Бэкенд-разработчик Ruby (Профессиональный уровень)

Экзаменационный билет №1

Теоретическая часть

1. Что такое паттерн проектирования Facade и зачем он нужен?
2. Опишите принцип работы ORM ActiveRecord в Rails и поясните, почему оно является полезным инструментом для разработчиков backend на Ruby on Rails.

Ответы на теоретические вопросы:

1. Паттерн Facade упрощает взаимодействие с системой сложной структуры, предоставляя единый интерфейс для взаимодействия с несколькими подсистемами. Например, он полезен для сокрытия деталей реализации сложного API-интерфейса от клиента, позволяя сосредоточиться лишь на необходимых функциях.
2. ActiveRecord — встроенный ORM-фреймворк в Ruby on Rails, обеспечивающий удобный доступ к базам данных через объекты модели. Это помогает разработчикам абстрагироваться от SQL-запросов, облегчая работу с таблицами базы данных, отношениями моделей и миграциями схемы. Благодаря этому разработчики могут быстрее создавать прототипы приложений и поддерживать кодовую базу.

Практическая часть Написать метод find_by_name в классе Product, который ищет продукт по названию, используя ORM ActiveRecord.

class Product < ApplicationRecord

  def self.find_by_name(name)

    where("name LIKE ?", "%#{name}%")

  end

end

Экзаменационный билет №2

Теоретическая часть

1. Чем отличается статический метод от инстанцированного метода в Ruby?
2. Поясните разницу между сессиями и куки в веб-приложениях на примере их использования в Rails.

Ответы на теоретические вопросы:

1. Статический метод принадлежит классу и доступен непосредственно через имя класса, тогда как инстанцированный метод относится к экземпляру объекта и требует наличия объекта конкретного класса для вызова. Пример: методы классов (self.method) vs методы экземпляров объектов (@instance_method).
2. Куки хранятся на стороне браузера и отправляются обратно серверу с каждым запросом. Они полезны для хранения небольших объемов данных, связанных с браузером. Сессии же управляются сервером и хранят состояние текущего сеанса пользователя, обеспечивая возможность авторизации и персонализации интерфейсов. Обычно сессии шифруются и подписываются, что повышает безопасность.

Практическая часть Реализовать простую аутентификацию пользователя с использованием сессий в контроллере Rails.

# app/controllers/application_controller.rb

class ApplicationController < ActionController::Base

  before_action :authenticate_user!

  private

  def authenticate_user!

    unless session[:current_user_id]

      redirect_to login_path, alert: 'Необходимо войти'

    end

  end

end

Экзаменационный билет №3

Теоретическая часть

1. Какие виды ассоциаций поддерживает ActiveRecord и какова разница между ними?
2. Объясните назначение Rake-задач и покажите пример их использования в Ruby on Rails.

Ответы на теоретические вопросы:

1. ActiveRecord поддерживает такие ассоциации, как has_many, belongs_to, has_one, has_and_belongs_to_many и многие другие. Эти ассоциации позволяют моделировать связи между объектами и обеспечивают удобные способы навигации и манипуляции этими связями.
2. Rake-задачи — это автоматизированные задания для Ruby, используемые для различных целей: миграции базы данных, запуск тестов, генерация документации и другое. Например, задача rake db:migrate обновляет схему базы данных согласно новым миграциям.

Практическая часть Создать миграцию для добавления новой таблицы orders с полями: id, user_id, total_price, created_at, updated_at.

rails generate migration CreateOrders user_id:integer total_price:decimal

Экзаменационный билет №4

Теоретическая часть

1. Расскажите о механизмах обработки исключений в Ruby и приведите пример.
2. Что такое middleware в Rails и какую роль он играет в обработке запросов?

Ответы на теоретические вопросы:

1. Исключения в Ruby обрабатываются блоками begin/rescue/ensure. Если исключение возникает внутри блока begin, оно перехватывается rescue-блоком, а ensure выполняется независимо от возникновения исключения. Пример:
2. begin
3.   # опасная операция
4. rescue Exception => e
5.   puts "Ошибка: #{e.message}"
6. ensure
7.   # очистка ресурсов

end

8. Middleware — это компоненты промежуточного уровня в Rails, позволяющие изменять запросы до их поступления в контроллеры и отвечать на них. Примеры middleware включают обработку заголовков HTTP, сжатие ответов, защиту CSRF и многое другое.

Практическая часть Реализовать простейший middleware, который добавляет заголовок X-Powered-By в каждый ответ приложения.

class PoweredByMiddleware

  def initialize(app)

    @app = app

  end

  def call(env)

    status, headers, body = @app.call(env)

    headers['X-Powered-By'] = 'Ruby on Rails'

    [status, headers, body]

  end

end

Экзаменационный билет №5

Теоретическая часть

1. Перечислите основные принципы SOLID и объясните, как они помогают писать качественный код.
2. Почему важно проводить рефакторинг кода и как часто это рекомендуется делать?

Ответы на теоретические вопросы:

1. Принципы SOLID включают:
• Single Responsibility Principle (SRP): Один класс должен иметь одну ответственность.
• Open/Closed Principle (OCP): Программные сущности должны быть открыты для расширения, но закрыты для модификации.
• Liskov Substitution Principle (LSP): Подтипы должны заменять типы родительского класса без нарушения поведения программы.
• Interface Segregation Principle (ISP): Клиенты не должны зависеть от методов, которыми они не пользуются.
• Dependency Inversion Principle (DIP): Модули высокого уровня не должны зависеть от модулей низкого уровня.
2. Рефакторинг улучшает качество кода, делая его более читаемым, поддерживаемым и расширяемым. Рекомендуется регулярно выполнять рефакторинг, особенно после введения новых функций или исправления ошибок.

Практическая часть Преобразовать следующий фрагмент кода в соответствии с принципом DRY (Don't Repeat Yourself):

def calculate_total(cart_items)

  sum = 0

  cart_items.each do |item|

    if item.discount > 0

      sum += item.price * (1 - item.discount / 100.0)

    else

      sum += item.price

    end

  end

  return sum

end

Решение:

def calculate_discounted_price(price, discount)

  price * (discount > 0 ? (1 - discount / 100.0) : 1)

end

def calculate_total(cart_items)

  cart_items.sum { |item| calculate_discounted_price(item.price, item.discount) }

end

Экзаменационный билет №6

Теоретическая часть

1. Что такое символическое обозначение (:symbol) в Ruby и в чем его преимущество перед строковыми значениями ("string")?
2. Как организовать тестирование RESTful API с помощью RSpec в проекте Ruby on Rails?

Ответы на теоретические вопросы:

1. Символы в Ruby представляют собой уникальные идентификаторы, занимающие меньше памяти и работающие быстрее, поскольку создаются однократно. Строки дублируются при каждом объявлении, увеличивая нагрузку на память. Использование символов предпочтительно там, где важна производительность и однозначность значения.
2. Для тестирования RESTful API в Rails используются библиотеки вроде RSpec вместе с фабричным методом FactoryBot. Тестирование включает проверку маршрутов, правильность возвращаемых статус-кодов и валидности JSON-данных. Важно проверять также наличие необходимой авторизации и безопасности запросов.

Практическая часть

Реализовать контроллер API для простого CRUD-оператора над ресурсами продуктов (ProductsController), включая создание продукта, получение списка всех продуктов и удаление продукта.

# app/controllers/api/v1/products_controller.rb

module Api

  module V1

    class ProductsController < ApplicationController

      def index

        products = Product.all

        render json: products

      end

      def create

        product = Product.new(product_params)

        if product.save

          render json: product, status: :created

        else

          render json: product.errors, status: :unprocessable_entity

        end

      end

      def destroy

        product = Product.find(params[:id])

        product.destroy

        head :no_content

      end

      private

      def product_params

        params.require(:product).permit(:title, :price)

      end

    end

  end

end

Экзаменационный билет №7

Теоретическая часть

1. Что такое блоки и прокси-методы (&block) в Ruby? Приведите пример использования блоков.
2. Какой механизм обеспечивает хранение конфигурации среды окружения в Ruby on Rails и как правильно его настроить?

Ответы на теоретические вопросы:

1. Блоки в Ruby позволяют передавать анонимные фрагменты кода в качестве аргументов методов. Прокси-метод (&block) передает блок в виде параметра. Пример использования блока:

[1, 2, 3].each { |num| puts num } # выводит числа массива

2. Конфигурация среды окружения в Rails хранится в файле .env. Для каждого окружения (development, test, production) задаются переменные окружения, доступные в приложении через среду. Настройка осуществляется добавлением нужного файла конфигурации и использованием gem'а dotenv-rails для загрузки переменных окружения.

Практическая часть

Создать форму для отправки POST-запроса в контроллер с проверкой введённых данных.

<!-- app/views/users/new.html.erb -->

<h1>Регистрация нового пользователя</h1>

<%= form_with(model: User.new, local: true) do |f| %>

  <div>

    <%= f.label :email %><br />

    <%= f.text_field :email %>

  </div>

  <div>

    <%= f.label :password %><br />

    <%= f.password_field :password %>

  </div>

  <div>

    <%= f.submit "Зарегистрироваться" %>

  </div>

<% end %>

Экзаменационный билет №8

Теоретическая часть

1. Что такое метаклассы в Ruby и как они работают?
2. Что означает понятие "область видимости" в Ruby и какие существуют уровни области видимости?

Ответы на теоретические вопросы:

1. Метакласс в Ruby — это класс, связанный с объектом и содержащий методы, специфичные именно для этого объекта. Каждый экземпляр объекта имеет собственный метакласс, наследующий поведение от своего базового класса. Таким образом, Ruby реализует концепцию методов, определенных для отдельных объектов.
2. Области видимости определяют доступность переменных и методов в разных частях программы. Основные уровни областей видимости в Ruby:
• Локальная область видимости (переменная доступна только внутри блока, метода или тела цикла).
• Глобальная область видимости ($global_variable).
• Переменные экземпляра (@instance_variable) и класса (@@class_variable).

Практическая часть

Создать простую службу доставки почты с использованием Sidekiq и Redis в проекте Ruby on Rails.

# app/jobs/send_email_job.rb

class SendEmailJob < ApplicationJob

  queue_as :default

  def perform(user_id)

    user = User.find(user_id)

    Mailer.send_email(user.email).deliver_now

  end

end

# config/sidekiq.yml

:concurrency: 5

:queues:

  - default

Экзаменационный билет №9

Теоретическая часть

1. В чем заключается особенность архитектуры MVC в Ruby on Rails и какие её ключевые элементы?
2. Какие инструменты и подходы используют для оптимизации производительности Rails-приложений?

Ответы на теоретические вопросы:

1. Архитектура MVC (Model–View–Controller) разделяет приложение на три компонента:
• Модель (Model) управляет данными и бизнес-логикой.
• Представление (View) отображает данные пользователю.
• Контроллер (Controller) координирует взаимодействие между моделью и представлением.
2. Оптимизация производительности Rails-приложений достигается через кэширование (например, page caching, fragment caching), использование индексов в базе данных, профилирование кода с помощью инструментов типа New Relic или Scout APM, оптимизацию запросов Active Record и настройку нагрузки сервера (Nginx, Puma).

Практическая часть

Подключить кеширование фрагментов представления (fragment caching) для страницы профиля пользователя.

# app/views/profiles/show.html.erb

<div>

  <% cache ['profile', current_user.id] do %>

    <p>Имя: <%= @user.name %></p>

    <p>Адрес электронной почты: <%= @user.email %></p>

  <% end %>

</div>

Экзаменационный билет №10

Теоретическая часть

1. В чем отличие методов include и extend в модулях Ruby?
2. Как эффективно интегрировать внешний сервис в Rails-проект, используя Faraday?

Ответы на теоретические вопросы:

1. Метод include подключает модуль к экземплярам класса, добавляя методы модуля как методы экземпляра. Метод extend делает методы модуля методами самого класса.
2. Интеграция внешнего сервиса с помощью Faraday подразумевает создание клиентской библиотеки для коммуникации с внешним API. Нужно создать адаптеры для соединений, обработчики ошибок и конфигурировать подключения с нужными параметрами. После настройки можно отправлять GET-, POST- и другие запросы к внешнему ресурсу.

Практическая часть

Настроить подключение к внешнему API PayPal с использованием Faraday.

require 'faraday'

conn = Faraday.new(url: 'https://api.paypal.com') do |faraday|

  faraday.request :url_encoded

  faraday.response :logger

  faraday.adapter Faraday.default_adapter

end

response = conn.get '/v1/payments/payment'

puts response.body

Экзаменационный билет №11

Теоретическая часть

1. Назовите особенности управления зависимостями в Ruby с помощью Bundler и Gemfile. Какие команды чаще всего используются для работы с пакетами?
2. Объясните термин "сервер приложений" и укажите, какие наиболее распространенные решения применяются в экосистеме Ruby/Rails.

Ответы на теоретические вопросы:

1. Управление зависимостями в Ruby реализовано через инструмент Bundler, использующий файл Gemfile. Этот инструмент автоматически устанавливает необходимые пакеты, разрешая конфликты версий. Наиболее частые команды: bundle install, bundle update, bundle exec.
2. Сервер приложений (application server) отвечает за выполнение кода вашего приложения, принимая входящие запросы и отправляя ответы. Популярные серверы приложений для Ruby/Rails: Puma, Unicorn, Passenger, Thin.

Практическая часть

Реализовать простое консольное приложение на Ruby, которое принимает два целых числа и возвращает их сумму.

#!/usr/bin/env ruby

def add_numbers(a, b)

  a + b

end

puts "Введите первое число:"

first_number = gets.chomp.to_i

puts "Введите второе число:"

second_number = gets.chomp.to_i

result = add_numbers(first_number, second_number)

puts "Сумма чисел равна: #{result}"

Экзаменационный билет №12

Теоретическая часть

1. Дайте определение понятию "метапрограммирование" в Ruby и опишите, каким образом этот механизм применяется в реальной практике.
2. Объясните назначение Rack-межуровней (middleware) и какой основной функционал они выполняют в Ruby/Rails приложениях.

Ответы на теоретические вопросы:

1. Метапрограммирование — это способность программы динамически менять своё собственное поведение во время исполнения. В Ruby это реализуется с помощью механизмов отражения и динамического определения методов и классов. Используется для создания гибких фреймворков и библиотек, например, ActiveSupport и Railties.
2. Rack-middleware представляет собой набор компонентов, расположенных между клиентом и конечной точкой приложения, выполняющих дополнительную обработку запросов и ответов. Основная цель middleware — разделение ответственности и улучшение управляемости системы.

Практическая часть

Реализовать контроллер API для изменения статуса заказа (OrderStatusUpdateController).

# app/controllers/order_status_update_controller.rb

class OrderStatusUpdateController < ApplicationController

  def update

    order = Order.find(params[:order_id])

    new_status = params[:new_status]

    if order.update(status: new_status)

      render json: { message: "Статус успешно обновлён." }, status: :ok

    else

      render json: { errors: order.errors.full_messages }, status: :unprocessable_entity

    end

end

Экзаменационный билет №13

Теоретическая часть

1. В чем состоит ключевое различие между рельсовым генератором generate scaffold и ручным созданием контроллеров, представлений и моделей?
2. Назовите две стратегии деплоя (развёртывания) Ruby on Rails приложений и перечислите их плюсы и минусы.

Ответы на теоретические вопросы:

1. Генерация scaffold создаёт готовый шаблон проекта с контроллером, моделями, видами и маршрутом, автоматически настраивая минимальный функционал. Ручное создание даёт больше контроля и возможности кастомизировать каждую деталь, однако занимает больше времени.
2. Две основные стратегии развёртывания:
• Capistrano (дефолтный способ развертывания в Ruby/Rails). Преимущества: автоматизация процессов, простота настройки. Недостатки: сложность масштабирования сложных проектов.
• Docker (контейнеризация). Преимущества: изоляция окружения, переносимость. Недостатки: дополнительная нагрузка на ресурсы, необходимость глубокого понимания контейнеризации.

Практическая часть

Используя Docker, подготовить команду для запуска Rails-проекта в контейнере с базой данных PostgreSQL.

# docker-compose.yml

version: '3'

services:

  web:

    build: .

    command: bundle exec rails s -b '0.0.0.0'

    volumes:

      - .:/myapp

    ports:

      - "3000:3000"

    depends_on:

      - db

  db:

    image: postgres

    environment:

      POSTGRES_USER: myuser

      POSTGRES_PASSWORD: secret

      POSTGRES_DB: mydatabase

Экзаменационный билет №14

Теоретическая часть

1. Описать цикл жизни запроса в Rails и объяснить порядок прохождения через роутинг, контроллер и представление.
2. Объяснить суть термина "циклическая зависимость" в Ruby и как избежать подобного явления в крупных проектах.

Ответы на теоретические вопросы:

1. Цикл жизни запроса начинается с попадания на сервер (обычно Nginx/Puma), далее передается в роутер (routes.rb), который определяет подходящий контроллер и действие. Затем контроллер исполняет логику, возможно взаимодействуя с моделью. Наконец, генерируется представление и отправляется клиенту ответ.
2. Циклическая зависимость возникает, когда классы взаимозависимы друг от друга, создавая замкнутый круг. Избежать этого можно путём разделения функциональности, использования интерфейсов и внедрения сторонних сервисов для декомпозиции зависимостей.

Практическая часть

Создать простой сценарий, демонстрирующий циклическую зависимость и показывающий возможные пути её устранения.

# bad_dependency.rb

class ClassA

  def initialize(b)

    @b = b

  end

  def method_a

    @b.method_b

  end

end

class ClassB

  def initialize(a)

    @a = a

  end

  def method_b

    @a.method_a

  end

end

# Хорошее решение — разделить функциональность

class BetterClassA

  attr_reader :b

  def initialize(b)

    @b = b

  end

  def method_a

    "Method from A"

  end

end

class BetterClassB

  def initialize(a)

    @a = a

  end

  def method_b

    @a.method_a

  end

end

Экзаменационный билет №15

Теоретическая часть

1. В чем принципиальное отличие подхода "Active Model" от традиционной модели MVC в Ruby on Rails?
2. Зачем нужны мьютексы (Mutex) в многопоточных приложениях Ruby и как их применять?

Ответы на теоретические вопросы:

1. Active Model вводит концепции "моделей" и "валидаторов", расширяя традиционную архитектуру MVC возможностью организации единой точки проверки данных, не зависящей от конкретных реализаций (например, база данных или внешняя система).
2. Мьютексы (mutexes) защищают критически важные участки кода от одновременного доступа нескольких потоков, предотвращая состояние гонки и расхождения данных. Используются совместно с потоками (threads) для синхронизации операций.

Практическая часть

Создать небольшой многопоточностный скрипт на Ruby, считающий количество файлов в папке, защищённый мьютексом.

require 'thread'

folder = "/path/to/folder"

mutex = Mutex.new

counter = 0

Dir.entries(folder).map do |entry|

  Thread.new do

    mutex.synchronize do

      counter += 1 if File.file?(File.join(folder, entry))

    end

  end

end.map(&:join)

puts "Количество файлов: #{counter}"