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使用PHP、MySQL和AngularJS构建移动友好卡路里计数器

2014-07-24 15:38 来源:IBM 作者:Vikram Vaswani 人气指数: 我要评论
它使用 Slim PHP 微型框架与 Nutritionix API 通信来执行信息检索,使用 jQuery Mobile 来建立用户界面,还使用了 PHP CloudFoundry 构建块和 SendGrid 服务实例。IBM® Bluemix™ 是一款 beta 级产品,随着我们不断让其功能更加完善和更易于使用,它也将不断改进。我们会竭尽全力保持本文最新,但并不总是完全跟得上现状。感谢大家的理解!

直到几年前,要计算您刚吃的三明治中含有多少卡路里,还需要依靠猜测和查看包装。如今,同样的信息可从许多在线营养数据库中获取,这使得跟踪食物摄入量变得更容易。

本文将介绍如何创建一个在线卡路里计数器,它使得用户能够:

  • 按名称搜索食物,通过一个 API 从在线营养数据库 Nutritionix 中检索结果。
  • 使用一个 PHP/AngularJS 应用程序,将选定的食物分组在一起来创建用餐记录,并将这些记录与它们的卡路里计数一起保存在一个 MySQL 数据库中。
  • 检索他们今天、最近七天和最近 30 天消耗的卡路里总量。
  • 从平板电脑和智能电话等移动设备访问该应用程序。

在客户端,我使用 jQuery Mobile 为该应用程序创建了一个移动友好的用户界面,并使用 AngularJS 来启用该应用程序的一些交互式特性。在服务器上,我使用 Slim(一个 PHP 微型框架)来控制与 Nutritionix API 的交互,并在 MySQL 服务器中保存和检索数据。

最后一部分将会介绍如何将应用程序部署到 Bluemix 云,该云提供了一种用于应用程序部署的、可扩展、健全的基础架构,可确保用户拥有全天候的访问能力。

听起来是否很有趣?让我们开始吧!

完成该应用程序的先决条件

  • 基本熟悉 jQuery Mobile、AngularJS、PHP、MySQL,以及 Apache 或 nginx
  • 一个具有外寄邮件服务器(outgoing mail server)的本地 PHP/MySQL 开发环境
  • 一个 Bluemix 帐户
  • 一个 Nutritionix API 帐户
  • Composer(PHP 依赖项管理器)
  • CloudFoundry 命令行工具
  • 一个文本编辑器或 IDE

第 1 步. 设置应用程序数据库

使用下面这个代码清单(包含一个 MySQL 表定义和示例数据)来设置应用程序数据库。

  • 如果仅在本地进行开发和部署,那么可以使用此代码初始化一个 MySQL 数据库表,让应用程序连接到该表。
  • 如果在 Bluemix 上进行部署,那么可以暂时跳过此步骤;在初始化 Bluemix 上的一个 MySQL 服务实例并绑定它之后,我会在 第 8 步 介绍如何部署它。
CREATE TABLE meals (
  id int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  uid varchar(255) NOT NULL,
  calories decimal(10,2) NOT NULL,
  rdate timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  ip varchar(20) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (id)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8


CREATE TABLE users (
  id int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  email varchar(255) NOT NULL,
  `password` varchar(255) NOT NULL,
  code varchar(255) DEFAULT NULL,
  `status` int(11) NOT NULL,
  rdate timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  ip varchar(20) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (id)
) ENGINE=InnoDB  DEFAULT CHARSET=utf8;

第 2 步. 安装 Slim

下载并设置 Slim 微型框架。为什么选择 Slim?Slim 包含一个复杂的 URL 路由器,而且支持 Flash 消息、加密 cookie 和中间件。它也容易理解和使用,而且具有优秀的文档。

我使用 Composer(PHP 依赖项管理器)下载和设置 Slim。除了 Slim 之外,我还添加了针对 PHP 的 SendGrid 客户端库。(进一步了解 SendGrid 和为什么需要它。)下面这个代码清单是 Composer 配置文件。将此文件保存到 $APP_ROOT/composer.json(其中 $APP_ROOT 指您的工作目录)。

{
    "require": {
        "slim/slim": "2.*",
        "sendgrid/sendgrid": "2.0.5"
    }
}

现在可以使用 Composer 和以下命令安装 Slim:

shell> php composer.phar install

要使该应用程序更容易访问,还可以在开发环境中定义一个新虚拟主机,并将它的文档根指向 $APP_ROOT。推荐执行这一步(但是可选的),因为这会为 Bluemix 上的目标部署环境创建一个很接近的副本。

要在 Apache 中为该应用程序设置一个命名虚拟主机,可以打开 Apache 配置文件(httpd.conf 或 httpd-vhosts.conf)并添加以下代码:

NameVirtualHost 127.0.0.1
<VirtualHost 127.0.0.1>
    DocumentRoot "/var/www/calories"
    ServerName calories.localhost
</VirtualHost>

要在 nginx 中为该应用程序设置一个命名虚拟主机,可以打开 nginx 配置文件 (nginx.conf) 并添加以下代码:

server {
    server_name calories.localhost;
     root /var/www/calories;
     try_files $uri /index.php;
     
     location ~ \.php$ {
        try_files $uri =404;            
        include fastcgi_params;
fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
 # assumes you are using php-fcgi
        fastcgi_pass 127.0.0.1:90;
    }        
}

这些代码定义了一个新的虚拟主机 http://calories.localhost/,该主机的文档根对应于 $APP_ROOT(请记得更新它来反映您自己的本地设置)。重新启动 Web 服务器,以便激活这些新设置。您可能需要更新网络的本地 DNS 服务器来指示使用这个新主机。

第 3 步. 了解 Nutritionix API

与其他许多 Web API 一样,Nutritionix API 通过 HTTP 进行工作,要求将 HTTP 请求发送到指定的端点。收到这个请求后,API 服务器会使用包含一个请求的数据的 JSON 源来回复查询。然后,它可以使用一种服务器端编程语言(比如 PHP 或 Perl)或一个客户端工具包(比如 jQuery 或 AngularJS)来解析此数据,并从中提取内容,以便将它们集成到一个网页中。

注册一个 Nutritionix API 帐户并获得有效的 appId 和 appKey 后,可以使用该 API 作为测试平台,搜索与词汇 “chicken” 匹配的食物。这个免费的开发人员帐户仅支持每天搜索 500 次(但您可以向 API 团队发送电子邮件来请求提高这一限制)。

看看下一幅图,其中显示了对一个针对 https://api.nutritionix.com/v1_1/search/chicken?fields=item_name,brand_name,nf_calories&item_type=3&appId=[APP-ID]&appKey=[APP-KEY](用于搜索查询的 API 端点)的经过验证的 GET 请求的响应(在发出请求之前,请记住更新以前的 URL,以反映您的 API 凭据)。

使用PHP、MySQL和AngularJS构建移动友好卡路里计数器

如该图所示,Nutritionix API 使用一个 JSON 文档响应该请求,该文档列出了与搜索词汇 “chicken” 匹配的食物。查询字符串包含 item_type=3参数,该参数将搜索范围限制到 USDA 数据库。对于每种食物,响应包含食物名称、品牌名称和卡路里计数。也支持其他字段;请查阅Nutritionix API 文档 了解有关的详细信息。

第 4 步. 启用搜索界面

开发一个简单的搜索界面,让用户能够搜索食物并查看结果列表。结果页必须包含一些控件,用户可以使用这些控件将所选的食物添加到其用餐记录中。

奢侈此用户界面的基本结构并将其保存为 $APP_ROOT/templates/main.php。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
  <link rel="stylesheet" href="http://code.jquery.com/mobile/1.4.2/jquery.mobile-1.4.2.min.css" />
  <script src="http://code.jquery.com/jquery-1.9.1.min.js"></script>
  <script src="http://code.jquery.com/mobile/1.4.2/jquery.mobile-1.4.2.min.js"></script>
  <script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/angularjs/1.3.0-beta.6/angular.min.js"></script>
</head>
<body>

  <div data-role="page">

    <div data-role="header">
      <h1>Calorie Counter</h1>
    </div>

    <div data-role="content" ng-app="myApp">	
      <div data-role="tabs" ng-controller="myAppController">
      
        <div data-role="navbar">
          <ul>
            <li><a href="#search" data-theme="a" class="ui-btn-active">Search</a></li>
            <li><a href="#record" data-theme="a">Record</a></li>
            <li><a href="#report" data-theme="a">Report</a></li>
          </ul>
        </div>
        
        <div id="search"></div>

        <div id="record"></div>
        
        <div id="report"></div>

      </div>      
    </div>
    
  </div>

</body>
</html>

前面的代码清单显示了一个符合标准 jQuery Mobile 约定的格式的页面。主要页面元素是一个 <div> 元素,它有一个 data-role="page" 属性。这个 <div> 元素包含针对页眉和内容的不同 <div> 元素。页面内容包含一系列选项卡。每个选项卡表示一个任务(“search”、“record” 和 “report”)。单击顶部导航栏中的选项卡名称将会显示它的内容。

接下来,向 search 选项卡添加元素,如下面这个代码清单所示:

<!DOCTYPE html>
...
    <div data-role="content" ng-app="myApp">	
      <div data-role="tabs" ng-controller="myAppController">
       
        <div id="search">
          <h2 class="ui-bar ui-bar-a">Food Item Search</h2>
          <div class="ui-body">
              <input type="search" name="query" ng-model="foodItems.query" />
              <button ng-click="search()">Search</button>
          </div>   
          
          <h2 class="ui-bar ui-bar-a">Search Results</h2>   
          <div class="ui-body">
            <ul data-role="listview" data-split-theme="d">
              <li ng-repeat="r in foodItems.results">
                <a>{{r.fields.item_name}} / {{r.fields.nf_calories + ' calories'}}</a>
<a href="#" data-inline="true" data-role="button" data-icon="plus" 
                  data-theme="a" ng-click="addToMeal(r)">Add</a>
              </li>
            </ul>                    
          </div>
        </div>

      </div>      
    </div>
...

search 选项卡现在包含两个区域:顶部的搜索输入字段和底部的搜索结果列表。两个区域由一个 AngularJS 控制器控制,二者都使用了一个名为 foodItems 的 AngularJS 模型。下面这个代码清单显示了该控制器的代码。

  <script>
  var myApp = angular.module('myApp', []);
 
  function myAppController($scope, $http) {
    // related to search functionality
    $scope.mealItems = [];
    $scope.foodItems = {};
    $scope.foodItems.results = [];
    $scope.foodItems.query = '';
    
    $scope.search = function() {
      if ($scope.foodItems.query != '') {
        $http({
            method: 'GET',
            url: '/search/' + $scope.foodItems.query,
          }).
          success(function(data) {
            $scope.foodItems.results = data.hits;
          });
      };
    };
    
    $scope.addToMeal = function(foodItem) {
       $scope.mealItems.push(foodItem);
    };     
  }
  </script>

这是该搜索界面的实际外观。

使用PHP、MySQL和AngularJS构建移动友好卡路里计数器

它的工作原理是什么?用户输入一个搜索词汇并单击 Search 时,AngularJS search() 函数会通过 foodItems 模型检索输入,并向 /search 应用程序端点生成一个 Ajax 请求。此请求不是 Nutritionix API 端点,而是一个由应用程序本身管理的中间 API 端点(稍后将会详细介绍)。

Ajax 请求的响应是一个 JSON 包,与之前显示的内容类似。这段响被附加到 foodItems.results 属性中,AngularJS 数据绑定负责迭代此集合,解析它,并将它显示为一个搜索结果列表。

请仔细看看这个搜索界面。请注意,每个搜索结果旁边都有一个按钮,该按钮链接到 addToMeal() 函数。单击此按钮时,相应的食物会添加到该范围内的一个 mealItems 数组中。稍后,系统会使用这个数组构建 record 选项卡的视图。

在服务器端,需要一个处理函数来处理对 /search 端点的 Ajax 请求,这时就需要使用 Slim。Slim 使用 Ajax 请求数据连接到 Nutritionix API 并运行一次搜索,类似于之前显示的搜索。下面这个代码清单给出了实现此功能的代码。

<?php
// use Composer autoloader
require 'vendor/autoload.php';
\Slim\Slim::registerAutoloader();

// configure Slim application instance
$app = new \Slim\Slim();
$app->config(array(
  'debug' => true,
  'templates.path' => './templates'
));

// configure credentials
// ... for Nutritionix
$config["nutritionix"]["appId"] = 'APP-ID';
$config["nutritionix"]["appKey"] = 'APP-KEY';

// index page handlers
$app->get('/', function () use ($app) {
  $app->redirect('/index');
});

$app->get('/index', function () use ($app) {
  $app->render('main.php');
});

// search handler
$app->get('/search/:query', function ($query) use ($app, $config) {
  try {
    // execute search on Nutritionix API
    // specify search scope and required response fields
    // replace with your API credentials
$qs = http_build_query(array('appId' => $config["nutritionix"]["appId"], 
 'appKey' => $config["nutritionix"]["appKey"], 'item_type' => '3', 
            'fields' => 'item_name,brand_name,nf_calories'));
$url = 'https://api.nutritionix.com/v1_1/search/' . 
              str_replace(' ', '+', $query) . '?' . $qs;
    $ch = curl_init();    
    curl_setopt($ch, CURLOPT_URL, $url);
    curl_setopt($ch, CURLOPT_SSL_VERIFYPEER, false);  
    curl_exec($ch);
    curl_close($ch);
  } catch (Exception $e) {
    $app->response()->status(400);
    $app->response()->header('X-Status-Reason', $e->getMessage());
  }
});

$app->run();

此脚本(需要保存为 $APP_ROOT/index.php)首先加载 Slim 库,初始化并配置一个新的 Slim 应用程序对象。具体来讲,Slim 应用程序对象必须配置 jQuery Mobile 页面模板的路径,以便能够根据需要呈现这些模板。

Slim 定义了对 HTTP 方法和端点的路由器回调。为了执行此操作,它调用了相应的方法(例如 get() 来处理 GET 请求,或者调用 post() 来处理 POST 请求),并将 URL 路由,使之与该方法的第一个参数匹配。该方法的第二个参数是一个函数,它指定了在路由与一个传入的请求匹配时应采取的操作。前面的代码清单设置了两个这样的路由器回调:/index 和 /search。

  • /index 徽标:呈现主要应用程序页面模板。此回调包含各种选项卡、jQuery Mobile 页面元素和 AngularJS 控制器代码。
  • /search 回调:处理 AngularJS 控制器发送的 Ajax 搜索请求。它接受一个搜索词汇,然后使用 PHP http_build_query() 方法构造一个对 Nutritionix API 的请求的 URL。该请求通过 cURL 发送到该 API,响应作为一个 JSON 文档返回给应用程序前端。然后,AngularJS 负责解析响应数据并将它们绑定到该范围。

也可以直接从应用程序前端使用 AngularJS 运行 Ajax 请求。但是,执行此操作会向用户暴露您的私有 Nutritionix API 应用程序密钥,对于可公开访问的应用程序,不推荐这样做。使用一段服务器端脚本来执行请求会增加一些开销,但具有更高的安全性。

第 5 步. 计算和存储用餐记录

完成搜索界面后,下一步是构建用户界面中的第二个选项卡。此选项卡显示了用户选定的食物的列表,以及这些食物中的卡路里总量。它包含一些将用餐记录保存到数据库中的控件。使用以下代码。

<!DOCTYPE html>
…
<head>
  <script>
  var myApp = angular.module('myApp', []);
  
  function myAppController($scope, $http) {

    // related to record functionality
    $scope.removeFromMeal = function(index) {
       $scope.mealItems.splice(index, 1);
    };    
    
    $scope.clearMeal = function() {
      $scope.mealItems.length = 0;
    };
    
    $scope.getTotalCalories = function() {
      var sum = 0;
      for(i=0; i<$scope.mealItems.length; i++) {
        sum += $scope.mealItems[i].fields.nf_calories;
      }
      return sum.toFixed(2);
    };    
    
    $scope.record = function() {
      if ($scope.getTotalCalories() > 0) {
        $http({
            method: 'POST',
            url: '/record',
            data: {'totalCalories': $scope.getTotalCalories()}
          }).
          success(function(data) {
            $scope.clearMeal();
          });
        };   
    };
  }
  </script>
</head>
<body>
...
    <div data-role="content" ng-app="myApp">	
      <div data-role="tabs" ng-controller="myAppController">

        <div data-role="navbar">
          <ul>
            <li><a href="#search" data-theme="a" class="ui-btn-active">Search</a></li>
            <li><a href="#record" data-theme="a">Record <span class="ui-li-count"> {{ getTotalCalories() }} / {{ mealItems.length }}</span></a></li>
            <li><a href="#report" data-theme="a">Report</a></li>
          </ul>
        </div>

        <div id="record">
          <h2 class="ui-bar ui-bar-a">Meal Record</h2>
          <div class="ui-body">
            <ul data-role="listview" data-split-theme="d">
              <li ng-repeat="item in mealItems track by $index">
                <a>{{item.fields.item_name}} / {{item.fields.nf_calories + ' calories'}}</a>
<a href="#" data-inline="true" data-role="button" data-icon="minus" 
                  data-theme="a" ng-click="removeFromMeal($index)">Add</a>
              </li>
            </ul>
          </div>          
          <div class="ui-body">
            <button ng-click="record()">Save</button>
          </div>
        </div>

      </div>
      
    </div>
…
</body>
</html>

下一个屏幕截图显示了该界面的实际外观。

使用PHP、MySQL和AngularJS构建移动友好卡路里计数器

通过迭代 第 4 步 中的 mealItems 数组来生成选定食物列表非常容易。在用户选择搜索界面中的新食物时,AngularJS 数据绑定机制可确保该列表会即时更新。

完成用餐记录后,用户单击 Save 将该记录保存到数据库中。record() 函数创建了一个对 /record 端点的 Ajax POST 请求,将它传递给用餐记录的卡路里总量中。如果该 Ajax 请求被成功处理,那么 mealItems 数组将会被清除,准备存储下一次用餐的记录。

在上一个清单中,请注意另外两点:

  • 导航栏包含两个计数器:所选食物的卡路里总量和食物总数。当用户在用餐记录中添加和删除食物时,该计数会自动更新。此更新同样是使用数据绑定来完成的。这两个值可在 mealItems 数组长度和 getTotalCalories() 控制器方法中进行动态更新。
  • 用户可单击每个食物旁边的按钮,从用餐记录中删除选定的食物。此操作会调用 removeFromMeal() 控制器方法,该方法使用所选食物的索引来从 mealItems 数组中删除它。数据绑定负责更新食物和导航栏计数器。

在服务器端,需要添加一个对 /record 端点的 Slim 回调。您可能已经猜到,此回调将会读取应用程序前端发送的卡路里总量,并将它持久保存在 第 1 步 中创建的 MySQL 数据库中。该回调的代码为:

<?php
// use Composer autoloader
require 'vendor/autoload.php';
\Slim\Slim::registerAutoloader();

// configure credentials
// ... for Nutritionix
$config["nutritionix"]["appId"] = 'APP-ID';
$config["nutritionix"]["appKey"] = 'APP-KEY';
// ... for MySQL
$config["db"]["name"] = 'test';
$config["db"]["host"] = 'localhost';
$config["db"]["port"] = '3306';
$config["db"]["user"] = 'root';
$config["db"]["password"] = 'guessme';

// if Bluemix VCAP_SERVICES environment available
// overwrite with credentials from Bluemix
if ($services = getenv("VCAP_SERVICES")) {
  $services_json = json_decode($services, true);
  $config["db"] = $services_json["mysql-5.5"][0]["credentials"];
}

// configure Slim application instance
$app = new \Slim\Slim();
$app->config(array(
  'debug' => true,
  'templates.path' => './templates'
));

// initialize PDO object
$db = $config["db"]["name"];
$host = $config["db"]["host"];
$port = $config["db"]["port"];
$username = $config["db"]["user"];
$password = $config["db"]["password"];  
$dbh = new PDO("mysql:host=$host;dbname=$db;port=$port;charset=utf8", $username, $password);

// start session
session_start();

// record handler
$app->post('/record', function () use ($app, $dbh) {
  try {
    // get and decode JSON request body
    $request = $app->request();
    $body = $request->getBody();
    $input = json_decode($body);

    // insert meal record
    $stmt = $dbh->prepare('INSERT INTO meals (uid, calories, rdate, ip) VALUES(?, ?, ?, ?)');
$stmt->execute(array($_SESSION['uid'], $input->totalCalories, 
      date('Y-m-d h:i:s', time()), $_SERVER['SERVER_ADDR']));
    $input->id = $dbh->lastInsertId();
    
    // return JSON-encoded response body
    $app->response()->header('Content-Type', 'application/json');
    echo json_encode($input);    
  } catch (Exception $e) {
    $app->response()->status(400);
    $app->response()->header('X-Status-Reason', $e->getMessage());
  }  
});

// snip: other handlers

$app->run();

此过程首先配置本地应用程序数据库的凭据。然后在 PHP 环境中检查特殊的 VCAP_SERVICES 环境变量。在 Bluemix 上,此变量拥有绑定的服务实例的凭据。如果找到此变量,该脚本会假设它在 Bluemix 上运行,使用这些凭据来初始化一个与绑定的 MySQL 实例的 PDO 连接。如果未找到此变量,该脚本会假设它在一个本地开发实例上运行,并使用本地数据库的凭据。

接下来,该清单为 /record 路由定义了一个 POST 回调处理函数。此处理函数收到包含卡路里总量的 Ajax POST 请求,并创建 SQL INSERT 语句来将这些计数保存到数据库中。除了卡路里计数之外,该处理函数还会在语句中自动添加时间戳、客户端的 IP 地址和登录用户的惟一标识符。如果 INSERT 成功完成,该处理函数会向请求的 Ajax 脚本返回一个包含记录标识符的 JSON 包。

您可能想知道用户标识符来自何处。这将在 第 7 步 中详细介绍,但简单地讲,每个应用程序用户都有一个在注册时生成的惟一标识符。用户登录时,此标识符会被添加到 $_SESSION['uid'] 变量中的会话中,并在您保存和检索特定于用户的信息时插入到各种 SQL 语句中。

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