ORM）
  • 可以用该类直接调用部分SQL语句，如：
    
    • Post.all
    • Post.first
    • Post.find_by(1)
    • Post.find_by_title("my first blog")

Ruby交互命令行

# 原生解释器
$ irb               
# 从rails应用根目录执行，会自动载入rails环境，并有自动补全功能
$ rails console     

Associations in Rails

使用方法示例：

# in blog/app/models/post.rb
class Post < ActiveRecord::Base
    has_many :comments
end

# in blog/app/models/comment.rb
class Comment < ActiveRecord::Base
    belongs_to :post
end

ActiveRecord Validations

rails在生成model的时候进行数据验证：

Module 4: The Ruby Programming Language

执行ruby脚本

# 列出所有gem包
$ gem list  
# 直接命令行执行ruby语句
$ ruby -e 'puts"hello world!"'
hello world!
# 执行ruby文件
$ ruby hello.rb

ruby类

class MyClass       # 创建类
    @boo            # 变量，无法访问，需要设定指定读写的方法

    def my_method   # 方法
        @foo = 2
    end

    def self.cls_method     # 类方法
        "MyClass type"
    end

    # attr_reader, attr_writer
    attr_accessor :name, :age   # 直接创造可以读写的变量
end

class MyClass2 < MyClass    # 类继承
    attr_accessor :special
end

mc = MyClass.new       # 创建对象
mc.my_method           # 执行方法
# mc.boo               # 报错
MyClass.cls_method     # 调用类方法

变量命名通用规则：
- name – could be a local variable.
- @name – an instance variable.
- @@name – a class variable.
- $name – a global variable.

Strings 和 正则表达式

# string内置变量
> "360 degrees=#{2*Math::PI} radians"
=> "360 degrees=6.283185307179586 radians"
# 反引号执行命令
> `date`
=> "Tue Oct 15 09:10:21 MDT 2013\n"
# 正则匹配，返回第一个匹配的index，无匹配返回nil
> "Homer" =~ /er/ 
=> 3

Symbols

ruby中使用symbol表示“名字”，创建方法是在字符串加上冒号，如:foo或:"foo"。其与string 的区别为：
- symbol在整个ruby运行期间只有一个，相同的symbol在内存中只有一份；而string是随用随建，即使内容相同的string也会创建不同的两个string对象
- string是可变的，而symbol不可变
- string多用于表示需要改变的文本，而symbol用于key

详细区别可参见理解 Ruby Symbol。

> puts :name.object_id # => yields 20488
> puts :name.object_id # => yields 20488
> puts :"name".object_id # => yields 20488
> puts "name".object_id # => yields 2168472820
> puts "name".object_id # => yields 2168484060

Array, Hash, Iterators

# Array
> a = [33.3, "hi", 2]
> a[0] # => 33.3
> a[1..2] # => ["hi", 2]
> a << 5 # => [33.3, "hi", 2, 5]
> a[-1] # => 5
> a.include? 2 #=> true

# Hash
phone = {:home => 1, :mobile => 2, :work => 3}
> phone[:home] # => 1
> phone.key(1) # => :home
> phone.key?(:home) #=> true
> phone.value?(1) #=> true

# Iterators
> a = [33.3, "hi", 2]
> a.each {|element| puts element}
33.3
"hi"
2
=> [33.3, "hi", 2]