schild/lib/schild.rb

require 'schild/version'
require 'sequel'

##
# === Schild Basis-Modul
# Das Schild Modul, das alle Klassen für die Datenbankanbindung bereitstellt.
# Die zur Verfügung gestellten Klassen entsprechen dabei den Schild-Tabellen,
# und den damit verbundenen Assoaziationen.
#
# Neben dem Zugriff aus Daten innerhalb einer Tabelle kann über die Schild-Klassen
# auch auf weitere verknüpfte Tabellen zugegriffen werden. Dazu ein Beispiel:
#
#     Schueler[0].name
#     => "Olsen"
#
#     Schueler[0].abschnitte[0].jahr
#     => 2017
#
# Im ersten Beispiel wurde auf den ersten Schüler in der Datenbank ([0]) zugegriffen,
# und der `name` ausgelesen.
#
# Im zweiten Beispiel wird auf den gleichen Schüler zugegriffen und dessen Abschnitt-Tabelle
# ebenfalls abgefragt. D.h. es wird bereits auf die Abschnitte-Tabelle zugegriffen
# und automatisch nur Abschnitte zurückgegeben, die zum Schüler gehören. Aus
# dieser Menge wird ebenfalls der erste Abschnitt gewählt ([0]).
#
# Auf diesem Weg können beliebig verschachtelte Anfragen gestartet werden.
#
# Es wird empfohlen statt Schild das Modul SchildErweitert einzubinden. Es
# beinhaltet neben den Assoaziationen auch weitere Methoden.
# Weitere Erläuterungen dazu weiter im Modul.
module Schild
  Sequel::Model.plugin :tactical_eager_loading

  # @db ist die Datenbank-Verbindung. Alle Daten können über diese Variable abgerufen werden
  @db = Sequel.connect("#{ENV['S_ADAPTER']}://#{ENV['S_HOST']}/#{ENV['S_DB']}?user=#{ENV['S_USER']}&password=#{ENV['S_PASSWORD']}&zeroDateTimeBehavior=convertToNull")
  begin
    retries ||= 0
    @db.test_connection
  rescue
    puts "Verbindung zum Server konnte nicht hergestellt werden"
    puts "#{retries += 1}. Verbindungsversuch in 5s (max 50 Versuche)"
    puts "Sie können mit Strg-c abbrechen."
    sleep 5
    retry if retries < 50
  end

  @db.extension(:freeze_datasets)
  @db.extension(:connection_validator)
  @db.extension(:null_dataset)

  # gibt die Datenbank zurück
  def self.db
    @db
  end

  # Stellt die Schüler-Tabelle mit Assoziationen bereit.
  # Die aufgeführten Instanzmethoden sind ausschließlich Assoaziationen.
  #
  # Tabellenname: schueler
  class Schueler < Sequel::Model(:schueler)
    # @!method fachklasse
    # @return [Fachklasse]
    many_to_one :fachklasse, :class => :Fachklasse
    # @!method abschnitte
    # @return [Array<Abschnitt>]
    one_to_many :abschnitte, :class => :Abschnitt
    # @!method bk_abschluss
    # @return [BKAbschluss]
    one_to_one :bk_abschluss, :class => :BKAbschluss
    # @!method bk_abschluss_leistungen
    # @return [Array<BKAbschlussFach>]
    one_to_many :bk_abschluss_leistungen, :class => :BKAbschlussFach
    # @!method abi_abschluss
    # @return [AbiAbschluss]
    one_to_one :abi_abschluss, :class => :AbiAbschluss
    # @!method abi_abschluss_leistungen
    # @return [Array<AbiAbschlussFach>]
    one_to_many :abi_abschluss_leistungen, :class => :AbiAbschlussFach
    # @!method fhr_abschluss
    # @return [FHRAbschluss]
    one_to_one :fhr_abschluss, :class => :FHRAbschluss
    # @!method fhr_abschluss_leistungen
    # @return [Array<FHRAbschlussFach>]
    one_to_many :fhr_abschluss_leistungen, :class => :FHRAbschlussFach
    # @!method vermerke
    # @return [Array<Vermerk>]
    one_to_many :vermerke, :class => :Vermerk
    # @!method schuelerfoto
    # @return [Schuelerfoto]
    one_to_one :schuelerfoto, :class => :Schuelerfoto
    # @!method sprachenfolgen
    # @return [Array<Sprachenfolge>]
    one_to_many :sprachenfolgen, :class => :Sprachenfolge
  end

  # Informationen zu Klassenbezeichnung und weiteren Daten über die jeweiligen
  # Bildungsgänge. Verfügbar als Assoziationen für Schüler.
  #
  # Tabellenname: eigeneschule_fachklassen
  class Fachklasse < Sequel::Model(:eigeneschule_fachklassen)
  end

  # Versetzungstabelle für Fachklassen. D.h. Klassenbezeichnungen für vorhergehende
  # und nachfolgende Klassen.
  #
  # Tabellenname: versetzung
  class Versetzung < Sequel::Model(:versetzung)
    # @!method fachklasse
    # @return [Fachklasse]
    many_to_one :fachklasse, :class => :Fachklasse
  end

  # Assoziation für Lehrer, hauptsächlich für Klassenlehrer
  #
  # Tabellenname: k_lehrer
  class Klassenlehrer < Sequel::Model(:k_lehrer)
  end

  # Ist die Assoziation, die Halbjahre, sog. Abschnitte zurückgibt.
  #
  # Tabellenname: schuelerlernabschnittsdaten
  class Abschnitt < Sequel::Model(:schuelerlernabschnittsdaten)
    # @!method noten
    # @return [Array<Note>]
    one_to_many :noten, :class => :Note
    # @!method fachklasse
    # @return [Fachklasse]
    many_to_one :fachklasse, :class => :Fachklasse
    # @!method klassenlehrer
    # @return [Klassenlehrer]
    many_to_one :klassenlehrer, :primary_key=>:Kuerzel, :key=>:KlassenLehrer, :class=>:Klassenlehrer
  end

  # Assoziation für Noten
  #
  # Tabellenname: schuelerleistungsdaten
  class Note < Sequel::Model(:schuelerleistungsdaten)
    # @!method fach
    # @return [Fach]
    many_to_one :fach, :class => :Fach
  end

  # Assoziation für Fächer
  #
  # Tabellenname: eigeneschule_faecher
  class Fach < Sequel::Model(:eigeneschule_faecher)
    # @!method sprachenfolge
    # @return [Sprachenfolge]
    one_to_one :sprachenfolge, :class => :Sprachenfolge, :key => :Fach_ID
    # @!method gliederungen
    # @return [Array<Fach_Gliederung>]
    one_to_many :gliederungen, :class => :Fach_Gliederung, :key => :Fach_ID
  end

  # Assoziation für BK-Abschluss des Schülers
  #
  # Tabellenname: schuelerbkabschluss
  class BKAbschluss < Sequel::Model(:schuelerbkabschluss)
  end

  # Assoziation für die Prüfungsfächer des Schülers
  #
  # Tabellenname: schuelerbkfaecher
  class BKAbschlussFach < Sequel::Model(:schuelerbkfaecher)
    # @!method fach
    # @return [Fach]
    many_to_one :fach, :class => :Fach
  end

  # Assoziation für Abi-Abschluss des Schülers
  #
  # Tabellenname: schuelerabitur
  class AbiAbschluss < Sequel::Model(:schuelerabitur)
  end

  # Assoziation für die Abifächer des Schülers
  #
  # Tabellenname: schuelerabifaecher
  class AbiAbschlussFach < Sequel::Model(:schuelerabifaecher)
    # @!method fach
    # @return [Fach]
    many_to_one :fach, :class => :Fach
  end

  # Assoziation für FHR-Abschluss des Schülers
  #
  # Tabellenname: schuelerfhr
  class FHRAbschluss < Sequel::Model(:schuelerfhr)
  end

  # Assoziation für die FHR-fächer des Schülers
  #
  # Tabellenname: schuelerfhrfaecher
  class FHRAbschlussFach < Sequel::Model(:schuelerfhrfaecher)
    # @!method fach
    # @return [Fach]
    many_to_one :fach, :class => :Fach
  end

  # Assoziation für die bisher erreichten Sprachniveaus
  #
  # Tabellenname: schuelersprachenfolge
  class Sprachenfolge < Sequel::Model(:schuelersprachenfolge)
  end

  # Besondere Facheinstellungen nach Fachklasse. Betrifft v.a. Sortierung,
  # Festlegungen über Prüfungsfächer etc.
  #
  # Tabellenname: fach_gliederungen
  class Fach_Gliederung < Sequel::Model(:fach_gliederungen)
    # @!method fachklasse
    # @return [Fachklasse]
    many_to_one :fachklasse, :class => :Fachklasse
  end

  # Vermerke von Schülern
  #
  # Tabellenname: schuelervermerke
  class Vermerk < Sequel::Model(:schuelervermerke)
  end

  # Schülerfotos als jpg
  #
  # Tabellenname: schuelerfotos
  class Schuelerfoto < Sequel::Model(:schuelerfotos)
  end

  # Schul-Tabelle
  #
  # Tabellenname: eigeneschule
  class Schule < Sequel::Model(:eigeneschule)
  end

  # Tabelle für Schild-Nutzer
  #
  # Tabellenname: users
  class Nutzer < Sequel::Model(:users)
  end
end

# ==SchildErweitert
# Dieses Modul bindet das Schild-Modul ein und erweitert es mit zusätzlichen Methoden
# zum einfachen Zugriff auf Schild-Methoden, die teilweise verschachtelt sind.
# Ebenso bietet SchildErweitert alle Methoden mit Null-Objekten, d.h. es
# gibt kein +nil+, nur Standardwerte.
module SchildErweitert
  if Module.private_method_defined? :include
    # erst Ruby 2.1.0 macht include zu einer public-Methode
    class Module
      public :include
    end
  end

  # String und Symbol werden um snake_case ergänzt, das die Schild-Tabellen umbenennt
  # Legacy-Methoden aus alten Schild-Versionen wird teilweise auch unterstützt.
  module CoreExtensions
    # Patch für String
    module String
      # wandelt Strings in +Snake Case+ um.
      # Beispiel:
      #     CamelCase.snake_case
      #     => camel_case
      def snake_case
        return downcase if match(/\A[A-Z]+\z/)
        gsub(/([A-Z]+)([A-Z][a-z])/, '\1_\2').
          gsub(/([a-z])([A-Z])/, '\1_\2').
          downcase
      end
    end

    # Patch für Symbol
    module Symbol
      # snake_case für Symbol, verwandel Symbol in String
      def snake_case
        to_s.snake_case
      end
    end
  end

  # Schild hat teilweise nil in DB-Feldern. SchildTypeSaver gibt entweder einen
  # Leer-String zurück ("") oder bei strftime das 1899 Datum zurück.
  module SchildTypeSaver
    Symbol.include SchildErweitert::CoreExtensions::Symbol
    String.include CoreExtensions::String

    # es wird für jede Spalte in der Schild-Tabelle eine Ersatzmethode
    # erstellt, die bei nil ein Null-Objekt erstellt.
    # Dazu wird die neu angelegte Methode per MethodLogger gesichert.
    def self.included(klass)
      klass.columns.each do |column|
        name = column.snake_case
        MethodLogger::Methods.add(klass, name)
        # allow_nil ist als Argument optional und lässt bei +true+ alle Ergebnisse durch
        define_method(("_"+name.to_s).to_sym) {public_send(column)}
        define_method(name) do |allow_nil=false|
          ret = public_send(column)
          if allow_nil || ret
            ret = ret.strip if ret.class == String
            ret
          else
            create_null_object(klass, column)
          end
        end
      end
    end

    # Es wird ein Null-Objekt erstellt, das einen Standardwert zurückgibt.
    def create_null_object(klass, column)
      k = Sequel::Database::SCHEMA_TYPE_CLASSES[klass.db_schema[column][:type]]
      case
      # Sequel stellt :datetime als [Time, DateTime] dar, deswegen die Abfrage nach Array
      # Schild verwendet Time Objekte, wir machen das auch
      when k.class == Array then Time.new(1899)
      when k == Integer then 0
      when k == Float then 0.0
      # alle anderen types werden als Klasse zurückgegeben
      else k.new
      end
    end
  end

  # Halten wir Protokoll zu den erstellten Methoden
  # Ist brauchbar, wenn man z.B. noch extremer als der SchildTypeSaver arbeiten möchte
  module MethodLogger
    # Methoden-Klasse die alles Daten sammelt
    class Methods
      @@accessor_methods = {}

      # Eine Methode dem MethodLogger hinzufügen
      # @param [Class, method]
      def self.add(klass, meth)
        @@accessor_methods[klass] ||= []
        @@accessor_methods[klass] << meth
      end

      # Liste von Methoden für eine Klasse auslesen
      def self.list(klass=nil)
        klass ? @@accessor_methods[klass] : @@accessor_methods
      end
    end
  end

  # Mixin für Notenbezeichnungen
  module NotenHelfer
    # Noten können als Punkte abgerufen werden:
    # note[5] => "4-"
    # oder auch andersherum: note.index("4-") => 5
    @note = %w[6 5- 5 5+ 4- 4 4+ 3- 3 3+ 2- 2 2+ 1- 1 1+]

    # @param note [Integer]
    def self.punkte_aus_note(note)
      return if note.nil?
      @note.index(note)
    end

    # @param punkte [Integer]
    def self.note_aus_punkten(punkte)
      return unless punkte && punkte.to_i.between?(1,15) || punkte == "0"
      return punkte if ((punkte.to_i == 0) && (punkte.size > 1))
      return if (punkte.class == String) && punkte.empty?
      @note[punkte.to_i]
    end

    # Notenbezeichnung als String
    # @param ziffer [String]
    def note_s(ziffer)
      case ziffer
      when "1", "1+", "1-" then "sehr gut"
      when "2", "2+", "2-" then "gut"
      when "3", "3+", "3-" then "befriedigend"
      when "4", "4+", "4-" then "ausreichend"
      when "5", "5+", "5-" then "mangelhaft"
      when "6"  then "ungenügend"
      when 'NB' then "––––––"
      when "E1" then "mit besonderem Erfolg teilgenommen"
      when "E2" then "mit Erfolg teilgenommen"
      when 'E3' then "teilgenommen"
      end
    end
  end

  # Klassen sind Konstanten. Deswegen alle auslesen, die Klassen behalten und
  # dynamisch neue Klassen mit gleichem Namen erstellen.
  # Automatisch SchildTypeSaver einbinden.
  #
  # Sollen zusätzliche Methoden eingebunden werden, muss - wie unten Schueler
  # und andere Klassen - die neu erstelle Klasse gepatcht werden.
  # Die alten Methoden bleiben erhalten, d.h. auch die TypeSaver-Methoden.
  Schild.constants.map {|name| Schild.const_get(name)}.select {|o| o.is_a?(Class)}.each do |klass|
    name = Schild.const_get(klass.to_s).name.split("::").last
    klass = Class.new(klass){include SchildTypeSaver}
    name = const_set(name, klass)
  end

  # Stellt die Schüler-Tabelle samt Assoziationen bereit.
  class Schueler
    # gibt das z.Zt. aktuelle Halbjahr zurück.
    def akt_halbjahr
      abschnitte.last
    end

    # gibt aus +jahr+ das Halbjahr +1+ oder +2+ zurück.
    def halbjahr(jahr, abschnitt)
      abschnitte_dataset.where(:jahr => jahr, :abschnitt => abschnitt).first
    end

    # gibt +Herr+ oder +Frau+ als Anrede für Schüler zurück.
    def anrede
      self.geschlecht == 3 ? "Herr" : "Frau"
    end

    # gibt die passende Bezeichnung zurück Schüler
    def schueler_in
      self.geschlecht == 3 ? "Schüler" : "Schülerin"
    end

    # gibt die passende Bezeichnung zurück Studierende
    def studierende_r
      self.geschlecht == 3 ? "Studierender" : "Studierende"
    end

    # gibt die jeweilige Berufsbezeichnung nach Geschlecht zurück.
    def berufsbezeichnung_mw
      return "Keine Fachklasse zugeordnet" if self.fachklasse.nil?
      self.geschlecht == 3 ? self.fachklasse.bezeichnung : self.fachklasse.beschreibung_w
    end

    # gibt +true+ zurück, wenn Schüler volljährig.
    def volljaehrig?
      self.volljaehrig == "+"
    end

    # gibt an, ob der Schüler zu einem Zeitpunkt *datum* volljährig war.
    def volljaehrig_bei?(datum)
      return false if datum.nil? || self.Geburtsdatum.nil?
      geb, datum = self.Geburtsdatum.to_date, datum.to_date
      (datum.year - geb.year - ((datum.month > geb.month || (datum.month == geb.month && datum.day >= geb.day)) ? 0 : 1)) >= 18
    end

    # fragt ab, ob in Schild ein Foto als hinterlegt eingetragen ist.
    def foto_vorhanden?
      !!(self.schuelerfoto && self.schuelerfoto.foto)
    end

    # gibt, wenn vorhanden, ein Foto als jpg-String zurück, ansonsten nil.
    def foto
      self.schuelerfoto.foto if self.foto_vorhanden?
    end
  end

  # Ist die Assoziation, die Halbjahre, sog. Abschnitte zurückgibt.
  class Abschnitt
    dataset_module do
      # filtert den Datensatz nach Jahr
      def jahr(i)
        where(:Jahr => i)
      end

      # filtert den Datensatz nach Halbjahr
      def halbjahr(i,j)
        jahr(i).where(:Abschnitt => j)
      end

      # filtert und gibt den Datensatz als Abschnitt des aktuellen Halbjahrs zurück
      def akt_halbjahr
        halbjahr(Time.new.year-1, 1).first
      end
    end

    # Hilfsmethode für die folgenden Methoden
    def faecher_nach_id(id)
      noten.select{ |n| n.fach.Fachgruppe_ID == id && n.AufZeugnis == '+' }.sort_by{ |n| n.fach.SortierungS2 }
    end

    # wählt alle berufsübergreifenden Fächer des gewählten Schülers in angegeben Halbjahr.
    def berufsuebergreifend
      faecher_nach_id 10
    end

    # wählt alle berufsbezogenen Fächer des gewählten Schülers in angegeben Halbjahr.
    def berufsbezogen
      faecher_nach_id 20
    end

    # wählt alle Fächer des Differenzierungsbreichs des gewählten Schülers in angegeben Halbjahr.
    def differenzierungsbereich
      faecher_nach_id 30
    end

    # wählt alle Fächergruppen aus.
    def faechergruppen
      [berufsuebergreifend, berufsbezogen, differenzierungsbereich]
    end

    # gibt den Namen des Klassenlehrers mit gekürztem Vornamen.
    def v_name_klassenlehrer
      return "Kein Klassenlehrer angelegt" if klassenlehrer.nil?
      v = klassenlehrer.vorname
      n = klassenlehrer.nachname
      "#{v[0]}. #{n}"
    end

    # gibt "Klassenlehrer" entsprechend Geschlecht zurück
    def klassenlehrer_in
      return "Kein Klassenlehrer angelegt" if klassenlehrer.nil?
      klassenlehrer.geschlecht == "3" ? "Klassenlehrer" : "Klassenlehrerin"
    end

    # gibt das aktuelle Schuljahr als String im Format "2014/15" zurück.
    def schuljahr
      jahr = self.jahr
      "#{jahr}/#{jahr-1999}"
    end
  end

  # Assoziation für Noten
  class Note
    include NotenHelfer

    # note in String umwandeln
    def note
      note_s self.noten_krz
    end

    # Bezeichnung des Fachs
    def bezeichnung
      fach.bezeichnung
    end

    # Die Fachgruppen-ID des Fachs
    def fachgruppe_ID
      fach.fachgruppe_id
    end
  end

  # Assoziation für BK-Abschlussdaten
  class BKAbschluss
    # Ist der Schüler zugelassen?
    def zulassung?
      self.Zulassung == "+"
    end

    # Ist der Schüler für den Berufsabschluss zugelassen?
    def zulassung_ba?
      self.ZulassungBA == "+"
    end

    # Hat der Schüler den Berufsabschluss bestanden?
    def bestanden_ba?
      self.BestandenBA == "+"
    end
  end

  # Assoziation für die jeweiligen BK-Prüfungsfächer
  class BKAbschlussFach
    include NotenHelfer

    # Wurde das Fach schriftlich geprüft?
    def fach_schriftlich?
      self.FachSchriftlich == "+"
    end

    # Wurde das Fach mündlich geprüft?
    def fach_muendlich?
      self.MdlPruefung == "+"
    end

    # holt die jeweilige Note aus der Tabelle.
    # Standard ist note_abschluss_ba, als Argument kann auch eine andere
    # verwendet werden (siehe Tabelle)
    def note(notenart=:note_abschluss_ba)
      note_s send(notenart)
    end
  end

  # Assoziation für Abi-Abschlussdaten
  class AbiAbschluss
    # Ist der Schüler zugelassen?
    def zulassung?
      self.Zugelassen == "+"
    end
    alias_method :zugelassen?, :zulassung?

    # Hat der Schüler die Abi-Prüfung bestanden?
    def bestanden_abi?
      self.PruefungBestanden == "+"
    end
    alias_method :pruefung_bestanden?, :bestanden_abi?

    # Latinum gemacht?
    def latinum?
      self.Latinum == "+"
    end

    # Kleines Latinum erreicht?
    def kl_latinum?
      self.KlLatinum == "+"
    end

    # Gräcum erreicht?
    def graecum?
      self.Graecum == "+"
    end

    # Hebraicum erreicht?
    def hebraicum?
      self.Hebraicum == "+"
    end
  end

  # Assoziation für die jeweiligen Abi-Prüfungsfächer
  class AbiAbschlussFach
    include NotenHelfer

    # Note aus Tebelle abfragen, Notenart angeben (siehe Tabelle)
    def note(notenart)
      note_s send(notenart)
    end
  end

  # Assoziation für die jeweiligen FHR-Prüfungsfächer
  class FHRAbschlussFach
    include NotenHelfer

    # Note aus Tebelle abfragen, Notenart angeben (siehe Tabelle)
    def note(notenart)
      note_s send(notenart)
    end
  end

  # Schul-Tabelle mit vereinfachtem Zugriff auf Datenfelder mittel class-Methoden
  class Schule
    # gibt die Schulnummer zurück
    def self.schulnummer
      self.first.schul_nr
    end

    # gibt den Namen des Schulleiters als V. Name zurück
    def self.v_name_schulleiter
      "#{self.first.schulleiter_vorname[0]}. #{self.first.schulleiter_name}"
    end

    # gibt die männliche bzw. weibliche Form des Schulleiters zurück
    def self.schulleiter_in
      self.first.schulleiter_geschlecht == 3 ? "Schulleiter" : "Schulleiterin"
    end

    # gibt den Ort der Schule zurück
    def self.ort
      self.first.ort
    end
  end

  # Tabelle der Schuld-Benutzer zum Abgleichen der Daten
  class Nutzer
    alias :name :us_name
    alias :login :us_login_name
    alias :passwort :us_password
    alias :password :passwort

    # prüft, ob das angegebene Passwort mit dem gespeicherten Passwort übereinstimmt
    def passwort?(passwort='')
      crypt(passwort) == self.passwort
    end
    alias :password? :passwort?

    # ver- bzw. entschlüsselt einen String mit dem Schild-Passwortalgorithmus
    def crypt(passwort)
      passwort.codepoints.map{|c| ((c/16)*32+15-c).chr}.join('')
    end
  end
end