2007 年 4 月 24 日

Ruby on Rails 開發(fā)和 Java? 開發(fā)有著本質(zhì)的不同。在跨越邊界 系列的最后一期中，Bruce Tate 將概述使用 Rails 從頭開發(fā)一個復(fù)雜、可伸縮的 Web 站點時所發(fā)現(xiàn)的二者的主要差異。

Rails 開發(fā)人員常常把 Java 開發(fā)人員看作是沉悶而勞碌的老古董。而 Java 崇拜者則常常認(rèn)為 Ruby on Rails 只是一個玩具，根本不能用于任何嚴(yán)肅的軟件開發(fā)。作為一名對這兩種技術(shù)都有著廣泛使用經(jīng)驗的顧問，我認(rèn)為真實的情形介于這兩種觀點之間。由于跨越邊界 系列文章即將結(jié)束，因此我打算對它們再作一次比較。本文并非考察某種特殊的技術(shù)或語言，而是主要介紹我當(dāng)前正在從事的項目，并將它與我以前從事的 Java 項目進行比較。另外，我建議您閱讀“跨越邊界”系列的前幾期文章，對相關(guān)主題作更深入的了解。這種直接的說明可讓您在二者之間權(quán)衡利弊，并可能使您在數(shù)據(jù)庫 Web 應(yīng)用程序 green-field 的開發(fā)中通過使用 Rails 獲益。

業(yè)務(wù)問題

關(guān)于本系列 在 跨越邊界 系列文章中，作者 Bruce Tate 提出這樣一種觀點，當(dāng)今的 Java 程序員們可以通過學(xué)習(xí)其他方法和語言更好地武裝自己。自從 Java 技術(shù)明顯成為所有開發(fā)項目最好的選擇以來，編程前景已經(jīng)發(fā)生了改變。其他框架影響著 Java 框架的構(gòu)建方式，從其他語言學(xué)到的概念也可以影響 Java 編程。您編寫的 Python（或 Ruby、Smalltalk 等語言）代碼可以改變編寫 Java 代碼的方式。 本系列介紹與 Java 開發(fā)完全不同的編程概念和技術(shù)，但是這些概念和技術(shù)也可以直接應(yīng)用于 Java 開發(fā)。在某些情況下，需要集成這些技術(shù)來利用它們。在其他情況下，可以直接應(yīng)用概念。具體的工具并不重要，重要的是其他語言和框架可以影響 Java 社區(qū)中的開發(fā)人員、框架，甚至是基本方式。

不論是 Ruby on Rails 框架還是任何 Java 框架都不能解決所有問題。為了提高成功的幾率，需要長期、細(xì)致地考察業(yè)務(wù)問題，理解周圍的各種假定情況，以及了解您的團隊。只有這樣才能選出正確的語言來進行開發(fā)。

去年，Arvato Systems 聘請我?guī)ьI(lǐng)團隊構(gòu)建 ChangingThePresent.org，它是一種新平臺，用于將非贏利性團體和捐贈人組織在一起。與很多 Internet 公司一樣，我們向客戶展示了可購買的實際產(chǎn)品。與其他公司不同的是，這些 “產(chǎn)品” 指的是提供機會，比如：一名癌癥研究員一小時服務(wù)收費 50 美元、幫助盲人收費 30 美元，或者保護一英畝雨林一個月收費 20 美元。我們面臨兩大挑戰(zhàn)：一份很緊湊的時間表和長期的復(fù)雜性。

開發(fā)工作從九月份開始，要求必須在十一月份之前建立起一個站點，以便有機會趕上圣誕節(jié)期間的通信量高峰。（最終我們超出了十一月份這個期限兩星期。）在其他開發(fā)語言中，基于 Java 的解決方案可能要花費 6 到 18 個月才能完成這一任務(wù)。因此生產(chǎn)力是一個很重要的考慮因素，這與 Java 部署思想相悖。

通過對競爭對手和項目的考察，我們了解到：我們希望能夠每天給站點帶來幾百萬次點擊的通信量。而我們需要每天有幾十萬次成功的點擊，因此可伸縮性也是一個考慮因素。這與 Java 部署思想相符。

最后，我們了解到：發(fā)布初始站點只是一個開始。我們只實現(xiàn)了總體規(guī)劃的百分之三。因此我們所選的技術(shù)需要根據(jù)復(fù)雜性和負(fù)載作出一些調(diào)整。我認(rèn)為 Ruby 語言在復(fù)雜性方面會更易于調(diào)整，因為它提供了對更高級語言和特性（如開放類）的支持，以及具有更少配置需求和更簡單、集成化編程模型的 Rails 框架。

雖然我們面臨著時間和可伸縮性方面的挑戰(zhàn)，但是也擁有一些其他的有利因素。我們擁有一張完全空白的候選名單：可以選擇想要的任何技術(shù)、任何團隊。可以定義項目、培訓(xùn)和全部的技術(shù)。我們可完全自由地作出選擇。

Java 語言是一種優(yōu)秀的通用語言。它總是應(yīng)用于新的技術(shù)領(lǐng)域，如嵌入式系統(tǒng)和移動設(shè)備。Java 語言在廣泛關(guān)注的集成方面也表現(xiàn)優(yōu)秀。它具有高性能、流行并受到平臺的良好支持。但是正如您在本系列中所了解到的那樣，Java 語言并不是用于數(shù)據(jù)庫支持的 Web 應(yīng)用程序的 green-field 開發(fā)的最佳選擇（請參閱文章 “動態(tài)類型語言中的 Web 開發(fā)策略”）。

相比之下，Ruby on Rails 框架則是新的。并沒有很多人使用 Rails 開發(fā)高通信流量的站點，并且?guī)缀醪淮嬖谑裁词褂?Rails 多年開發(fā)項目的經(jīng)驗。但它仍然是一種高生產(chǎn)力的數(shù)據(jù)庫支持的 Web 應(yīng)用程序開發(fā)的框架。最后，盡管我們對 Rails 缺乏開發(fā)長期項目的經(jīng)驗和并未得到廣泛部署有所顧慮，但那份緊湊的時間表驅(qū)使我們選擇了 Ruby on Rails。

作出這個決定之后，我們發(fā)現(xiàn)招募項目人才非常容易。我們還發(fā)現(xiàn)早期的生產(chǎn)力優(yōu)勢非常顯著 —— 甚至比預(yù)期的還要好。我們確實遇到了一些早期的穩(wěn)定性問題，因此加強了測試工作的力度（請參閱文章 “在集成框架中進行測試，第 1 部分” 和 “在集成框架中進行測試，第 2 部分”）。此后穩(wěn)定性得到了極大的改進。

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原理

每個框架設(shè)計者都使用一組假定來構(gòu)造該框架的重寫原理。學(xué)習(xí)遵守該原理的約束可使您愉快地進行編程，而挑戰(zhàn)這些約束則會使您的編程受挫。Rails 框架和 Java 框架擁有很多不同的原理。

Rails 是一種集成框架，需要使用高度利用 Ruby 語言的動態(tài)本質(zhì)（請參閱 “Ruby on Rails 的秘笈是什么? ”）。Rails 開發(fā)人員強調(diào)框架的生產(chǎn)力特性而不是工具特性，并且常常將 Web 架構(gòu)看得非常簡單，在本系列的前幾篇文章中您已了解到這一點。Java 設(shè)計者通常必須分塊地組合開發(fā)環(huán)境，獨立地選擇持久性、Web 和集成層。他們通常嚴(yán)重地依賴工具來簡化核心任務(wù)。Web 架構(gòu)設(shè)計趨向于較為復(fù)雜。

完全集成

Java 框架往往是解決一個小問題（比如持久性或查看組織），而 Rails 則是一個集成環(huán)境。Rails 開發(fā)人員的優(yōu)勢在于不必解決與許多不同框架集成的問題。大多數(shù) Hibernate 開發(fā)人員陷入了過早關(guān)閉與 Java Web 框架之間的連接的陷阱。Rails 視圖框架是從頭構(gòu)建的，以便與 ActiveRecord 集成（Rails 持久性框架）。當(dāng)您考察用于 Web 服務(wù)、配置和插件的 Rails 框架時也會發(fā)現(xiàn)類似的經(jīng)驗。Java 編程支持各種不同的框架，對于所有這些框架使用不同的集成策略。

Java 開發(fā)人員的優(yōu)勢在于選擇。如果您需要從頭構(gòu)建一個框架，則可能要考慮使用基于 SQL 的解決方案用于數(shù)據(jù)庫集成（如 iBATIS 或 Java 編程中基于 JDBC 的包裝框架之一）。反過來，如果要使用一種古老的模式進行編程，則可能要使用對象關(guān)系映射框架（如 Hibernate）。相比之下，如果您使用 Rails，則擁有一個主要選擇：ActiveRecord。這意味著 Java 框架提供了更多的選擇，有時能提供更好的集成開發(fā)項目的解決方案。但是由于我們要開發(fā)一個 green-field 項目，因此選擇算不上是一個問題。

一種動態(tài)語言

Rails 原理的下一個主要部分是動態(tài)編程語言（請參閱文章 “Java 模型以外的類型策略”）。Java 工具往往可以有效地使用 Java 類型模型提供的額外信息。工具可以識別錯誤和有效地重構(gòu)代碼。Rails 還可有效地利用編程語言的優(yōu)點。Ruby 是一種構(gòu)建特定于域的語言（DSL）的理想語言（請參閱文章 “活動記錄和 Java 編程中特定于域的語言”）。Rails 集中使用 DSL 來完成從構(gòu)建模型對象之間的關(guān)系到指定自定義組件（如狀態(tài)機器或可上傳的圖像）的所有工作。動態(tài)語言常常更加簡潔，因此 Rails 項目比 Java 項目要簡練得多，可讓用戶更簡練地表達(dá)代碼和配置。在 ChangingThePresent.org 項目中，我們發(fā)現(xiàn)技術(shù)頂尖的程序員可達(dá)到更高的生產(chǎn)力，但是我們確實需要招募經(jīng)驗更豐富的開發(fā)人員。我對這種妥協(xié)非常滿意。

傳統(tǒng)的 Java 程序員對 IDE 有著近乎虔誠的熱愛，造成這一現(xiàn)象有充分的理由。IDE 提供了語法的完整性檢查、修正了小錯誤并提供了增量編譯以便更快地完成編碼、編譯、部署和測試這樣的周期。最近幾年來，開發(fā)環(huán)境開始更好地利用編譯循環(huán)和靜態(tài)類型提供的信息。IDE 現(xiàn)在編輯抽象語法樹（AST），而不是（或者同時）編輯代碼的文本表示。這一策略允許使用強大的代碼重構(gòu)工具，而使用靜態(tài)類型語言的同樣方法來實現(xiàn)此功能則困難得多。

靜態(tài)類型確實能更好地使用工具，但是也存在缺點。強制使用靜態(tài)類型通常需要編譯器，而編譯步驟必然會降低生產(chǎn)力。使用 Rails，我可以更改一行代碼并重新加載瀏覽器，就可立即看到更改的結(jié)果。與 Java 開發(fā)人員相比，大多數(shù) Ruby 開發(fā)人員只使用一種很好的編輯器。TextMate 是最流行的 Ruby on Rails 編輯器，它提供了語法突出顯示、代碼完整性檢查，以及一些頻繁使用的結(jié)構(gòu)的良好的模板支持。而當(dāng)發(fā)現(xiàn)可將所有簡單的基于 Ruby 的腳本（用作基本的 Rails 工具包）放入編輯器中時，您會更加喜出望外。與純粹的調(diào)試器不同的是，我可以使用斷點腳本，該腳本可停止特定的應(yīng)用程序，進入一個 Ruby 解釋程序，我可在其中調(diào)用方法、檢查變量的值，以及甚至在恢復(fù)執(zhí)行之間修改代碼。

簡單的架構(gòu)

傳統(tǒng)的 Web 端 Java 架構(gòu)包括：一個用于域?qū)ο蠛蛿?shù)據(jù)訪問對象的層、一個提供業(yè)務(wù)級 API 的外觀層、一個控制器層和一個視圖層。此架構(gòu)比典型的 “模型-視圖-控制器” 架構(gòu)（使用 Smalltalk 語言最早創(chuàng)建）稍微復(fù)雜一些。相比之下，Ruby on Rails 包括一個使用 ActiveRecord 設(shè)計模式的模型層、一個控制器層和一個視圖層。我們喜歡易于獲得的 Rails 方法。它更加簡練并且?guī)眍~外的復(fù)雜性和錯誤的機會更小。

慣例優(yōu)先原則

Java 框架通?？梢宰杂傻厥褂?XML 配置，而 Rails 主要使用慣例來避免可能的配置。在程序員必須指定配置的位置，Rails 通常依賴 Ruby（常常以 DSL 形式）來提供配置。對于 green-field 開發(fā)，我發(fā)現(xiàn)慣例優(yōu)先于配置是很有意義的。該策略為我省去了很多行代碼，更簡化了必須編寫的代碼。估計我們所需的配置只有傳統(tǒng) Java 應(yīng)用程序中所指定的十分之一。我們有時會損失一點靈活性，但這并不足以抵消使用此策略帶來的節(jié)省。

總而言之，Rails 框架的原理適合解決 ChangingThePresent.org 項目中的問題。集成的各種工具讓我可以利用框架實現(xiàn)更多的功能而無需自己進行過多的集成?！皯T例優(yōu)先原則” 為我節(jié)省了配置站點的時間。動態(tài)語言為經(jīng)驗豐富的開發(fā)人員提供了更多的能力和靈活性，同時也使他們能夠利用更少的代碼表達(dá)更強大的思想。該框架適合于我們團隊的能力和要解決的業(yè)務(wù)問題。

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持久性

Java 和 Ruby 語言的最流行的持久性框架可以比任何其他特性更好地闡明 Java 和 Ruby 經(jīng)驗之間的區(qū)別，Java 開發(fā)人員通常使用 Hibernate，它是一種對象關(guān)系映射框架。通過 Hibernate，您可獲取現(xiàn)有的模型和模式并使用注釋或 XML 表達(dá)二者之間的映射。Hibernate 類是簡單傳統(tǒng) Java 對象（POJO），它的每個對象派生自一個通用的基類。大多數(shù)配置是顯式的，使用注釋、XML 或二者的某種結(jié)合。

而 ActiveRecord 是一種包裝的框架，就是說每個類都是現(xiàn)有類的包裝器（請參閱文章 “研究活動記錄”）。ActiveRecord 根據(jù)關(guān)聯(lián)表的內(nèi)容（如表中每列的一個屬性）自動地向模型對象添加特性。所有的類都從一個通用的基類繼承。ActiveRecord 主要利用通用約定來推斷配置。例如：

• ActiveRecord 利用類名的復(fù)數(shù)形式來推出表名。
• 主鍵的名稱為 id。
• 列表的排序順序由 position 字段決定。

對象關(guān)系映射是使用遺留模式（可能定義時沒有考慮對象模型）時的最佳解決方案。但是當(dāng)您能為應(yīng)用程序顯式地設(shè)計數(shù)據(jù)庫模式時，您通常不需要映射框架了。我們將 ActiveRecord 看作我們的一個巨大優(yōu)點。我們可以包含關(guān)系數(shù)據(jù)庫，需要時轉(zhuǎn)入 SQL 并在適當(dāng)?shù)臅r候退出。

遷移

Rails 遷移使我們能夠用代碼表示模式的兩個版本之間的差別，和它們所包含的數(shù)據(jù)之間的差別（請參閱文章 “Rails 遷移”）。對每個遷移都進行了命名和編號?？稍谌魏螘r候恢復(fù)到任何版本。遷移有以下一些確切的優(yōu)點：

• 產(chǎn)生錯誤代碼時可恢復(fù)到一個舊版本的模式。
• 用代碼而不是 SQL 來表達(dá)模式，更便于我們使用。
• 在最大程度上與數(shù)據(jù)庫獨立。

但是遷移也有一些限制。如果兩個開發(fā)人員同時創(chuàng)建遷移，則編號會出現(xiàn)混亂，所以我們必須手動處理。我們通過有效的通信來使這些問題最小化：團隊成員構(gòu)建需使用遷移的新模型時發(fā)出通知。但是這個模型依賴于團隊的開發(fā)人員較少或遷移進展較慢的情況。

ActiveRecord 還有其他的限制，其中一些是故意作出的。Rails 的創(chuàng)建者認(rèn)為：數(shù)據(jù)庫的約束和組成應(yīng)歸入應(yīng)用程序而不是數(shù)據(jù)庫，這種思想帶來了一些副作用。ActiveRecord 使用視圖的情況不是很好：構(gòu)建過程（克隆模式、復(fù)制測試數(shù)據(jù)并運行測試）并不能正確地進行復(fù)制。ActiveRecord 在使用參考完整性約束的某些場合也會出現(xiàn)問題，因為某些類型的關(guān)聯(lián)可能連接到多個數(shù)據(jù)庫表。跨越復(fù)雜模型進行預(yù)先加載很復(fù)雜，通常在連接多行時需要使用 SQL。繼承也受到限制：使用 ActiveRecord 時，我被迫使用單表繼承 映射策略，而該策略并不總是最佳選擇。（參見 參考資料）

所有的持久性策略都充滿了妥協(xié)。我認(rèn)為 ActiveRecord 實現(xiàn)了一組有效的妥協(xié)，常常選擇了簡單性。總而言之，ActiveRecord 和遷移是我們的積極推動。我們可以快速地構(gòu)建解決方案，我們擁有足夠的 SQL 訪問權(quán)可在需要時改進系統(tǒng)性能。但是當(dāng) ActiveRecord 并不總能應(yīng)對挑戰(zhàn)時，最好將 Rails 應(yīng)用于使用老舊模式的項目。一些替代的持久性模型正在出現(xiàn)，包括 RBatis，一種 iBATIS Java 框架的端口（參見 參考資料）?，F(xiàn)在討論 RBatis 的有效性還為時過早。

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結(jié)束語

對于我的團隊和項目來說，Ruby on Rails 被證明相當(dāng)有效。我還不知道這個項目的最終規(guī)模如何，因為撰寫本文時該系統(tǒng)才運行 3 個月?，F(xiàn)在只是開始增加通信量。但是我們對生產(chǎn)力卻很了解。我知道團隊的預(yù)算比競爭公司（這些公司常常使用 Java 解決方案）的要低得多。我對我們的生產(chǎn)力也很有信心。

通過跨越邊界 系列，我向您介紹了 Java 領(lǐng)域以外的語言和解決方案。但程序員畢竟是技術(shù)人員。每個高明的技術(shù)人員的工具包中都應(yīng)包含適用于每個解決方案的廣泛的工具集。除工具外，本系列中介紹的觀點也為您展示了一些其他思路?，F(xiàn)在一些框架設(shè)計者甚至將 Seaside、Rails 中的技術(shù)甚至 JavaScript 應(yīng)用于 Java 框架中。找機會進行同樣的應(yīng)用，繼續(xù) “跨越邊界”。

參考資料

• 您可以參閱本文在 developerWorks 全球站點上的 英文原文 。
  
  
• Java To Ruby: Things Your Manager Should Know （Pragmatic Bookshelf，2006）：本文作者編著的一本書，講述了在何時何地需要從 Java 編程轉(zhuǎn)變到 Ruby on Rails 以及如何完成這種轉(zhuǎn)變。
  
  
• Changing The Present：使用 Ruby on Rails 構(gòu)建的非盈利性平臺，為本文提供了示例。
  
  
• “Ruby on Rails 和 J2EE：兩者能否共存？”（Aaron Rustad，developerWorks，2005 年 7 月）：這篇文章比較和對比了 Rails 和傳統(tǒng)的 J2EE 框架的一些關(guān)鍵的架構(gòu)特性。
  
  
• “Rolling with Ruby on Rails” 和 Learn all about Ruby on Rails：學(xué)習(xí)關(guān)于 Ruby 和 Rails 的更多內(nèi)容，包括安裝過程。
  
  
• ActiveRecord：活動記錄是 Ruby on Rails 的持久性框架。
  
  
• 單表繼承：單表繼承將繼承結(jié)構(gòu)中所有類的所有字段映射到一個表中。
  
  
• “使用 Apache Derby 和 iBATIS 提高持久性”（Daniel Wintschel，developerWorks，2006 年1 月）：通過這份三部分的教程連載學(xué)習(xí)關(guān)于 iBATIS 的各方面內(nèi)容，這是最好的 Java 包裝框架之一。
  
  
• RBatis：iBatis for Ruby（RBatis）是 Apache 用于 Ruby 和 Ruby on Rails 的 iBATIS 庫的端口。
  
  
• “Spring 系列，第 2 部分: 當(dāng) Hibernate 遇上 Spring”（Naveen Balani，developerWorks，2005 年 8 月）：這篇文章講解了使用 Hibernate 的最佳組合 —— Spring 和 Hibernate。
  
  
• Java 技術(shù)專區(qū)：數(shù)百篇 Java 編程各方面的文章。
  
  

• Ruby on Rails：下載開放源碼的 Ruby on Rails Web 框架。
  
  

• 查看 developerWorks blogs 并加入 developerWorks 社區(qū)。

關(guān)于作者

		Bruce Tate 是位父親、山地車手、皮艇手，住在德克薩斯州的奧斯汀。他是三本最暢銷 Java 圖書的作者，包括獲得 Jolt 獎的 Better, Faster, Lighter Java。他最近推出了 From Java to Ruby 和 Rails: Up and Running。他在 IBM 工作了 13 年，而后創(chuàng)立了 RapidRed 顧問公司，在那里他專攻基于 Ruby 的輕量級開發(fā)策略和體系結(jié)構(gòu)及 Ruby on Rails 框架?，F(xiàn)在他是 WellGood LLC 的 CTO ，該公司致力于為非盈利組織和福利機構(gòu)開辟市場。