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Rails on Rack

2020年10月23日更新

本文简介 Rails 与 Rack 的集成，以及与其他 Rack 组件的配合。

读完本文后，您将学到：

  • 如何在 Rails 应用中使用 Rack 中间件；
  • Action Pack 内部的中间件栈；
  • 如何自定义中间件栈。

WARNING: 本文假定你对 Rack 协议和相关概念有一定了解，例如中间件、URL 映射和 Rack::Builder。

Rack 简介

Rack 为使用 Ruby 开发的 Web 应用提供最简单的模块化接口，而且适应性强。Rack 使用最简单的方式包装 HTTP 请求和响应，从而抽象了 Web 服务器、Web 框架，以及二者之间的软件（称为中间件）的 API，统一成一个方法调用。

本文不详尽说明 Rack。如果你不了解 Rack 的基本概念，请参阅 资源。

Rails on Rack

Rails 应用的 Rack 对象

Rails.application 是 Rails 应用的主 Rack 应用对象。任何兼容 Rack 的 Web 服务器都应该使用 Rails.application 对象伺服 Rails 应用。

rails server

rails server 负责创建 Rack::Server 对象和启动 Web 服务器。

rails server 创建 Rack::Server 实例的方式如下：

Rails::Server.new.tap do |server|
  require APP_PATH
  Dir.chdir(Rails.application.root)
  server.start
end

Rails::Server 继承自 Rack::Server，像下面这样调用 Rack::Server#start 方法：

class Server < ::Rack::Server
  def start
    ...
    super
  end
end

rackup

如果不想使用 Rails 提供的 rails server 命令，而是使用 rackup，可以把下述代码写入 Rails 应用根目录中的 config.ru 文件里：

# Rails.root/config.ru
require_relative 'config/environment'
run Rails.application

然后使用下述命令启动服务器：

$ rackup config.ru

rackup 命令的各个选项可以通过下述命令查看：

$ rackup --help

开发和自动重新加载

中间件只加载一次，不会监视变化。若想让改动生效，必须重启服务器。

Action Dispatcher 中间件栈

Action Dispatcher 的内部组件很多都实现为 Rack 中间件。Rails::Application 使用 ActionDispatch::MiddlewareStack 把不同的内部和外部中间件组合在一起，构成完整的 Rails Rack 中间件。

NOTE: Rails 中的 ActionDispatch::MiddlewareStack 相当于 Rack::Builder，但是为了满足 Rails 的需求，前者更灵活，而且功能更多。

审查中间件栈

Rails 提供了一个方便的任务，用于查看在用的中间件栈：

$ bin/rails middleware

在新生成的 Rails 应用中，上述命令可能会输出下述内容：

use Rack::Sendfile
use ActionDispatch::Static
use ActionDispatch::Executor
use ActiveSupport::Cache::Strategy::LocalCache::Middleware
use Rack::Runtime
use Rack::MethodOverride
use ActionDispatch::RequestId
use ActionDispatch::RemoteIp
use Sprockets::Rails::QuietAssets
use Rails::Rack::Logger
use ActionDispatch::ShowExceptions
use WebConsole::Middleware
use ActionDispatch::DebugExceptions
use ActionDispatch::RemoteIp
use ActionDispatch::Reloader
use ActionDispatch::Callbacks
use ActiveRecord::Migration::CheckPending
use ActionDispatch::Cookies
use ActionDispatch::Session::CookieStore
use ActionDispatch::Flash
use Rack::Head
use Rack::ConditionalGet
use Rack::ETag
run MyApp.application.routes

这里列出的默认中间件（以及其他一些）在 内部中间件栈概述。

配置中间件栈

Rails 提供了一个简单的配置接口，config.middleware，用于在 application.rb 或针对环境的配置文件 environments/<environment>.rb 中添加、删除和修改中间件栈。

添加中间件

可以通过下述任意一种方法向中间件栈里添加中间件：

  • config.middleware.use(new_middleware, args)：在中间件栈的末尾添加一个中间件。
  • config.middleware.insert_before(existing_middleware, new_middleware, args)：在中间件栈里指定现有中间件的前面添加一个中间件。
  • config.middleware.insert_after(existing_middleware, new_middleware, args)：在中间件栈里指定现有中间件的后面添加一个中间件。
# config/application.rb

# 把 Rack::BounceFavicon 放在默认
config.middleware.use Rack::BounceFavicon

# 在 ActionDispatch::Executor 后面添加 Lifo::Cache
# 把 { page_cache: false } 参数传给 Lifo::Cache.
config.middleware.insert_after ActionDispatch::Executor, Lifo::Cache, page_cache: false

替换中间件

可以使用 config.middleware.swap 替换中间件栈里的现有中间件：

# config/application.rb

# 把 ActionDispatch::ShowExceptions 换成 Lifo::ShowExceptions
config.middleware.swap ActionDispatch::ShowExceptions, Lifo::ShowExceptions

删除中间件

在应用的配置文件中添加下面这行代码：

# config/application.rb
config.middleware.delete Rack::Runtime

然后审查中间件栈，你会发现没有 Rack::Runtime 了：

$ bin/rails middleware
(in /Users/lifo/Rails/blog)
use ActionDispatch::Static
use #<ActiveSupport::Cache::Strategy::LocalCache::Middleware:0x00000001c304c8>
...
run Rails.application.routes

若想删除会话相关的中间件，这么做：

# config/application.rb
config.middleware.delete ActionDispatch::Cookies
config.middleware.delete ActionDispatch::Session::CookieStore
config.middleware.delete ActionDispatch::Flash

若想删除浏览器相关的中间件，这么做：

# config/application.rb
config.middleware.delete Rack::MethodOverride

内部中间件栈

Action Controller 的大部分功能都实现成中间件。下面概述它们的作用。

Rack::Sendfile

在服务器端设定 X-Sendfile 首部。通过 config.action_dispatch.x_sendfile_header 选项配置。

ActionDispatch::Static

用于伺服 public 目录中的静态文件。如果把 config.public_file_server.enabled 设为 false，禁用这个中间件。

Rack::Lock

把 env["rack.multithread"] 设为 false，把应用包装到 Mutex 中。

ActionDispatch::Executor

用于在开发环境中以线程安全方式重新加载代码。

ActiveSupport::Cache::Strategy::LocalCache::Middleware

用于缓存内存。这个缓存对线程不安全。

Rack::Runtime

设定 X-Runtime 首部，包含执行请求的用时（单位为秒）。

Rack::MethodOverride

如果设定了 params[:_method]，允许覆盖请求方法。PUT 和 DELETE 两个 HTTP 方法就是通过这个中间件提供支持的。

ActionDispatch::RequestId

在响应中设定唯一的 X-Request-Id 首部，并启用 ActionDispatch::Request#request_id 方法。

ActionDispatch::RemoteIp

检查 IP 欺骗攻击。

Sprockets::Rails::QuietAssets：在日志中输出对静态资源的请求。

Rails::Rack::Logger

通知日志，请求开始了。请求完毕后，清空所有相关日志。

ActionDispatch::ShowExceptions

拯救应用返回的所有异常，调用处理异常的应用，把异常包装成对终端用户友好的格式。

ActionDispatch::DebugExceptions

如果是本地请求，负责在日志中记录异常，并显示调试页面。

ActionDispatch::Reloader

提供准备和清理回调，目的是在开发环境中协助重新加载代码。

ActionDispatch::Callbacks

提供回调，在分派请求前后执行。

ActiveRecord::Migration::CheckPending

检查有没有待运行的迁移，如果有，抛出 ActiveRecord::PendingMigrationError。

ActionDispatch::Cookies

为请求设定 cookie。

ActionDispatch::Session::CookieStore

负责把会话存储在 cookie 中。

ActionDispatch::Flash

设置闪现消息的键。仅当为 config.action_controller.session_store 设定值时才启用。

Rack::Head

把 HEAD 请求转换成 GET 请求，然后伺服 GET 请求。

Rack::ConditionalGet

支持 “条件 GET 请求”，如果页面没变，服务器不做响应。

Rack::ETag

为所有字符串主体添加 ETag 首部。ETag 用于验证缓存。

TIP: 在自定义的 Rack 栈中可以使用上述任何一个中间件。

资源

学习 Rack

理解中间件

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