Генераторы Rails - необходимый инструмент, если вы планируете улучшить свой рабочий процесс. С помощью этого руководства вы изучите, как создавать генераторы и настраивать существующие.
После прочтения этого руководства, вы узнаете:
При создании приложения с помощью команды rails фактически вы используете генератор Rails. После этого можно получить список всех доступных генераторов, просто вызвав rails generate:
$ rails new myapp $ cd myapp $ bin/rails generate
Вы получите список всех генераторов, поставляющихся с Rails. Если необходимо подробное описание, к примеру, генератора helper, можно просто сделать так:
Наш новый генератор очень прост: он наследуется от Rails::Generators::Base и содержит одно определение метода. Когда генератор вызывается, каждый публичный метод в генераторе выполняется в порядке, в котором он определен. Наконец, мы вызываем метод create_file , который создаст файл в указанном месте с заданным содержимым. Если вы знакомы с Rails Application Templates API, API генераторов покажется вам очень знакомым.
Чтобы вызвать наш новый генератор, нужно всего лишь выполнить:
$ bin/rails generate initializer
Перед тем, как продолжить, давайте посмотрим на описание нашего нового генератора:
$ bin/rails generate initializer --help
Rails обычно способен генерировать хорошие описания, если генератор расположен в пространствах имен, таких как ActiveRecord::Generators::ModelGenerator , но не в этом частном случае. Эту проблему можно решить двумя способами. Первым является вызов desc внутри нашего генератора:
Class InitializerGenerator < Rails::Generators::Base desc "This generator creates an initializer file at config/initializers" def create_initializer_file create_file "config/initializers/initializer.rb", "# Add initialization content here" end end
Теперь можно просмотреть новое описание, вызвав --help на новом генераторе. Вторым способом является добавление описания в файле USAGE в той же директории, что и наш генератор. Мы это сделаем на следующем этапе.
У самих генераторов есть генератор:
$ bin/rails generate generator initializer create lib/generators/initializer create lib/generators/initializer/initializer_generator.rb create lib/generators/initializer/USAGE create lib/generators/initializer/templates invoke test_unit create test/lib/generators/initializer_generator_test.rb
Вот только что созданный генератор:
Class InitializerGenerator < Rails::Generators::NamedBase source_root File.expand_path("templates", __dir__) end
Сперва обратите внимание, что он унаследован от Rails::Generators::NamedBase вместо Rails::Generators::Base . Это означает, что наш генератор ожидает как минимум один аргумент, который будет именем инициализатора и будет доступным в нашем коде в переменной name .
Это можно увидеть, если вызвать описание для генератора (не забудьте удалить файл старого генератора):
$ bin/rails generate initializer --help Usage: rails generate initializer NAME
Также можно увидеть, что в нашем новом генераторе есть метод класса source_root . Этот метод указывает на место расположения шаблонов нашего генератора, если таковые имеются, и по умолчанию он указывает на созданную директорию lib/generators/initializer/templates .
Чтобы понять, что такое шаблон генератора, давайте создадим файл lib/generators/initializer/templates/initializer.rb со следующим содержимым:
А теперь изменим генератор, чтобы он копировал этот файл при вызове:
Class InitializerGenerator < Rails::Generators::NamedBase source_root File.expand_path("templates", __dir__) def copy_initializer_file copy_file "initializer.rb", "config/initializers/#{file_name}.rb" end end
И выполним наш генератор:
$ bin/rails generate initializer core_extensions
Теперь мы видим, что инициализатор с именем core_extensions был создан в config/initializers/core_extensions.rb с содержимым нашего шаблона. Это означает, что copy_file копирует файл из корневой директории исходников в заданный путь назначения. Метод file_name автоматически создается, когда мы наследуем от Rails::Generators::NamedBase .
Доступные для генераторов методы раскрываются в этого руководства.
При запуске rails generate initializer core_extensions Rails затребует эти файлы в следующем порядке, пока один из них не будет найден:
Rails/generators/initializer/initializer_generator.rb generators/initializer/initializer_generator.rb rails/generators/initializer_generator.rb generators/initializer_generator.rb
Если ни один не найден, вы получите сообщение об ошибке.
Вышеуказанный пример положит файлы в папку lib приложения, поскольку сказано, что эта директория принадлежит $LOAD_PATH .
Собственные генераторы Rails достаточно гибки, чтобы позволить вам настроить скаффолд. Они могут быть настроены в config/application.rb , вот несколько настроек по умолчанию:
Config.generators do |g| g.orm:active_record g.template_engine:erb g.test_framework:test_unit, fixture: true end
Так как мы настраиваем наш рабочий процесс, давайте сперва посмотрим, как выглядит наш скаффолд:
$ bin/rails generate scaffold User name:string invoke active_record create db/migrate/20130924151154_create_users.rb create app/models/user.rb invoke test_unit create test/models/user_test.rb create test/fixtures/users.yml invoke resource_route route resources:users invoke scaffold_controller create app/controllers/users_controller.rb invoke erb create app/views/users create app/views/users/index.html.erb create app/views/users/edit.html.erb create app/views/users/show.html.erb create app/views/users/new.html.erb create app/views/users/_form.html.erb invoke test_unit create test/controllers/users_controller_test.rb invoke helper create app/helpers/users_helper.rb invoke jbuilder create app/views/users/index.json.jbuilder create app/views/users/show.json.jbuilder invoke test_unit create test/application_system_test_case.rb create test/system/users_test.rb invoke assets invoke coffee create app/assets/javascripts/users.coffee invoke scss create app/assets/stylesheets/users.scss invoke scss create app/assets/stylesheets/scaffolds.scss
Глядя на этот вывод, легко понять, как работают генераторы в Rails 3.0 и выше. Генератор скаффолда фактически не генерирует ничего, он просто вызывает другие. Это позволяет нам добавить/заменить/убрать любые из этих вызовов. Например, генератор скаффолда вызывает генератор scaffold_controller, который вызывает генераторы erb, test_unit и helper. Поскольку у каждого генератора одна функция, их просто использовать повторно, избегая дублирования кода.
Если хотите избежать генерации файла по умолчанию app/assets/stylesheets/scaffolds.scss при скаффолде нового ресурса, можно отключить scaffold_stylesheet:
Config.generators do |g| g.scaffold_stylesheet false end
Следующей настройкой рабочего процесса будет полное прекращение генерации таблиц стилей, JavaScript и фикстур для тестов скаффолда. Этого можно достичь, изменив конфигурацию следующим образом:
Если мы сгенерируем другой ресурс с помощью генератора скаффолда, мы увидим, что ни таблица стилей, ни JavaScript, ни фикстуры более не будут созданы. Если мы захотим настраивать его дальше, например использовать DataMapper и RSpec вместо Active Record и TestUnit, это достигается всего лишь добавлением соответствующих гемов в приложение и настройкой ваших генераторов.
Для демонстрации мы собираемся создать новый генератор хелперов, который просто добавляет несколько методов-ридеров для переменных экземпляра. Сначала мы создадим генератор в пространстве имен rails, так как тут rails ищет генераторы, используемые как хуки:
$ bin/rails generate generator rails/my_helper create lib/generators/rails/my_helper create lib/generators/rails/my_helper/my_helper_generator.rb create lib/generators/rails/my_helper/USAGE create lib/generators/rails/my_helper/templates invoke test_unit create test/lib/generators/rails/my_helper_generator_test.rb
Можно опробовать наш новый генератор, создав хелпер для продуктов:
$ bin/rails generate my_helper products create app/helpers/products_helper.rb
И следующий хелпер будет сгенерирован в app/helpers:
Module ProductsHelper attr_reader:products, :product end
Что, собственно, и ожидалось. Можно сообщить скаффолду использовать наш новый генератор хелпера, снова отредактировав config/application.rb:
Config.generators do |g| g.orm:active_record g.template_engine:erb g.test_framework:test_unit, fixture: false g.stylesheets false g.javascripts false g.helper:my_helper end
и увидев его в действии при вызове генератора:
$ bin/rails generate scaffold Article body:text [...] invoke my_helper create app/helpers/articles_helper.rb
Можно отметить в выводе, что был вызван наш новый генератор хелпера вместо генератора Rails по умолчанию. Однако мы кое-что упустили, это тесты для нашего нового генератора, и чтобы их сделать, мы воспользуемся старыми генераторами теста для хелперов.
Начиная с Rails 3.0, это просто, благодаря концепции хуков. Наш новый хелпер не должен быть сфокусирован на какой-то определенный тестовый фреймворк, он просто представляет хук, и тестовому фреймворку нужно всего-лишь реализовать этот хук, чтобы быть совместимым.
Для этого мы изменим генератор следующим образом:
# lib/generators/rails/my_helper/my_helper_generator.rb class Rails::MyHelperGenerator < Rails::Generators::NamedBase def create_helper_file create_file "app/helpers/#{file_name}_helper.rb", <<-FILE module #{class_name}Helper attr_reader:#{plural_name}, :#{plural_name.singularize} end FILE end hook_for:test_framework end
Теперь, когда вызывается генератор хелпера, и как тестовый фреймворк настроен TestUnit, он попытается вызвать Rails::TestUnitGenerator и TestUnit::MyHelperGenerator . Поскольку ни один из них не определен, можно сообщить нашему генератору вместо них вызывать TestUnit::Generators::HelperGenerator , который определен, так как это генератор Rails. Для этого нужно всего лишь добавить:
# Search for:helper instead of:my_helper hook_for:test_framework, as: :helper
Теперь можно снова запустить скаффолд для другого ресурса и увидеть, что он также генерирует тесты!
На предыдущем шаге мы просто хотели добавить строчку в сгенерированный хелпер без добавления какой-либо дополнительной функциональности. Имеется более простой способ, чтобы сделать такое - замена шаблонов для уже существующих генераторов, в нашем случае Rails::Generators::HelperGenerator .
В Rails 3.0 и выше генераторы не просто ищут шаблоны в корневом пути, они также ищут по другим путям. И одно из них - lib/templates . Поскольку мы хотим изменить Rails::Generators::HelperGenerator , можно это осуществить, просто сделав копию шаблона в lib/templates/rails/helper с именем helper.rb . Так давайте же создадим этот файл со следующим содержимым:
Module <%= class_name %>Helper attr_reader:<%= plural_name %>, :<%= plural_name.singularize %> end
и отменим последнее изменение в config/application.rb:
Config.generators do |g| g.orm:active_record g.template_engine:erb g.test_framework:test_unit, fixture: false g.stylesheets false g.javascripts false end
Если сгенерировать другой ресурс, то увидите абсолютно тот же результат! Это полезно, если хотите изменить шаблоны вашего скаффолда и/или макет, просто создав edit.html.erb , index.html.erb и так далее в lib/templates/erb/scaffold .
Шаблоны скаффолда в Rails часто используют теги ERB; эти теги необходимо экранировать, чтобы сгенерированный результат являлся валидным кодом ERB.
Например, в шаблоне необходим следующий экранированный тег ERB (обратите внимание на дополнительный %)...
<%%= stylesheet_include_tag:application %>
Чтобы сгенерировать следующий результат:
<%= stylesheet_include_tag:application %>
Еще одна особенность генераторов, которая очень полезна, это фолбэки. Например, представим, что вы хотите добавить особенность над TestUnit, такую как shoulda . Так как TestUnit уже реализует все генераторы, требуемые Rails, а shoulda всего лишь хочет переопределить часть из них, нет необходимости для shoulda переопределять некоторые генераторы, она может просто сообщить Rails использовать генератор TestUnit , если такой не найден в пространстве имен Shoulda .
Можно с легкостью смоделировать это поведение, снова изменив наш config/application.rb:
Config.generators do |g| g.orm:active_record g.template_engine:erb g.test_framework:shoulda, fixture: false g.stylesheets false g.javascripts false # Добавим фолбэк! g.fallbacks[:shoulda] = :test_unit end
Теперь, если создать скаффолд Comment, вы увидите, что были вызваны генераторы shoulda, но в итоге они всего лишь переуступили генераторам TestUnit:
$ bin/rails generate scaffold Comment body:text invoke active_record create db/migrate/20130924143118_create_comments.rb create app/models/comment.rb invoke shoulda create test/models/comment_test.rb create test/fixtures/comments.yml invoke resource_route route resources:comments invoke scaffold_controller create app/controllers/comments_controller.rb invoke erb create app/views/comments create app/views/comments/index.html.erb create app/views/comments/edit.html.erb create app/views/comments/show.html.erb create app/views/comments/new.html.erb create app/views/comments/_form.html.erb invoke my_helper create app/helpers/comments_helper.rb invoke shoulda create test/helpers/comments_helper_test.rb invoke jbuilder create app/views/comments/index.json.jbuilder create app/views/comments/show.json.jbuilder invoke test_unit create test/application_system_test_case.rb create test/system/comments_test.rb invoke assets invoke coffee create app/assets/javascripts/comments.coffee invoke scss
Фолбэки позволяют вашим генераторам иметь единственную ответственность, увеличить повторное использование кода и уменьшить дублирование.
Gem "rspec-rails", group: "test" gem "cucumber-rails", group: "test" if yes?("Would you like to install Devise?") gem "devise" generate "devise:install" model_name = ask("What would you like the user model to be called? ") model_name = "user" if model_name.blank? generate "devise", model_name end
В вышеприведенном шаблоне мы определили, что приложение полагается на гемы rspec-rails и cucumber-rails , поэтому они будут добавлены в группу test в Gemfile . Затем мы зададим вопрос пользователю относительно того, хочет ли он установить Devise. Если пользователь ответит "y" или "yes" на этот вопрос, тогда шаблон добавит Devise в Gemfile вне какой-либо группы, а затем запустит генератор devise:install . Затем этот шаблон возьмет пользовательский ввод и запустит генератор devise с переданным ответом пользователя из последнего вопроса.
Представим, что этот шаблон был в файле template.rb . Можно его использовать, чтобы модифицировать результат команды rails new с помощью опции -m и передачей имени файла:
$ rails new thud -m template.rb
Эта команда сгенерирует приложение Thud , а затем применит шаблон к сгенерированному результату.
Шаблоны не обязательно должны храниться в локальной системе, опция -m также поддерживает онлайн шаблоны:
$ rails new thud -m https://gist.github.com/radar/722911/raw/
В то время как последний раздел этого руководства не раскрывает, как генерировать замечательные шаблоны, он познакомит вас с доступными методами, с помощью которых вы сможете создать их самостоятельно. Абсолютно те же методы доступны и для генераторов.
Генераторы Rails легко модифицировать, чтобы они принимали произвольные аргументы командной строки. Эта функциональность исходит из Thor :
Class_option:scope, type: :string, default: "read_products"
Теперь наш генератор может быть вызван следующим образом.
Часто в состав первичного или уникального ключа входят цифровые поля, значения которых должны быть уникальны, то есть не повторяться ни в какой другой записи таблицы. В одних случаях такое значение является семантически значимым и формируется пользователем по определенному алгоритму -например, номер лицевого счета в банке. В других случаях лучше предоставить выработку такого значения приложению или серверу БД.
Для локальных СУБД (например, Paradox) для названной цели применяются автоинкрементные поля. При добавлении новой записи BDE автоматически устанавливает значение автоинкрементного поля так, чтобы оно было уникальным и не совпадало со значением данного автоинкрементного поля в других записях таблицы - не только существующих, но и удаленных. Иными словами, ранее использовавшееся значение автоинкрементного поля, даже если оно освободилось в результате удаления записи, никогда не назначается вновь. Изменить значение автоинкрементного поля нельзя.
В InterBase отсутствует аппарат автоинкрементных столбцов. Вместо этого для установки уникальных значений столбцов можно использовать аппарат генераторов.
Генератором называется хранимый на сервере БД механизм, возвращающий уникальные значения, никогда не совпадающие со значениями, выданными данным генератором в прошлом. Для создания генератора используется оператор
CREATE GENERATORИмяГенератора;
Для генератора необходимо установить стартовое значение при помощи оператора
SETGENERATOR ИмяГенератора ТО СтартовоеЗначение;
При этом СтартовоеЗначение должно быть целочисленным. Для получения уникального значения к генератору можно обратиться с помощью функции
GEN_ID(ИмяГенератора, шаг);
Эта функция возвращает увеличенное на шаг предыдущее значение, выданное генератором (или увеличенное на шаг стартовое значение, если ранее обращений к генератору не было).
ЗАМЕЧАНИЕ. Не рекомендуется переустанавливать стартовое значение генератора или менять шаг при разных обращениях к GEN_ID. В противном случае генератор может выдать неуникальное значение и, как следствие, будет возбуждено исключение "Дублирование первичного или уникального ключа" при попытке запоминания новой записи в ТБД.
Пример: Пусть в БД определен генератор, возвращающий уникальное значение для столбца N_RASH в таблице RASHOD
CREATE GENERATOR RASHOD_N_RASH;
SET GENERATOR RASHOD_N_RASH TO 20;
Обращение к генератору непосредственно из оператора
INSERT INTO RASHOD (N_RASH, DAT_RASH, KOLVO, TOVAR, POKUP) VALUES (GEN_ID (RASHOD_N_RASH, 1) ,"10-JAN-1997",100, "Сахар", "Лира, TOO") .
Присваивание ключевому столбцу уникального значения может быть реализовано через триггер, вызываемый перед запоминанием новой записи БД:
CREATE TRIGGER BI_RASHOD FOR RASHOD
NEW .N_RASH = GEN_ID (RASHOD_N_RASH, 1);
При этом в клиентском приложении, реализующем добавление новых записей в таблицу, столбец с уникальными значениями (в нашем случае N_RASH) в программе не заполняется и оператор INSERT имеет вид
INSERT INTO RASHOD (DAT_RASH, KOLVO, TOVAR, POKUP)
VALUES (: DAT_RASH, : KOLVO, : TOVAR, : POKUP)
Как можно заметить, столбец N_RASH в операторе не упоминается: все необходимые действия по заполнению этого столбца уникальным значением выполняет триггер BI_RASHOD.
"Обмануть" BDE можно, присваивая столбцу N_RASH любое значение, которое затем будет заменяться триггером на значение, полученное при помощи функции GEN_ID. Однако более корректным будет в данном случае использование не триггера, а процедуры:
CREATE PROCEDURE GET_N_RASH
RETURNS (NR INTEGER)
История создания генератора .
В 1833 году русский ученный Э.Х.Ленц выдвинул теорию об обратимости эклектических машин. Он предположил, что если на одну и туже машину подать электричество, то она станет работать как электродвигатель, а если ее роутер с помощью другой машины привести в движение,то получиться генератор эклектического тока. А в 1987 году, бывшим членом комиссии испытывающей действие эклектического мотора Якоби доказал теорию обратимости эклектической машины.
Братья Пиксин, работающие техниками в Париже, основываясь на знаниях о явлении электромагнитной индукции, создали первый генератор электрического тока. Работа этого генератора основывалась на вращении тяжелого постоянного магнита, с помощью которого возникал переменный ток в двух неподвижно укрепленных вблизи полюсов проволочных катушек. Пользоваться этим генератором было крайне неудобно. В генератор было установлено устройство по выпрямлению тока. В дальнейшем для повышения мощности
электрической машины братья увеличили число катушек и магнитов. В результате данного изобретения была в 1843 году построена машина
, получившая название генератор Эмиля Штерера. Особенностью данной машины были шесть катушек, которые вращались вокруг вертикальной оси и три стальных подвижных магнита. До 1851 на первом этапе развития электрогенераторов
магнитное
поле получали при использовании постоянных магнитов.
Вторым этапом 1851-1867 гг. было создание генераторов, используемых электромагниты вместо постоянных магнитов. Что позволило увеличить мощность электрической машины.
Подобная машина была создана англичанином Генри Уальдом в 1863 г. В ходе эксплуатации данного вида генератора выяснилась уникальная возможность. Генераторы, вырабатывая электричество для потребителя, могли одновременно снабжать током и свои электромагниты. Как выяснилось, это возможно благодаря остаточному магнетизму, сохраняющемуся в сердечнике электромагнита даже после выключения тока. А значит, генератор с самовозбуждением может давать ток при запуске из состояния покоя. Основываясь на данном открытии, в 1866-1867гг изобретатели в разных уголках мира получили патенты на самовозбуждающиеся генераторы.
В 1870 году бельгийцем Зеноб Граммом был создан генератор, использовавший принцип самовозбуждения, а также был усовершенствован якорь, изобретенный Пачинотти в 1860 году. Данный генератор получил применение во многих областях промышленности.
В 1873 году на Венской международной выставке была произведена следующая демонстрация. Две одинаковые машины были соединены между собой километровыми проводами. Первая машина, служившая генератором электроэнергии , приводилась двигателем внутреннего сгорания в движение. Вторая являлась источником питания для насоса, получив по проводам электричество от первой. Это стало наглядной демонстрацией открытой Ленцем обратимости эклектических машин и легло в основу передачи энергии на расстояние.
Электрическая индукция или эффект трибоэлектрический, основанный на возникновении заряда, возникающий в следствии механического контакта двух диэлектриков, являются механизмом для выработки заряда.
Электрические генераторы, имеющие низкую мощность, имели низкую эффективность и проблемы с изоляцией так и никогда не получили масштабного использования в промышленности. Дожившие до нашего времени эклектические машины - это электрофорная машина, а также генератор Ваан де Графа.
Электрический ток является основным видом энергии, совершающим полезную работу во всех сферах человеческой жизни. Он приводит в движение разные механизмы, дает свет, обогревает дома и оживляет целое множество устройств, которые обеспечивают наше комфортное существование на планете. Поистине, этот вид энергии универсален. Из нее можно получить все что угодно, и даже большие разрушения при неумелом использовании.
Но было время, когда электрические эффекты все так же присутствовали в природе, но никак не помогали человеку. Что же изменилось с тех пор? Люди стали изучать физические явления и придумали интересные машины - преобразователи, которые, в общем, и сделали революционный скачок нашей цивилизации, позволив человеку получать одну энергию из другой.
Так люди научились вырабатывать электричество из обычного металла, магнитов и механического движения - только и всего. Были построены генераторы, способные выдавать колоссальные по мощности потоки энергии, исчисляемые мегаваттами. Но интересно, что принцип действия этих машин не так уж сложен и вполне может быть понятен даже подростку. Что же такое Попробуем разобраться в этом вопросе.
Основой появления в проводнике электрического тока является электродвижущая сила - ЭДС. Она способна заставить перемещаться заряженные частицы, которых много в любом металле. Эта сила появляется только в случае, если проводник испытывает на себе изменение интенсивности магнитного поля. Сам эффект получил название электромагнитной индукции. ЭДС тем больше, чем больше скорость изменения потока магнитных волн. То есть, можно возле постоянного магнита перемещать проводник, или на неподвижный провод влиять полем электромагнита, меняя его силу, эффект будет один и тот же - в проводнике появится электрический ток.
Над этим вопросом в первой половине XIX века работали ученые Эрстед и Фарадей. Они же и открыли это физическое явление. В последствии на основе электромагнитной индукции были созданы генераторы тока и электродвигатели. Интересно, что эти машины легко могут быть преобразованы друг в друга.
Понятно, что генератор электрического тока - это электромеханическая машина, вырабатывающая ток. Но на самом деле она есть преобразователь энергии: ветра, воды, тепла, чего угодно в ЭДС, которая уже вызывает ток в проводнике. Устройство любого генератора принципиально ничем не отличается от замкнутого проводящего контура, который вращается между полюсами магнита, как в первых опытах ученых. Только намного больше величина магнитного потока, создаваемого мощными постоянными или чаще электрическими магнитами. Замкнутый контур имеет вид многовитковой обмотки, которых в современном генераторе не одна, а минимум три. Все это сделано для того, чтобы получить как можно большую ЭДС.
Стандартный электрический генератор переменного тока (или постоянного) состоит из:
В генераторе, продуцирующем постоянный ток, проводящий контур вращается в пространстве магнитной насыщенности. Причем за определенный момент вращения каждая половина контура оказывается вблизи того или иного полюсника. Заряд в проводнике за этот полуоборот движется в одном направлении.
Чтобы получить съем частиц, сделан механизм отвода энергии. Его особенность в том, что каждая половина обмотки (рамки) соединена с токопроводящим полукольцом. Полукольца между собой не замкнуты, а закреплены на диэлектрическом материале. За период, когда одна часть обмотки начинает проходить определенный полюс, полукольцо замыкается в электрическую схему щеточными контактными группами. Получается, на каждую клемму приходит только одного вида потенциал.
Правильнее назвать энергию не постоянной, а пульсирующей, с неизменной полярностью. Пульсация вызвана тем, что магнитный поток на проводник при вращении оказывает как максимальное, так и минимальное влияние. Чтобы эту пульсацию выровнять, применяют несколько обмоток на роторе и мощные конденсаторы на входе схемы. Для уменьшения потерь магнитного потока зазор между якорем и статором делают минимальным.
Когда происходит вращение подвижной части генерирующего ток устройства, в проводниках рамки также наводится ЭДС, как и в генераторе постоянного тока. Но небольшая особенность - генератор переменного тока устройство коллекторного узла имеет другое. В нем каждый вывод соединен со своим токопроводящим кольцом.
Принцип работы генератора переменного тока следующий: когда половина обмотки проходит возле одного полюса (другая, соответственно, возле противоположного полюса), в цепи движется ток в одном направлении от минимума к наивысшему своему значению и снова к нулю. Как только обмотки меняют свое положение относительно полюсов, ток начинает свое движение в обратном направлении с той же закономерностью.
При этом на входе схемы получается форма сигнала в виде синусоиды с частотой полуволн, соответствующей периоду вращения вала ротора. Для того, чтобы получить на выходе стабильный сигнал, где частота генератора переменного тока постоянна, период вращения механической части должен быть неизменным.
Конструкции генераторов тока, где вместо металлической рамки как носитель зарядов используют токопроводящую плазму, жидкость или газ, получили название МГД-генераторов. Вещества под давлением прогоняют в поле магнитной напряженности. Под воздействием все той же ЭДС индукции заряженные частицы обретают направленное движение, создавая электрический ток. Величина тока прямо пропорциональна скорости прохождения через магнитный поток, а также его мощности.
Генераторы МГД имеют более простое конструктивное решение - в них отсутствует механизм вращения ротора. Такие источники питания способны выдавать большие мощности энергии в короткие промежутки времени. Их применяют в качестве резервных устройств и в условиях экстренных аварийных ситуаций. Коэффициент, определяющий полезное действие (КПД) этих машин выше, чем имеет электрический генератор переменного тока.
Существуют такие типы генераторов переменного тока:
Синхронный генератор переменного тока имеет строгую физическую зависимость между вращательным движением ротора и электричества. В таких системах ротор - это электромагнит, собранный из сердечников, полюсов и возбуждающих обмоток. Последние запитываются от источника постоянного тока посредством щеток и кольцевых контактов. Статор же представляет собой катушки провода, соединенные между собой по принципу звезды с общей точкой - нолем. В них уже наводится ЭДС и вырабатывается ток.
Вал ротора приводится в движение посторонней силой, обычно турбинами, частота движения которых синхронизирована и постоянна. Электрическая цепь, подключаемая к такому генератору, представляет собой трехфазную схему, частота тока в отдельной линии которой смещена на фазу в 120 градусов относительно других линий. Чтобы получить правильную синусоиду, направление магнитного потока в просвете между статорной и роторной частью регулируют конструкцией последних.
Возбуждение генератора переменного тока реализуют двумя методами:
В схеме контактного возбуждения на обмотки электромагнита через щеточную пару подают электроэнергию с другого генератора. Этот генератор может быть совмещен с валом основного. Он, как правило, имеет меньшую мощность, но достаточную, чтобы создать сильное магнитное поле.
Бесконтактный принцип предусматривает, что синхронный генератор переменного тока на валу имеет дополнительные трехфазные обмотки, в которых при вращении наводится ЭДС и вырабатывается электричество. Оно через выпрямляющую схему поступает на катушки возбуждения ротора. Конструктивно в такой системе отсутствуют подвижные контакты, что упрощает систему, делая ее более надежной.
Существует асинхронный генератор переменного тока. Устройство его отличается от синхронного. В нем нет точной зависимости ЭДС от частоты с которой вал ротора вращается. Присутствует такое понятие как «скольжение S», которое характеризует эту разницу влияния. Величина скольжения определяется вычислением, так что неправильно думать, будто бы нет закономерности электромеханического процесса в асинхронном двигателе.
Если генератор, работающий вхолостую, нагрузить, то протекающий в обмотках ток будет создавать магнитный поток, препятствующий вращению ротора с заданной частотой. Так образуется скольжение, что, естественно, влияет на выработку ЭДС.
Современный асинхронный генератор переменного тока устройство подвижной части имеет в трех разных исполнениях:
Такие машины могут иметь само- и независимое возбуждение. Первая схема реализуется за счет включения в обмотку конденсаторов и полупроводниковых преобразователей. Возбуждение независимого типа создается дополнительным источником переменного тока.
Все мощные источники питания линий электропередач вырабатывают трехфазный электрический ток. Они содержат в себе три обмотки, в которых образуются переменные токи со смещенной друг от друга фазой на 1/3 периода. Если рассматривать каждую отдельную обмотку такого источника питания, то получим однофазный переменный ток, идущий в линию. Напряжение в десятки тысяч вольт может вырабатывать генератор. потребитель получает с распределительного трансформатора.
Любой генератор переменного тока устройство обмоток имеет стандартное, но подключение к нагрузке бывает двух типов:
Принцип работы генератора переменного тока, включенного звездой, предполагает объединение всех проводов (нулевых) в один, которые идут от нагрузки обратно к генератору. Это обусловлено тем, что сигнал (электрический ток) передается в основном через выходящий провод обмотки (линейный), который и называют фазой. На практике это очень удобно, ведь не нужно тянуть три дополнительных провода для подключения потребителя. Напряжение между линейными проводами и линейным и нулевым проводом будут отличаться.
Соединяя треугольником обмотки генератора, их замыкают друг с другом последовательно в один контур. Из точек их соединения выводят линии к потребителю. Тогда вообще не нужен нулевой провод, а напряжение на каждой линии будет одинаковым независимо от нагрузки.
Преимуществом трехфазного тока перед однофазным является его меньшая пульсация при выпрямлении. Это положительно сказывается на питаемых приборах, особенно двигателях постоянного напряжения. Также трехфазный ток создает вращающийся поток магнитного поля, который способен приводить в движение мощные асинхронные двигатели.
Генераторы постоянного тока значительно меньше по размерам и массе, чем машины переменного напряжения. Имея более сложное конструктивное исполнение чем последние, они все же нашли применение во многих отраслях промышленности.
Основное распространение они получили в качестве высокооборотных приводов в машинах, где требуется регулирование частоты вращения, например, в металлообрабатывающих механизмах, подъемниках шахт, прокатных станах. В транспорте такие генераторы установлены на тепловозах, различных судах. Множество моделей ветрогенераторов собраны на базе источников постоянного напряжения.
Генераторы постоянного тока специального назначения применяют в сварке, для возбуждения обмоток генераторов синхронного типа, в качестве усилителей постоянного тока, для питания гальванических и электролизных установок.
Назначение генератора переменного тока - вырабатывать электроэнергию в промышленных масштабах. Такой вид энергии подарил человечеству Никола Тесла. Почему именно изменяющий полярность ток, а не постоянный нашел широкое применение? Это связано с тем, что при передаче постоянного напряжения идут большие потери в проводах. И чем длиннее провод, тем потери выше. Переменное напряжение можно транспортировать на огромные расстояния при гораздо меньших затратах. Причем легко можно преобразовывать переменное напряжение (понижая и повышая его), который выработал генератор 220 В.
Человек до конца не познал который пронизывает все вокруг. И электрическая энергия - это лишь малая часть открытых тайн мироздания. Машины, которые мы называем генераторами энергии, по сути очень просты, но то, что они могут нам дать, просто поражает воображение. Все же настоящее чудо здесь не в технике, а в мысли человека, которая смогла проникнуть в неисчерпаемый резервуар идей, разлитых в пространстве!
Большинство SQL-серверов имеет специальные механизмы для создания уникальных идентификаторов - autoincrement, identity, sequence, и т. п. В InterBase и Firebird для этого существует механизм генераторов.В данной статье будут рассмотрены следующие темы:
Нужно сразу заметить, что сами по себе генераторы не обеспечивают сохранение последовательности номеров в случае удаления записей - генератор всего лишь выдает числа по очереди увеличивая их на некоторую величину и обеспечивая уникальность выданных значений. То есть, генератор выглядит как переменная типа integer (в первом диалекте, или int64 в третьем диалекте), которая находится в памяти, и над которой можно выполнять операции Inc и Dec. Если вам требуется обеспечить непрерывные последовательности идентификаторов записей даже в случае их удаления или модификации, то вам нужно обратиться к статье Auditable series of numbers (непрерывные последовательности чисел). В любом случае это задача приложения и сервера, и выходит за рамки данного описания.
CREATE GENERATOR generatorname;
При выполнении такой команды происходит 2 действия:
GEN_ID(generatorname, inc_value)
Где inc_value
- число, на которое необходимо прирастить значение генератора.
Внимание!
Получить новое значение генератора можно
1. оператором select, выбрав значение gen_id из таблицы с одной записью, например, системной rdb$database:
select gen_id(my_gen, 1) from rdb$database
2. в триггерах и процедурах - просто присвоив значение gen_id переменной:
myvar=gen_id(my_gen, 1);
3. в запросах - просто вызовом функции gen_id(my_gen, 1)
Генераторы возвращают значения (и сохраняют свои значения на диске) вне контекста транзакции пользователя. Это означает, что если значение генератора было увеличено с 10 до 11 (инкремент 1), то даже при откате транзакции (ROLLBACK) значение генератора, выданное в этой транзакции, не вернется к предыдущему. Вместе с этим гарантируется, что каждому пользователю будет всегда возвращено уникальное значение генератора (вызов функции gen_id всегда происходит "монопольно", то есть непараллельно для любого числа одновременных вызовов, чтобы исключить возможность получения разными пользователями одного и того же значения).
Примечание. Приращение значения генератора производится монопольно, аналогично функции InterlockedIncrement в Win32 API. То есть, даже если 1000 пользователей одновременно вызовут gen_id(x, 1), то они получат каждый свое (уникальное) значение (от x+1 до x+1+1000).
При выборке значения генератора запросом вида select gen_id(genname, x) from ... следует учитывать буферизацию выборки на клиенте. Т.е. в многопользовательской среде при выполнении двух таких запросов значения генератора будут увеличиваться "пачками", а не на величину x для каждой выбираемой записи.
Примечание.
Иногда находятся умельцы, которые пишут
select gen_id(a, 0) + 1 from rdb$database
или
tmp=gen_id(a, 0);
tmp=tmp+1;
и др. аналогичные варианты. Если непонятно, почему так делать нельзя, прочитайте примечание выше еще раз.
CREATE GENERATOR NEWID;
SET GENERATOR NEWID 1000;
Обычно "начальное" значение генератора устанавливают в отличное от нуля, когда база данных является "распределенной", то есть в разных филиалах могут создавать новые записи в какой-либо таблице. Например, в главном офисе нумерация начинается с 0, в первом филиале - с 100000, во втором - с 200000, и так далее. Такой подход позволит избежать ситуаций, когда в двух филиалах созданы разные записи с одинаковым идентификатором.
Другой случай - наличие готового справочника с фиксированными идентификаторами. В этом случае вам нужно установить значение генератора больше максимального существующего идентификатора такого справочника.
В общем, установка начального значения генератора <> 0 зависит только от специфических требований приложения.
GEN_ID(NEWID, 1);
Увеличение значения генератора функцией GEN_ID производится в монопольном режиме. Это означает, что одновременный вызов GEN_ID(NEWID, 1) двумя приложениями вернет каждому только свой идентификатор. Пример:
генератор имеет значение 7
приложение1: gen_id(newid, 1) -- выдан номер 8
приложение2: gen_id(newid, 1) -- выдан номер 9
...
SELECT GEN_ID(NEWID, 1) FROM RDB$DATABASE
Такой же способ используется в компонентах IBX LINK и FIBPlus - у IBDataSet есть метод GeneratorField, который позволяет обеспечить автоматическое присвоение нового номера столбцу первичного ключа записи как раз при помощи указанного оператора select, выполняемого библиотекой компонент "прозрачно". В FIBPlus та же самая функциональность устанавливается при помощи FIBDataSet.AutoUpdateOptions (GeneratorName).
Если вы по каким то причинам не хотите или не можете пользоваться методом GeneratorName, то можно взять отдельный компонент IBSQL (или IBQuery), прописать в нем запрос получения нового значения генератора, и вызывать такой запрос перед вставкой новой записи в таблицу.
CREATE TRIGGER TBI_CLIENTS FOR CLIENTS
ACTIVE BEFORE INSERT POSITION 0
AS
BEGIN
То есть, новый идентификатор присваивается автоматически при вставке записи. Такой способ вполне нормален, однако он подходит только для случаев, когда приложение вставляет запись и дальше уже не интересуется ею. Дело в том, что при многопользовательской работе и данном способе невозможно узнать, какое именно значение генератора было присвоено столбцу при вставке. Следовательно, если вам (или используемым компонентам доступа) нужно знать созданный идентификатор, то следует воспользоваться методом, изложенном выше в разделе SELECT.
Конечно, триггер можно оставить, изменив лишь код
IF (NEW.CLIENT_ID IS NULL) THEN
NEW.CLIENT_ID = GEN_ID(NEWID, 1);
Чтобы если никакое значение столбца CLIENT_ID при вставке записи из приложения не передано, то оно было сгенерировано автоматически.
Примечание. Первая попытка перенести ответственность за автоматическую нумерацию столбца первичного ключа таблицы обычно проваливается из-за компонент доступа. Поскольку такой столбец объявлен как not null, и компоненты автоматически считывают характеристики столбцов, у TField будет установлено в True свойство Required. Это не дает возможности оставить столбец "пустым" при передаче с клиента на сервер. Установите свойство Required у такого столбца в False.
Примечание. Данная проблема может быть решена в Firebird 2.0, при помощи оператора INSERT...RETURNING. Однако если вручную (через IBSQL, IBQuery) такой оператор можно выполнить и получить из него результат, то для IBDataSet это может оказаться невозможным, поскольку IBDataSet или IBQuery+IBUpdateSQL просто не будут знать, что оператор вставки что-то возвращает. Если от FIBPlus можно ожидать поддержки insert...returning после выхода Firebird 2.0, то от IBX - вряд ли, если только аналогичная функциональность будет реализована в InterBase.
CREATE PROCEDURE GETNEWCLIENT
RETURNS (NID INTEGER)
AS
BEGIN
NID = GEN_ID(NEWCLIENT, 1);
SUSPEND;
SELECT NID FROM GETNEWCLIENT
EXECUTE PROCEDURE GETNEWCLIENT RETURNING_VALUES:param
CREATE PROCEDURE GETNEWID
(GENID INTEGER)
RETURNS (NID INTEGER)
AS
BEGIN
IF (:GENID = 1) THEN
NID = GEN_ID(NEWCLIENT, 1);
IF (:GENID = 2) THEN
NID = GEN_ID(NEWORDER, 1);
IF (:GENID = 3) THEN
NID = GEN_ID(NEWSALE, 1);
CREATE PROCEDURE GETNEWID
(GEN VARCHAR(30))
RETURNS (NID BIGINT)
AS
DECLARE VARIABLE SQL VARCHAR(60);
BEGIN
SQL = "SELECT GEN_ID("||GEN||", 1) FROM RDB$DATABASE;
EXECUTE STATEMENT SQL INTO:NID;
SUSPEND
END
Обратите внимание, что возвращаемая переменная NID имеет тип BIGINT, в отличие от предыдущих примеров - execute statement требует точного соответствия типов переменных. Если требуется получить результат в тип integer, то следует применить операцию cast(var as integer) либо сразу в запросе, либо к выходной переменной после того, как значение получено из execute statement.
Следует помнить, что execute statement производит динамическое выполнение запроса, а значит это будет чуть медленнее, чем выполнение такого запроса с клиента. Пример вызова процедуры (suspend в процедуре опять же указан для возможности ее вызова как select):
SELECT * FROM GETNEWID("NEWCLIENT");
SELECT * FROM GETNEWID("NEWORDER");
SELECT * FROM GETNEWID("NEWSALE");
SELECT GEN_ID(NEWCLIENT, 1) FROM RDB$DATABASE;
SELECT GEN_ID(NEWORDER, 1) FROM RDB$DATABASE;
...
то есть, сначала генератор будет инкрементироваться приложением, а потом еще и триггером. Поэтому, проверьте, содержит ли данный триггер проверку столбца на is null, как это указано ранее в статье.
Это может быть связано с тем, что генератор удален и создан снова. При этом в коде blr процедуры или триггера, которая явно ссылается на имя генератора, осталась ссылка на старый идентификатор генератора, в то время как в rdb$generators этот генератор уже имеет новый идентификатор.
Для решения этой проблемы нужно сделать alter trigger/procedure, чтобы перекомпилировался blr.
Примечание. Данная проблема вовсю существовала во времена повсеместного использования SQLExplorer (инструмента BDE). Он при попытке изменить значение генератора почему то удалял и создавал генератор снова.
Такие операции чаще выполняют как установку значений генераторов в некие начальные, при установке системы на новый сервер (филиал, подразделение, однопользовательское рабочее место и т. п.). Следует категорически избегать таких действий во время работы в многопользовательской среде, т. к. это нарушит нормальную работу приложений (генератор может начать выдавать значения, уже существующие в таблицах).
SET GENERATOR NEWCLIENT TO 0;
...
TEMPVAR = GEN_ID(NEWCLIENT, -GEN_ID(NEWCLIENT, 0));
...
То есть, генератор увеличивается на его же текущее отрицательное значение.
SELECT GEN_ID(NEWCLIENT, 0) FROM RDB$DATABASE
Если backup/restore метаданных используется для создания "клона" базы данных, используемого в другой фирме, офисе и т. п., то вам придется самостоятельно или обнулить генераторы, или установить их в требуемые значения.
В результате, после рестарта сервера, в базе могут оказаться "старые" значения генераторов, при том что данные уже содержат идентификаторы, полученные от "новых" значений.
Это исправлено в Firebird 1.5.2, то есть страницы генераторов записываются на диск до записи страниц с данными. На других версиях InterBase/Firebird/Yaffil с данной проблемой можно бороться только написав специальную программу "восстановления" или контроля значений генераторов после сбоя, которая будет содержать проверку на select max(id) from table и установку соответствующего генератора в это значение.
declare variable i int;
begin
SELECT GEN_ID(X, 1) FROM RDB$DATABASE
INTO:I;
...
declare variable i int;
begin
I = GEN_ID(X, 1);
INSERT INTO TBL VALUES (:I...
...
begin
INSERT INTO TBL VALUES (GEN_ID(X, 1), ...
...
Встречаются случаи избыточного преклонения перед примером с rdb$database:
values (select gen_id(mygen, 1)from rdb$database, :param...)
insert into table (field1, field2...)
values (gen_id(mygen, 1), :param...)
Более существенная и грубая ошибка в использовании генераторов - это увеличение "текущего" значения генератора вне контекста gen_id. Схематично выглядит как
I = GEN_ID(X, 0);
I = I + 1;
Или еще более безумный вариант
SELECT GEN_ID(X, 0) + 1 FROM RDB$DATABASE
Как интересный пример самостоятельного использования mutex при необходимости обеспечения сложной последовательности увеличения значений, можете посмотреть udfdemox . Используемая в нем функция mutex упоминается дальше по тексту статьи.
SET GENERATOR MYGEN TO 0;
SELECT GEN_ID(MYGEN, 1), FIELD1, FIELD2, FIELD3, ... FROM MYTABLE.
Понятно, что такой способ невозможно использовать для нескольких приложений одновременно, т. к. в этом случае значения генератора будут увеличиваться скачками.
Функцию GEN_ID можно также использовать и как "выключатель" длительных запросов. Пример приведен для БД EMPLOYEE.GDB.
Фактически такой запрос означает - "выбирать записи пока значение генератора = 0". Как только другой пользователь или ваше приложение в другом коннекте выполнит операцию
SET GENERATOR EMP_NO_GEN TO 1;
Запрос прекратится, т. к. условие WHERE станет равным FALSE.
Обязательно учтитывайте буферизацию записей клиентской частью (gds32.dll) или сервером при выполнении подобных запросов. Например, приведенный выше запрос с проверкой генератора в where "выключится" не сразу, а через некоторое время. Перед применением такого метода в вашей системе сначала следует проверить, подходит ли он вообще для выполняемого вами запроса.
Безусловно, в многопользовательской среде невозможно использовать в таких целях один и тот же генератор. Для решения этой проблемы можно завести глобальный генератор, который будет выдавать уникальные идентификаторы пользователям при коннекте, а клиентское приложение будет запоминать его номер и хранить на локальном компьютере для последующего использования. Логика работы может быть следующая:
При помощи генераторов можно также решить проблему с отсутствием временных таблиц в вашей версии сервера (временные таблицы появились в InterBase 7.5LINK). Вы создаете таблицу, например TEMP_TBL, и в качестве первого поля, входящего в первичный ключ, указываете поле типа INTEGER. Пользователь при соединении с сервером получает собственный идентификатор у некоторого общего генератора, и затем использует его при помещении записей в такую "временную" таблицу. В результате, даже если несколько пользователей будут работать с такой таблицей, они никогда не "пересекутся" по значению первого поля первичного ключа "временной" таблицы..
Если вам нужно, чтобы некая процедура выполнялась монопольно, то есть всегда в одном экземпляре (какой-нибудь сложный расчет), то для этого можно использовать генератор следующим образом:
create procedure GENREPORT
as
declare variable i int;
begin
i = GEN_ID(REPGEN, 1); -- проверим, запущена ли процедура
if (i > 1) then -- да, процедура уже работает
begin
i = GEN_ID(REPGEN, -1); -- возвращаем значение обратно
EXCEPTION REPORT_ALREADY_RUNNING;
Обработка отчета
i = GEN_ID(REPGEN, -1); -- отчет закончен, возвращаем значение обратно
Здесь есть скрытая проблема. Если вдруг в момент обработки произойдет ошибка, то без обработки исключений последняя строка в процедуре, возвращающая значение генератора обратно, не выполнится. И в результате второй раз завершившуюся с ошибкой процедуру запустить не удастся. Есть два варианта решения этой проблемы:
select gen_id(repgen, -1) from rdb$database с клиента в случае неуспешного выполнения процедуры.
Если вам не нравится использовать генератор для данных целей, то вы можете точно так же использовать функции WaitForAccess и ReleaseAccess из udfdemox . Обработку ошибок при использовании mutex нужно планировать так же, как и для генераторов.
