Windows系统中RubyonRails4生产环境搭建

熊棠　唐勇

摘要：在Windows server 2008 R2 Enterprise系统中，使用SQLServer2008数据库，Ruby on Rails 4为开发框架，Puma为应用服务器，Apache 2作为Web服务器，构建负载均衡的多线程服务生产环境。

关键词：Windows 2008；Ruby on Rails 4；Puma；生产环境

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）02-0216-03

Ruby on Rails（简称“Rails”）是一个Web开发框架，使用Ruby编程语言开发。自2004年出现之后，Rails就迅速成为动态Web应用开发领域功能最强大、最受欢迎的框架之一。[1]因为社区资源和Ruby自身的原因，虽然可以把应用部署到Windows系统中，但大量的Rails工具和共享知识都假设其使用的环境是基于UNIX操作系统[2]；随着Ruby2.0和Rails4的发布，在Windows中搭建Rails4生产环境成为一个有待解决的问题。

1 相关软件

在Windows server 2008 R2 Enterprise中，考察数据库、编程语言、开发框架、应用服务器、Web服务器等组件以构建一个Rails4生产环境。

1.1 数据库

Rails框架中，使用ActiveRecord来处理数据和业务逻辑。ActiveRecord实现了Martin Fowler在《企业应用构架模式》中提出的Active Record模式，即对象中既有持久存储的数据，也有针对数据的操作。[3]即是说，在Rails框架下开发的应用不需要直接操作数据库，而是通过不同的数据库“适配器”将涉及数据的操作“翻译”成针对不同数据库的语句。因此，对同一个应用，可以选择不同的数据库以适应不同的环境。为了应付中等规模的Web应用及便于操作，选用 SQLServer2008 作为数据库。

1.2 编程语言及开发框架

RailsInstaller是最快的从零开始开发Ruby on Rails应用的部署方法，支持Windows和Mac平台。[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应用连接SQLServer数据库。上述软件均为32位，如需64位，须逐个手动安装。

1.3 应用服务器

Puma是专门针对Rails的并发服务器，具有支持多线程、内存占用率低、运行稳定等优点。在基于UNIX的系统下，还支持cluster模式。

1.4 Web服务器

为了便于快速部署，选用Apache2.2作为Web服务器。Apache具有扩展模块全面、运行稳定的优点；但是Apache处理请求是阻塞型的，相对于Nginx的异步非阻塞方式，在高并发下性能会下降很大。如果对网站性能有较高要求，可以采用Nginx或Nginx+ Apache的方式。

2 安装步骤

2.1 安装数据库

SQL Server 2008直接安装即可，需注意sa密码不可包含ruby中的特殊字符，如@、#等。启动数据库后打开Sql Server management studio新建数据库，库名必需与应用中database.yml定义的库名一致。

2.2 安装编译环境及开发框架

直接以默认方式运行railsinstaller-3.0.0.exe即可完成安装。在命令行中进入应用目录，键入rails s 启动app server进入开发环境。如互联网通畅，Bundle会自动下载安装缺失插件。如果是封闭内网环境，可以根据报错提示，到互联网手动下载所需Gem安装包保存到本地，然后在命令行中键入gem install --local XXXX.gem安装。如已连接互联网，但不能访问境外服务器https：//rubygems.org，可使用文本编辑工具打开Gemfile文件，修改第一行：

2.3 安装Puma

workers称为工作者，一个工作者即为一个进程。threads称为线程，即一个进程允许的线程，设置成最小为0，最大为threads_count定义的值。工作者消耗更多的内存，线程消耗更多的CPU运算，增加工作者或线程都能提高并发出理能力。在命令行中，进入puma.rb所在路径，运行以下命令启动Puma：

start bundle exec puma -C puma.rb

3.1.3 配置Apache

Rails4生产环境下默认不处理静态文件；所有静态文件全部由Web服务器处理以提高响应。因此应将public目录下的所有目录均配置为由Apache直接处理，以public/images为例，首先将网站根目录设置为public目录，然后在httpd.conf中加入以下语句：

ProxyPass /images ！

3.2 调优

3.2.1 Rails调优

在内容丰富的动态页面，如首页、列表页上，存在着大量分散的内容需要从数据库中读取。用户访问一次页面，可能意味着多次数据库查询。而实时性的要求，使得页面缓存等技术难以应用。在动态生成的页面中，不同的内容要使用不同的缓存方式和过期时间，这种缓存机制叫做“片断缓存”。

首先要配置config/environments/production.rb文件，开启缓存。

config.cache_classes = true

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

默认情况下，缓存方式是mem_cache_store，即Ruby进程中把缓存保存在内存中。这种方式不支持跨进程读取，因此采取文件方式缓存。

片断缓存应用于视图文件，在相应的erb文件中需要缓存的位置作如下处理：

<%cache do%>……<%end%>

cache块结构内的代码即被缓存的内容。在cache后加上参数缓存名，可实现一次缓存多次读取：

<%cache ‘<缓存名> do%>……<%end%>

要使缓存在一段时间之后自动过期，如一天为例：

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

还可以使用expire_fragment手动清理缓存，这种情况下需要对cache稍作修改：

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

然后在可能对页面内容产生改变的动作中使用缓存过期：

expire_fragment ‘<缓存名>

手动过期和自动过期也可以同时使用：

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

使用片断缓存能够大大减少数据库开销，提高响应。

3.2.2 Puma调优

增加Puma工作者可以提高并行处理能力，但Windows不支持多进程，worker只能设置为0。因此只能以多个Puma服务器的方式增加服务进程。

创建配置文件puma.3001.rb、puma.3002.rb、puma.3003.rb……puma.3010.rb，每一个配置文件除端口外，其余配置相同。创建批处理文件，内容如下：

cd <配置文件目录>

运行批处理文件启动10个Puma进程，一个线程服务一个请求，并发处理能力等于10*线程数。这样就实现了Windows环境下多进程多线程的Puma服务器。

3.2.3 Apache调优

4 压力测试

应用首页由超过20个独立的动态部分组成，页面长度为2KB左右。使用测试工具ApacheBench对应用首页做压力测试。测试方法为分别使用并发数200、500、1000、1200、1500完成5000个访问，每个并发数测试10组取算术平均值；考察总耗时、失败数、每秒完成请求数、用户平均请求等待时间4个指标，记录如下：

由上表可知，在1500的并发访问下完成了全部5000个请求，用户平均请求等待时间仍低于3秒，属于可用的范围。

5 结束语

经过上述安装、配置及优化，Windows平台下Rails4应用完全能够用于中等规模的网站生产线。通过进一步优化配置，如优化SQL语句、异步加载、使用数据库集群、采用Nginx服务器、memcache缓存服务器替代硬盘文件缓存、部署静态文件服务器等措施能够使网站的可用性得到更大的提升。

参考文献：

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

[2] Sam R. Web开发敏捷之道[M]. 骆古道， 译. 4版. 北京： 机械工业出版社， 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.