熊棠　唐勇

摘要：在Windows server 2008 R2 Enterprise系統(tǒng)中，使用SQLServer2008數(shù)據(jù)庫，Ruby on Rails 4為開發(fā)框架，Puma為應用服務器，Apache 2作為Web服務器，構建負載均衡的多線程服務生產(chǎn)環(huán)境。

關鍵詞：Windows 2008；Ruby on Rails 4；Puma；生產(chǎn)環(huán)境

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）02-0216-03

Ruby on Rails（簡稱“Rails”）是一個Web開發(fā)框架，使用Ruby編程語言開發(fā)。自2004年出現(xiàn)之后，Rails就迅速成為動態(tài)Web應用開發(fā)領域功能最強大、最受歡迎的框架之一。[1]因為社區(qū)資源和Ruby自身的原因，雖然可以把應用部署到Windows系統(tǒng)中，但大量的Rails工具和共享知識都假設其使用的環(huán)境是基于UNIX操作系統(tǒng)[2]；隨著Ruby2.0和Rails4的發(fā)布，在Windows中搭建Rails4生產(chǎn)環(huán)境成為一個有待解決的問題。

1 相關軟件

在Windows server 2008 R2 Enterprise中，考察數(shù)據(jù)庫、編程語言、開發(fā)框架、應用服務器、Web服務器等組件以構建一個Rails4生產(chǎn)環(huán)境。

1.1 數(shù)據(jù)庫

Rails框架中，使用ActiveRecord來處理數(shù)據(jù)和業(yè)務邏輯。ActiveRecord實現(xiàn)了Martin Fowler在《企業(yè)應用構架模式》中提出的Active Record模式，即對象中既有持久存儲的數(shù)據(jù)，也有針對數(shù)據(jù)的操作。[3]即是說，在Rails框架下開發(fā)的應用不需要直接操作數(shù)據(jù)庫，而是通過不同的數(shù)據(jù)庫“適配器”將涉及數(shù)據(jù)的操作“翻譯”成針對不同數(shù)據(jù)庫的語句。因此，對同一個應用，可以選擇不同的數(shù)據(jù)庫以適應不同的環(huán)境。為了應付中等規(guī)模的Web應用及便于操作，選用 SQLServer2008 作為數(shù)據(jù)庫。

1.2 編程語言及開發(fā)框架

RailsInstaller是最快的從零開始開發(fā)Ruby on Rails應用的部署方法，支持Windows和Mac平臺。[4] RailsInstaller3.0.0包含Ruby2.0.0、Rails4.1、tiny_tds0.6.2 x86-mingw32、activerecord_sqlserver_adapter4.1.0；其中tiny_tds和activerecord_sqlserver_adapter用于Rails應用連接SQLServer數(shù)據(jù)庫。上述軟件均為32位，如需64位，須逐個手動安裝。

1.3 應用服務器

Puma是專門針對Rails的并發(fā)服務器，具有支持多線程、內(nèi)存占用率低、運行穩(wěn)定等優(yōu)點。在基于UNIX的系統(tǒng)下，還支持cluster模式。

1.4 Web服務器

為了便于快速部署，選用Apache2.2作為Web服務器。Apache具有擴展模塊全面、運行穩(wěn)定的優(yōu)點；但是Apache處理請求是阻塞型的，相對于Nginx的異步非阻塞方式，在高并發(fā)下性能會下降很大。如果對網(wǎng)站性能有較高要求，可以采用Nginx或Nginx+ Apache的方式。

2 安裝步驟

2.1 安裝數(shù)據(jù)庫

SQL Server 2008直接安裝即可，需注意sa密碼不可包含ruby中的特殊字符，如@、#等。啟動數(shù)據(jù)庫后打開Sql Server management studio新建數(shù)據(jù)庫，庫名必需與應用中database.yml定義的庫名一致。

2.2 安裝編譯環(huán)境及開發(fā)框架

直接以默認方式運行railsinstaller-3.0.0.exe即可完成安裝。在命令行中進入應用目錄，鍵入rails s 啟動app server進入開發(fā)環(huán)境。如互聯(lián)網(wǎng)通暢，Bundle會自動下載安裝缺失插件。如果是封閉內(nèi)網(wǎng)環(huán)境，可以根據(jù)報錯提示，到互聯(lián)網(wǎng)手動下載所需Gem安裝包保存到本地，然后在命令行中鍵入gem install --local XXXX.gem安裝。如已連接互聯(lián)網(wǎng)，但不能訪問境外服務器https：//rubygems.org，可使用文本編輯工具打開Gemfile文件，修改第一行：

2.3 安裝Puma

workers稱為工作者，一個工作者即為一個進程。threads稱為線程，即一個進程允許的線程，設置成最小為0，最大為threads_count定義的值。工作者消耗更多的內(nèi)存，線程消耗更多的CPU運算，增加工作者或線程都能提高并發(fā)出理能力。在命令行中，進入puma.rb所在路徑，運行以下命令啟動Puma：

start bundle exec puma -C puma.rb

3.1.3 配置Apache

Rails4生產(chǎn)環(huán)境下默認不處理靜態(tài)文件；所有靜態(tài)文件全部由Web服務器處理以提高響應。因此應將public目錄下的所有目錄均配置為由Apache直接處理，以public/images為例，首先將網(wǎng)站根目錄設置為public目錄，然后在httpd.conf中加入以下語句：

ProxyPass /images ！

3.2 調(diào)優(yōu)

3.2.1 Rails調(diào)優(yōu)

在內(nèi)容豐富的動態(tài)頁面，如首頁、列表頁上，存在著大量分散的內(nèi)容需要從數(shù)據(jù)庫中讀取。用戶訪問一次頁面，可能意味著多次數(shù)據(jù)庫查詢。而實時性的要求，使得頁面緩存等技術難以應用。在動態(tài)生成的頁面中，不同的內(nèi)容要使用不同的緩存方式和過期時間，這種緩存機制叫做“片斷緩存”。

首先要配置config/environments/production.rb文件，開啟緩存。

config.cache_classes = true

config.cache_store = ：file_store，"<緩存文件的物理路徑> "

默認情況下，緩存方式是mem_cache_store，即Ruby進程中把緩存保存在內(nèi)存中。這種方式不支持跨進程讀取，因此采取文件方式緩存。

片斷緩存應用于視圖文件，在相應的erb文件中需要緩存的位置作如下處理：

<%cache do%>……<%end%>

cache塊結構內(nèi)的代碼即被緩存的內(nèi)容。在cache后加上參數(shù)緩存名，可實現(xiàn)一次緩存多次讀?。?/p>

<%cache ‘<緩存名> do%>……<%end%>

要使緩存在一段時間之后自動過期，如一天為例：

<%cache expires_in：1.day do%>……<%end%>

還可以使用expire_fragment手動清理緩存，這種情況下需要對cache稍作修改：

<%cache ‘<緩存名> ，skip_digest：true do%>……<%end%>

然后在可能對頁面內(nèi)容產(chǎn)生改變的動作中使用緩存過期：

expire_fragment ‘<緩存名>

手動過期和自動過期也可以同時使用：

<%cache ‘<緩存名> ，skip_digest：true， expires_in：1.hour do%>……<%end%>

使用片斷緩存能夠大大減少數(shù)據(jù)庫開銷，提高響應。

3.2.2 Puma調(diào)優(yōu)

增加Puma工作者可以提高并行處理能力，但Windows不支持多進程，worker只能設置為0。因此只能以多個Puma服務器的方式增加服務進程。

創(chuàng)建配置文件puma.3001.rb、puma.3002.rb、puma.3003.rb……puma.3010.rb，每一個配置文件除端口外，其余配置相同。創(chuàng)建批處理文件，內(nèi)容如下：

cd <配置文件目錄>

運行批處理文件啟動10個Puma進程，一個線程服務一個請求，并發(fā)處理能力等于10*線程數(shù)。這樣就實現(xiàn)了Windows環(huán)境下多進程多線程的Puma服務器。

3.2.3 Apache調(diào)優(yōu)

4 壓力測試

應用首頁由超過20個獨立的動態(tài)部分組成，頁面長度為2KB左右。使用測試工具ApacheBench對應用首頁做壓力測試。測試方法為分別使用并發(fā)數(shù)200、500、1000、1200、1500完成5000個訪問，每個并發(fā)數(shù)測試10組取算術平均值；考察總耗時、失敗數(shù)、每秒完成請求數(shù)、用戶平均請求等待時間4個指標，記錄如下：

由上表可知，在1500的并發(fā)訪問下完成了全部5000個請求，用戶平均請求等待時間仍低于3秒，屬于可用的范圍。

5 結束語

經(jīng)過上述安裝、配置及優(yōu)化，Windows平臺下Rails4應用完全能夠用于中等規(guī)模的網(wǎng)站生產(chǎn)線。通過進一步優(yōu)化配置，如優(yōu)化SQL語句、異步加載、使用數(shù)據(jù)庫集群、采用Nginx服務器、memcache緩存服務器替代硬盤文件緩存、部署靜態(tài)文件服務器等措施能夠使網(wǎng)站的可用性得到更大的提升。

參考文獻：

[1] Michael Hartl. Ruby on Rails教程[M/OL]. 安道， 譯. 3版. [2015-12-11].https：//selfstore.io/products/189.

[2] Sam R. Web開發(fā)敏捷之道[M]. 駱古道， 譯. 4版. 北京： 機械工業(yè)出版社， 2012.

[3] Vijay Dev， Xavier Noria. Ruby on Rails指南[EB/OL]. [2015-12-11]. http：//guides.ruby-china.org/active_record_basic.html.

[4] RailsInstaller[DB/OL]. [2015-12-11]. http：//railsinstaller.org/cn.