30、Rails开发中的测试、调试、基准测试与生产部署

最新推荐文章于 2025-12-06 11:03:53 发布
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分类专栏： Rails从入门到精通 文章标签： Rails 测试 调试
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Rails开发中的测试、调试、基准测试与生产部署

一、无头模式与集成测试

在开发过程中，无头模式是进行集成测试的强大工具。在接受重定向之前，我们可以检查最后请求的URL，使用如下代码： 

>> app.request.original_fullpath
=> "storiesnew"

作为集成测试的一部分，无头模式还能让我们访问会话和cookie变量： 

>> app.cookies 

=> 
#
<Rack::Test::CookieJar:0x007ff5680f2548 @default_host="www.example.com", @
[#
<Rack::Test::Cookie:0x007ff56187fb50 @default_host="www.example.com", @nam
{"path"=>"/", 
"HttpOnly"=>nil, 
"domain"=>"www.example.com"}>, 
#
<Rack::Test::Cookie:0x007ff56183d020 @default_host="www.example.com", @nam
{"path"=>"/", 
"max-
age"=>"0", "expires"=>"Thu, 01 Jan 1970 00:00:00 -0000", "domain"=>"www.ex
>> app.session[:user_id]
=> 1

当我们对测试结果满意后，就可以打开文本编辑器，将控制台的结果转化为自动化测试。

二、Pry的简介与使用

Rails自带的调试和内省工具很不错，但Pry是标准IRB shell的强大替代方案。使用Pry时，我们可以：
1. 像在命令提示符中更改目录一样更改当前上下文
2. 搜索命令历史记录
3. 直接编辑Ruby文件，并自动加载更改
4. 轻松列出给定对象或类的方法和常量

要在项目中使用Pry，我们可以添加 pry-rails 到 Gemfile 中： 

group :development, :test do
  gem 'byebug'
  gem 'pry-rails'
end

然后运行 bundle install 。之后，使用 rails c 启动Rails控制台时，会看到新的提示符： 

$ rails c
[1] pry(main)>

我们可以使用Pry的一些工具来探索对象，例如获取第一个故事对象： 

[1] pry(main)> s = Story.first
=> #<Story:0x007fd72a3df6e0
 id: 2,
 name: "SitePoint Forums",
 link: "http://community.sitepoint.com",
 created_at: Sun, 13 Mar 2016 14:47:48 UTC +00:00,
 updated_at: Wed, 27 Apr 2016 16:48:55 UTC +00:00,
 user_id: 1,
 votes_count: 8,
 description: nil>

使用 cd 命令进入故事对象的上下文： 

[2] pry(main)> cd s
[3] pry(#<Story>):1>

此时，我们可以直接访问故事对象的属性： 

[3] pry(#<Story>):1> link
=> "http://community.sitepoint.com"

使用 ls 命令列出当前对象的方法和变量： 

[4] pry(#<Story>):1> ls
        ActiveRecord::Core#methods:
          <=>  ==  connection_handler  encode_with  eql?  freeze  frozen?  
    ActiveRecord::Persistence#methods:
      becomes   decrement   delete    destroyed?  increment!   persisted?  
      becomes!  decrement!  destroy!  increment   new_record?  toggle      
    ActiveRecord::Scoping#methods: initialize_internals_callback  populate_
    ActiveRecord::Sanitization#methods: quoted_id
    ActiveRecord::AttributeAssignment#methods: assign_attributes  attribute
    ActiveModel::Conversion#methods: to_model  to_partial_path
    ActiveRecord::Integration#methods: cache_key
    ActiveModel::Validations#methods: errors  invalid?  read_attribute_for_
    ActiveSupport::Callbacks#methods: run_callbacks
    ActiveModel::Validations::HelperMethods#methods:
      validates_absence_of     validates_confirmation_of  validates_format_
      validates_acceptance_of  validates_exclusion_of     validates_inclusi
        ...

如果只需要实例和类变量，可以使用 ls -i ： 

[5] pry(#<Story>):1> ls -i
instance variables:
  @_start_transaction_state  @association_cache  @destroyed                
  @aggregation_cache         @attributes         @destroyed_by_association 
class variables:
  @@configurations               @@logger                   @@raise_in_tra
  @@default_timezone             @@maintain_test_schema     @@schema_forma
  @@dump_schema_after_migration  @@primary_key_prefix_type  @@time_zone_aw

我们还可以查看方法的源代码： 

[6] pry(#<Story>):1> show-method to_param
From: Usersggoodrich/projects/sitepoint/readitappmodels/story.rb @ line 13:
Owner: Story
Visibility: public
Number of lines: 3
def to_param
  "#{id}-#{name.gsub(/\W/, '-').downcase}"
end

要返回主上下文，只需输入 cd ... 。此外，还可以在Pry中轻松访问 ri 文档： 

[6] pry(main):1> ri Array
Array < Object
----------------------------------------------------------------------
--------
Includes:
Enumerable (from ruby site)
(from ruby site)
----------------------------------------------------------------------
--------
Arrays are ordered, integer-indexed collections of any object.
...
三、基准测试

作为软件开发人员，了解应用程序各部分的性能至关重要。基准测试是测量应用程序性能并根据初始测量结果进行改进的过程。

1. 从日志文件获取基准信息

在开发和测试模式下，Rails会在日志文件中提供各种基准测试信息。例如，对于一个请求的日志记录如下： 

Started GET "/stories" for 127.0.0.1 at 2016-05-06 08:11:11 -0400
Processing by StoriesController#index as HTML

这些行表示单个页面请求日志块的开始，包含控制器和动作名称、客户端IP地址、请求时间、请求方法和请求格式。

接下来是数据库查询记录： 

User Load (0.3ms)  SELECT  "users".* FROM "users" WHERE (1)  ORDER BY "use
   (0.3ms)  SELECT COUNT(*) FROM "stories" WHERE (votes_count >= 5)
  Story Load (0.1ms)  SELECT "stories".* FROM "stories" WHERE (votes_count 
  User Load (0.2ms)  SELECT  "users".* FROM "users" WHERE "users"."id" = ?
  ActsAsTaggableOn::Tag Load (1.2ms)  SELECT "tags".* FROM "tags" INNER JO
  CACHE (0.0ms)  SELECT  "users".* FROM "users" WHERE "users"."id" = ? LIM
  ActsAsTaggableOn::Tag Load (0.1ms)  SELECT "tags".* FROM "tags" INNER JO

然后是模板渲染记录： 

Rendered stories/_story.html.erb (52.8ms)
Rendered stories/index.html.erb within layouts/application (63.4ms)

最后是请求的摘要信息： 

Completed 200 OK in 325ms (Views: 278.9ms | ActiveRecord: 3.1ms)

这个摘要包含了应用程序各部分处理请求所花费的总时间。

2. 手动基准测试

Rails日志文件的默认信息适合了解某个动作的大致执行时间，但无法提供特定代码块的计时信息。为此，Ruby提供了 Benchmark 模块。

例如，为 StoriesController 类中的 fetch_stories 方法添加基准测试信息： 

class StoriesController < ApplicationController
  ⋮ class methods…
  def fetch_stories(conditions)
    results = Benchmark.measure do  
      @stories = Story.where(conditions).order("id ASC")
    end
    Rails.logger.info results
  end
end

当请求相关页面时，基准测试信息会被添加到 log/development.log 文件中。

四、生产环境的影响

将应用程序部署到生产环境会带来四个主要变化：
1. 类不再重新加载 ：在生产模式下，Ruby类不会在每次请求时重新加载，以提高性能。如果要使代码更改生效，需要重启应用程序。
2. 错误信息简化 ：用户只会看到简短的错误信息，而不是详细的堆栈跟踪。可以使用 Exception Notification gem将详细的错误信息发送给系统管理员。
3. 缓存可用 ：可以对页面、动作和页面片段进行缓存，以提高应用程序的性能。
4. 静态资源预编译 ：Rails期望静态资源（如JavaScript和CSS文件）被预编译成单个文件，并进行摘要处理，以提高缓存性能。

五、选择生产环境

Rails应用程序的生产部署主要涉及两个主要组件：Web服务器和应用程序服务器。
- Web服务器 ：擅长提供静态内容，如HTML页面、图像、JavaScript和CSS文件等。
- 应用程序服务器 ：用于处理动态内容，接受请求，将其转发给Rails应用程序，并返回Web服务器和浏览器可以理解的响应。

以下是生产环境部署的流程图： 

graph LR
    A[客户端请求] --> B[Web服务器]
    B -->|静态内容| C[返回静态文件]
    B -->|动态内容| D[应用程序服务器]
    D --> E[Rails应用程序]
    E --> D[返回响应]
    D --> B[返回响应给Web服务器]
    B --> A[返回响应给客户端]

通过合理选择和配置这两个组件，可以确保应用程序在生产环境中稳定运行。

Rails开发中的测试、调试、基准测试与生产部署

六、生产环境的服务器软件选择

在选择生产环境的服务器软件时，需要考虑Web服务器和应用程序服务器的特点和适用性。以下是一些常见的选择：

服务器类型 示例 特点
Web服务器 Nginx、Apache 处理静态内容效率高，可作为反向代理将请求转发给应用程序服务器
应用程序服务器 Puma、Unicorn 与Rails应用程序紧密集成，处理动态请求
七、Exception Notification gem的使用

为了在生产环境中处理错误信息，我们可以使用 Exception Notification gem。以下是使用步骤：

  1. 在 Gemfile 中添加 Exception Notification gem： 
gem 'exception_notification'
  1. 运行 bundle install 安装gem。
  2. 配置 Exception Notification 。在 config/environments/production.rb 中添加以下代码： 
config.middleware.use ExceptionNotification::Rack,
  email: {
    email_prefix: "[ERROR] ",
    sender_address: %{"notifier" <notifier@example.com>},
    exception_recipients: %w{admin@example.com}
  }

这样，当应用程序在生产环境中出现错误时，管理员会收到包含详细错误信息的邮件。

八、静态资源的预编译

Rails期望静态资源在生产环境中进行预编译。以下是具体的操作步骤：

  1. 确保 config/environments/production.rb 中 config.assets.compile 设置为 false ，表示不允许在运行时编译资产。 
config.assets.compile = false
  1. 运行以下命令进行预编译： 
RAILS_ENV=production bundle exec rake assets:precompile

这个命令会将所有的JavaScript和CSS文件编译成单个文件，并进行摘要处理，提高缓存性能。

九、生产环境部署流程

为了确保Rails应用程序在生产环境中稳定运行，我们可以遵循以下部署流程： 

graph LR
    A[代码准备] --> B[服务器配置]
    B --> C[数据库迁移]
    C --> D[静态资源预编译]
    D --> E[应用程序部署]
    E --> F[启动应用程序]
    F --> G[测试与监控]

具体步骤如下：
1. 代码准备 ：确保代码已经推送到生产服务器的代码仓库。
2. 服务器配置 ：配置Web服务器和应用程序服务器，确保它们可以正常工作。
3. 数据库迁移 ：运行 RAILS_ENV=production bundle exec rake db:migrate 迁移数据库。
4. 静态资源预编译 ：运行 RAILS_ENV=production bundle exec rake assets:precompile 预编译静态资源。
5. 应用程序部署 ：将代码部署到生产服务器。
6. 启动应用程序 ：启动应用程序服务器。
7. 测试与监控 ：对应用程序进行测试，确保其正常运行，并设置监控工具，实时监控应用程序的性能。

十、总结

本文介绍了Rails开发中的测试、调试、基准测试以及生产部署的相关知识。通过使用无头模式进行集成测试，利用Pry进行调试，使用基准测试工具了解应用程序性能，以及正确配置生产环境，可以提高开发效率和应用程序的稳定性。

在生产部署方面，我们需要考虑生产环境的影响，选择合适的服务器软件，处理错误信息，预编译静态资源，并遵循合理的部署流程。通过这些措施，可以确保Rails应用程序在生产环境中能够高效、稳定地运行。

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