26、Rails请求处理与状态管理全解析

Rails请求处理与状态管理全解析

1. 动态请求处理与静态页面定义

method_missing 方法可用于实现元编程技巧，动态确定处理传入请求的代码：

def method_missing(method)
  #... code ...
end

不过要谨慎使用，避免为了追求炫酷而滥用。

还可以通过定义模板来创建“静态”页面，模板会使用控制器的布局，也能使用 ERb，但控制器中无需对应动作。很多人仍会在控制器中为这些模板定义空动作，以便跟踪所有动作。

2. 渲染方法

动作的主要目标是为每个用户请求生成响应，通常一个请求对应一个响应。动作一般会设置实例变量并渲染使用这些变量的模板，但有时请求也可以只返回头部信息。

render 方法是渲染的核心方法：
- 无参数调用时，会渲染给定动作的默认模板：

def hello
  render
end

这是默认行为，显式调用 render 并非必需。在旧版 Rails 应用中，渲染的模板可能是 .rhtml 扩展名。
- 通过 :text 参数可直接返回字符串：

def hello
  render(:text => "Hello, Rails!")
end

• 使用 :action 参数可渲染另一个动作的默认模板：

def hello
  render(:action => "index")
end

但不会执行该动作的代码，若模板需要该动作设置的实例变量，需在当前动作中也进行设置，这种情况可能更适合使用 redirect_to 。
- 通过 :template 选项可指定模板名称：

def hello
  render(:template => "example/my_template")
end

需同时指定控制器和模板名称。
- 还可以通过 :locals 传递局部变量， :file 指定文件路径， :inline 内联模板等。其他常见选项包括 render(:nothing => true) 返回空响应， :partial 渲染部分模板， :xml 和 :json 渲染 XML 和 JSON 数据等。

3. 本地运行 API 文档

Rails 框架庞大且灵活，每个方法和概念都有很多自定义选项。除了在线访问文档，还可以从 http://www.railsbrain.com 下载本地副本，也可以在本地运行文档服务器，使用 gem server 命令，文档可在 http://localhost:8808 访问，但这种方式缺少 Ajax 搜索和一些有用的注释。

4. 发送文件和数据

Rails 提供了 send_data 和 send_file 方法来处理文件或任意数据流的发送：
- send_data 示例：

def report
  tps_report = QualityAssurance.generate_report(Date.today, :format => :pdf)
  send_data(tps_report, :type => "application/pdf", :filename => "tps_report.pdf")
end

该方法接受数据、内容类型和文件名等参数，还可以设置 :disposition 和 :status 选项。
- send_file 示例：

def download
  send_file '/path/to/ebook.zip'
end

该方法也接受多个选项，如 :filename 、 :disposition 、 :type 和 :status 等，还有 :stream 、 :buffer_size 、 :url_based_filename 和 x_send_file 等特殊选项。对于 Nginx 服务器，可通过设置 ActionController::Streaming::X_SENDFILE_HEADER = 'X-Accel-Redirect' 来使用 x_send_file 功能。

5. 重定向方法

redirect_to 方法可将控制权转移到另一个动作，在 Rails 应用中非常常用。例如在 RESTful 文章控制器的 destroy 动作中：

def destroy
  @article = Article.find(params[:id])
  @article.destroy
  respond_to do |format|
    format.html { redirect_to(:back) }
    format.xml  { head :ok }
  end
end

一个动作中通常只应执行一次 redirect_to 。除了提供路径或 :back ，还可以直接重定向到动作，默认重定向状态为“302 Found”，也可以通过 :status 选项指定其他状态。

6. 访问请求和响应环境

在控制器中可以使用一些特殊标识符来访问请求和响应信息，如 action_name 、 cookies 、 headers 、 logger 、 params 、 request 和 response 。
- request 对象包含请求的环境信息，可通过 env 属性获取，还有许多方法用于访问请求的各种信息，如 headers 、 body 、 content_type 等。常见的布尔方法如 get? 、 post? 、 put? 、 delete? 、 head? 、 ssl? 、 xhr? 和 xml_http_request? 可用于判断请求类型。
- 要避免危险的 GET 请求，遵循 Web 开发的黄金规则，使用 POST 请求来影响服务器数据。在 REST 架构中，应合理使用 DELETE、POST、PUT 和 GET 方法。

7. 状态管理

Web 的无状态性带来了状态维护的挑战，Rails 中通过 flash 对象和会话来解决这个问题。
- Flash 对象 ：实例变量在不同动作的请求中不可用，因为每个请求都会创建新的控制器实例。 flash 是一个类似哈希的对象，其内容在下次请求处理前可用，可用于存储信息和错误消息。例如：

def create
  @article = Article.new(params[:article])
  respond_to do |format|
    if @article.save
      flash[:notice] = 'Article was successfully created.'
      format.html { redirect_to(@article) }
      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

flash 提供了 discard 、 now 和 keep 等方法来改变默认行为。
- 会话 ：Rails 会话用于在多个动作/请求间持久化状态。会话数据存储在类似哈希的对象中，可通过控制器的 session 属性访问。设置和获取会话变量很简单：

session[:first_name] = "Antonio"
session[:last_name] = "Cangiano"
first_name = session[:first_name]
last_name = session[:last_name]

会话键通常使用符号，应尽量减少会话数据的大小，避免存储整个 ActiveRecord 对象。Rails 会话通过唯一的会话 ID 标识，默认存储在加密签名的 cookie 中。

8. 会话存储选项

Rails 提供了多种会话存储选项，各有优缺点：
| 存储选项 | 说明 | 优点 | 缺点 |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| ActiveRecordStore | 将会话数据以 Base64 格式存储在数据库的 session 表中 | 易于实现会话过期，可通过 rake db:sessions:create 创建迁移文件 | 增加数据库负载 |
| CookieStore | 默认选项，将会话数据存储在客户端的 cookie 中 | 对服务器压力小，适合高流量应用 | 数据大小限制为 4Kb，内容可见 |
| DrbStore | 使用 Distributed Ruby 库，将会话数据存储在 DRb 服务器上 | 理论上可扩展 | 需要高效的 DRb 服务器，可能需要自行开发 |
| MemCacheStore | 使用 memcached 缓存系统存储会话数据 | 减轻数据库负载，可设置过期时间 | 配置和设置较复杂 |
| PStore | 将会话数据存储在服务器的文件中 | 适用于低流量或有快速存储网络的情况 | 会话数量增加时性能下降 |
| MemoryStore 和 FileStore | 分别将会话数据存储在内存或普通文件中 | - | 不适合实际应用，不推荐使用 |

9. 会话的启用和禁用

可以使用 session 方法在控制器中精细调整会话处理。默认情况下，控制器中的所有动作都启用会话，但可以通过 session :off 禁用，也可以使用 :except 、 :only 和 :if 选项进行更灵活的控制。还可以设置会话的其他选项，如 session_domain 、 session_id 、 session_key 等。

10. 会话过期处理

会话管理的一个问题是过期和清理旧会话数据。不同的会话存储选项有不同的过期逻辑：
- PStore 会话可通过定期删除 tmp/sessions 文件夹中的文件来处理。
- ActiveRecordStore 可利用 updated_at 列执行 DELETE SQL 查询。
- DrbStore 需要服务器实现会话过期逻辑。
- MemCacheStore 可通过配置 session_options[:expires] 自动过期。

以下是会话处理的流程图：

graph TD;
    A[请求到达] --> B{是否需要会话};
    B -- 是 --> C{选择会话存储方式};
    C --> D[ActiveRecordStore];
    C --> E[CookieStore];
    C --> F[DrbStore];
    C --> G[MemCacheStore];
    C --> H[PStore];
    D --> I[数据库存储与管理];
    E --> J[客户端 Cookie 存储];
    F --> K[DRb 服务器存储];
    G --> L[Memcached 缓存];
    H --> M[文件存储];
    B -- 否 --> N[无会话处理];
    I --> O{会话是否过期};
    J --> O;
    K --> O;
    L --> O;
    M --> O;
    O -- 是 --> P[清理会话数据];
    O -- 否 --> Q[继续使用会话];

通过以上介绍，我们全面了解了 Rails 中请求处理、渲染、文件发送、重定向、状态管理以及会话存储等重要内容，掌握这些知识能帮助我们更好地开发和优化 Rails 应用。

Rails请求处理与状态管理全解析

11. 各会话存储选项的详细操作步骤

11.1 ActiveRecordStore

• 创建迁移文件 ：运行 rake db:sessions:create ，会生成如下迁移文件：

class CreateSessions < ActiveRecord::Migration
  def self.up
    create_table :sessions do |t|
      t.string :session_id, :null => false
      t.text :data
      t.timestamps
    end
    add_index :sessions, :session_id
    add_index :sessions, :updated_at
  end

  def self.down
    drop_table :sessions
  end
end

• 设置存储方式 ：在 config/environment.rb 中取消注释并设置：

config.action_controller.session_store = :active_record_store

• 清理会话 ：开发时可使用 rake db:sessions:clear 快速清理所有会话。

11.2 CookieStore

• 配置密钥 ：在 environment.rb 中找到 :secret 选项，该密钥需至少 30 个字符，且不能使用常见词汇，若迁移旧应用可使用 rake secret 生成安全密钥。
• 设置存储方式（可选） ：通常无需显式设置，若要设置可在 config/environment.rb 中添加：

config.action_controller.session_store = :cookie_store

11.3 DrbStore

• 设置存储方式 ：在 config/environment.rb 中指定：

config.action_controller.session_store = :drb_store

不过需要一个高效的 DRb 服务器，可能需要自行开发。

11.4 MemCacheStore

• 设置存储方式 ：在 config/environment.rb 或 config/environments/production.rb 中添加：

config.action_controller.session_store = :mem_cache_store

• 设置过期时间 ：可在配置中设置过期时间，如：

config.action_controller.session_options[:expires] = 1200

11.5 PStore

• 设置存储方式 ：在 config/environment.rb 中设置：

config.action_controller.session_store = :pstore

• 设置文件前缀和位置（可选） ：可通过 session_options 的键设置文件前缀和位置，例如：

config.action_controller.session_options[:prefix] = "custom_prefix"
config.action_controller.session_options[:tmpdir] = "/custom/path"

• 清理文件 ：开发时可使用 rake tmp:sessions:clear 清理文件，生产环境可使用 cron 定期清理。

12. 不同请求类型下的动作处理示例

在实际开发中，不同的请求类型（如 GET、POST、PUT、DELETE 等）可能需要不同的处理逻辑。以下是一个简单的控制器示例：

class ArticlesController < ActionController::Base
  def index
    if request.get?
      @articles = Article.all
      render :index
    end
  end

  def create
    if request.post?
      @article = Article.new(params[:article])
      if @article.save
        flash[:notice] = 'Article was successfully created.'
        redirect_to @article
      else
        render :new
      end
    end
  end

  def update
    if request.put?
      @article = Article.find(params[:id])
      if @article.update(params[:article])
        flash[:notice] = 'Article was successfully updated.'
        redirect_to @article
      else
        render :edit
      end
    end
  end

  def destroy
    if request.delete?
      @article = Article.find(params[:id])
      @article.destroy
      flash[:notice] = 'Article was successfully deleted.'
      redirect_to articles_url
    end
  end
end

在这个示例中，根据不同的请求类型执行不同的操作，并且使用 flash 对象显示相应的提示信息。

13. 渲染方法的更多应用场景

渲染方法 render 在不同场景下有不同的应用，以下是一些常见的场景：

13.1 渲染部分模板

def show
  @article = Article.find(params[:id])
  render :partial => 'articles/article', :locals => { :article => @article }
end

在这个例子中，渲染了一个部分模板 _article.html.erb ，并传递了局部变量 article 。

13.2 渲染 XML 或 JSON 数据

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

根据请求的格式，渲染不同的数据格式。

14. 重定向的注意事项

在使用 redirect_to 时，需要注意以下几点：
- 避免多次重定向 ：一个动作中通常只应执行一次 redirect_to ，否则可能会导致意外的结果。
- 状态码设置 ：默认的重定向状态为“302 Found”，如果需要永久重定向，可以通过 :status 选项设置为 :301 或 :moved_permanently 。
- 使用 redirect_to(:back) ：这是一种便捷的方式，用于重定向回发起请求的页面，无需自己编写逻辑。

15. 总结

通过对 Rails 中请求处理、渲染、文件发送、重定向、状态管理以及会话存储等内容的详细介绍，我们可以看到 Rails 提供了丰富的功能和灵活的配置选项。在实际开发中，我们需要根据具体的需求选择合适的方法和存储方式。

以下是一个简单的总结表格：
| 功能 | 相关方法或对象 | 注意事项 |
| ---- | ---- | ---- |
| 请求处理 | method_missing 、 request 对象 | 谨慎使用 method_missing ，避免危险的 GET 请求 |
| 渲染 | render 方法 | 一个动作中最多渲染一个模板，注意传递参数的使用 |
| 文件发送 | send_data 、 send_file | 注意设置文件类型、文件名和其他选项 |
| 重定向 | redirect_to | 一个动作中只执行一次，可设置重定向状态 |
| 状态管理 | flash 对象、 session 对象 | 合理使用 flash 的方法，控制会话数据大小 |
| 会话存储 | 多种存储选项 | 根据应用类型、流量和部署安排选择合适的存储方式 |

希望这些知识能帮助你更好地开发和优化 Rails 应用，在实际项目中灵活运用这些技术，提高开发效率和应用性能。

以下是一个简单的流程图，展示了从请求到响应的整体流程：

graph LR;
    A[用户请求] --> B{请求类型};
    B -- GET --> C[获取数据];
    B -- POST --> D[创建数据];
    B -- PUT --> E[更新数据];
    B -- DELETE --> F[删除数据];
    C --> G[渲染模板或返回数据];
    D --> H{是否成功};
    H -- 是 --> I[重定向并显示提示];
    H -- 否 --> J[重新渲染表单];
    E --> K{是否成功};
    K -- 是 --> I;
    K -- 否 --> L[重新渲染表单];
    F --> M[重定向并显示提示];
    G --> N[返回响应];
    I --> N;
    J --> N;
    L --> N;
    M --> N;

通过以上内容，我们对 Rails 开发中的核心功能有了更深入的理解，在实际开发中可以根据具体需求灵活运用这些知识，构建出高效、稳定的 Rails 应用。