Ruby元编程（一）

Ruby元编程（一）

DeathKing posted @ 2011年8月20日 20:50 in Rubywith tags ruby metaprogramming 元编程 动态 特征类 元类 匿名类 单例类 singlton class eigenclass Metaclass , 26628 阅读

1.0 Ruby元编程

 

　　 Ruby中的元编程，是可以在运行时动态的操作语言结构（如类、模块、实例变量等）的技术。你甚至于可以在不用重启的情况下，在运行时直接键入一段新的 Ruby代码，并执行他。

 

　　 Ruby的元编程，也具有“利用代码来编写代码”的作用。例如，常见的 attr_accessor等方法就是如此。

 

1.1 实例变量、方法、类

 

1.1.1 对象的实例变量及方法

 

　　实例变量（ Instance Variables）是当你使用它们时，才会被建立的对象。因此，即使是一个类的实例对象，也可以有不同的实例变量。

 

　　从技术层面上来看，一个对象（实例）只是存储了他的实例对象，并指向本实例的类。因此，一个对象的实例变量仅存在于对象中，方法（我们称之为实例方法（ Instance Methods））则存在于对象的类中。这也就是为什么同一个类的实例都共享类中的方法，却不能共享实例变量了。

 

 

（同一个类的对象可能有不同的实例变量，但共享相同的方法。 DeathKing 制）

 

1.1.2 类

• 类也是对象。
• 因为类也是一个对象，能应用于对象的皆可运用于类。类和任何对象一样，有它们自己的类，Class类既是Class类的实例。
• 像别的对象一样，类也有方法。对象的方法即是其所属类的实例方法。亦即，任何一个类的方法就是Class类的实例方法。
• 所有的类有共同的祖先Object类（都是从Object类直接或间接继承而来），而Object类又继承自BasicObject类，Ruby类的根本。
• 类名是常量（Constant）。

　　下面的代码有助于你理解这些信息：

# 对象的方法即为其所属类的实例方法
1 .methods == 1 . class .instance_methods
#=> true

# 类的“溯源”
N = Class . new
N .ancestors
#=> [N, Object, Kernel, BasicObject]
N . class
#=> Class
N .superclass
#=> Object
N .superclass.superclass
#=> BasicObject
N .superclass.superclass.superclass
#=> nil

1.1.3 类是开放的

　　在 Ruby中，类从来都是开放的。你可以重定义一个类，甚至于像 String或 Array这样的标准库中的类。

 

class String
  def writesize
    self .size
  end
end

puts "Tell me my size!" .writesize

 

注意

 

当你打开一个类的时候，一定要万分小心！如果你随意向类中添加方法或数据，你可能会收到许多的 BUG，比如，你定义了自己的 captalize()方法并且漫不经心的覆盖了原 String类中的 capitalize()方法，你很可能会收到风险。

 

1.1.4 多层次initialize()方法

 

　　下面将示范一个类的重载（ Overloading）。我们编写了一个 Rectangule类，该类用于将一个矩形呈现在网格上。当你在实例化一个

 

　　 Rectangule对象时，你可以使用两种方法：传递矩形的左上、右下的坐标，或者左上点坐标及矩形的宽度、高度。虽然 Ruby中每个类

 

　　只有一个 initialize方法，但这种做法允许你的一个 initialize就像两个 initialize一样。

 

# The Rectangle constructor accepts arguments in either
# of the following forms:
#   Rectangle.new([x_top, y_left], length, width)
#   Rectangle.new([x_top, y_left], [x_bottom, y_right])
class Rectangle
  def initialize(*args)
    if args.size < 2  || args.size > 3
      puts 'Sorry. This method takes either 2 or 3 arguments.'
    else
      puts 'Correct number of arguments.'
    end
  end
end
Rectangle. new ([ 10 , 23 ], 4 , 10 )
Rectangle. new ([ 10 , 23 ], [ 14 , 13 ])

 

　　上述程序还不足以编写一个完整的 Rectangule程序，但却足以演示方法重载是如何实现的。对 initialize方法的重载可使得其具有处理可变参数的能力。这种技巧不但适用于 initialize方法，也适用于其他方法！

 

1.1.5 匿名类

 

　　一个匿名类（ Anonymous Class）也被称作单例类（ Singleton Class），特征类（ Eigenclass），鬼魂类 ^订正请求（ Ghost Class），元类（ Metaclass）或者 uniclass ^译名请求 。

 

关于 eigenclass这个名字的由来：大多数人叫它 singlton classes，另一部分人叫它 metaclasses，意思是 the class of a class。但是这些名字都不足以描述它。 Ruby之父 Matz至今还没有给出一个官方的名字，但是他似乎喜欢叫它 eigenclass， eigen这个词来自于德语，意思是 one’s own。所以， eigenclass就被翻译为 “an object’s own class”。而 eigenclass的方法名字，则取了一个比较科学严肃的名字叫 Singlton Methods。

 

——参考自 blackanger对 Metaprogramming Ruby的笔记(5)

“特征类”是一个很好的命名。这个“特征”和线性代数中“特征值”、“特征向量”的“特征”是一个意思。“特征值”、“特征向量”的名称是由德国数学家 David Hilbert （大卫·希尔伯特）在 1904 年使用并得以流传的，德语单词“ Eigen”本意为“自己的”。 Eigenclass，也就意味着“自己的类”，用于 Ruby 的“单例类”概念之上十分贴切，因为“单例类”实际上就是一个对象独有的类。

 

——参考自 紫苏的 特征类一文

 

 

　　Ruby中每个对象都有其自己的匿名类，一个类能拥有方法，但是只能对该对象本身其作用：当我们对一个具体的对象添加方法时， Ruby会插入一个新的匿名类于父类之间，来容纳这个新建立的方法。值得注意的是，匿名类通常是不可见（ Hidden）的。他没有名字因此不能像其他类一样，通过一个常量来访问。你不能为这个匿名类实例化一个新的对象。

 

　　下面展示了建立匿名类的一些方法：

 

# 1
class Rubyist
  def self .who
    "Geek"
  end
end

# 2
class Rubyist
  class << self
    def who
      "Geek"
    end
  end
end

# 3
class Rubyist
end
def Rubyist.who
  "Geek"
end

#4
class Rubyist
end
Rubyist.instance_eval do
  def who
    "Geek"
  end
end
puts Rubyist.who # => Geek

# 5
class << Rubyist
  def who
    "Geek"
  end
end

 

　　上述5段代码，分别定义了 Rubylist.who方法，该方法返回 "Geek"。

 

　　你可以参看 Complete Ruby Class Diagram 一文，文中展示了 Ruby 1.8.6中的用户定义类及他们的超类的关系。