Ruby基础教程(三)——类和模块

三、类和模块

1. 什么是类

   • 类表示对象的种类。Ruby是完全面向对象的语言，一切都是对象，某个对象必属于某个类

   • class方法——给出某个对象所属的类

   ary = []
   a = 1
   s = "string"
   p ary.class #==>Array
   p a.class   #==>Fixnum
   p s.class   #==>String

   • instance_of?方法——判断对象是否是给定类的一个实例

   ary = []
   p ary.instance_of?(Array)   #==> true
   p ary.instance_of?(String)  #==> false
   p ary.instance_of?(Object)  #==> false   虽然Object是ary的父类，但ary不是Object的实例

2. 继承

   2.1 继承的作用

   • 在不影响原有功能的前提下追加新功能

   • 重定义原有功能，使名称相同的方法产生不同的效果

   • 在已有功能的基础上追加处理，扩展已有的功能

   2.2 BasicObject类

   • BasicObject类是Ruby中所有类的父类

   • BasicObject类是最基础的类，只定义了最基础的方法。普通对象一般都是继承Object类

     BasicObject
     |
     |==========Object
     |==========|
     |==========|==========Array
     |==========|==========String
     |==========|==========Hash
     |==========|==========IO
     |==========|==========|
     |==========|==========|==========File
     |==========|==========Regexp
     |==========|==========Dir
     |==========|==========Numeric
     |==========|==========|
     |==========|==========|==========Integer
     |==========|==========|==========|
     |==========|==========|==========|==========Fixnum
     |==========|==========|==========|==========Bignum
     |==========|==========|==========Float
     |==========|==========|==========Complex
     |==========|==========|==========Rational
     |==========|==========Exception
     |==========|==========Time

   • is_a?方法——判断对象是否属于给定的类

     ary = []
     p ary.instance_of?(Array)   #==> true
     p ary.instance_of?(String)  #==> false
     p ary.instance_of?(Object)  #==> true   Object是ary的父类

3. 创建类

   • 类名首字母必须大写

     class 类名
         类的定义
     end

   • initialize方法

     使用new方法创建对象时，initialize方法会被调用，new的参数会传给initialize方法

   def initialize(myname = "Ruby" )
       @name = myname
   end

   • 实例变量

     实例变量，就是类的成员变量，以“ @ ”开头

     引用未初始化的实例变量时，返回值为nil

   • 存取器

     从对象外部不能直接访问实例变量，需要通过方法来完成

   def name
       @name
   end
   
   def name= (value)
       @name = value
   end
   
   p bob.name              #==> 获取name的值
   p bob.name = "David"    #==> 调用name=方法，像赋值一样

   • 如果变量太多，每个变量都定义存取方法太麻烦，可以使用方法attr_reader, attr_write, attr_accessor

   定义	意义
   attr_reader	只读
   attr_write	只写
   attr_accessor	读写

   class HelloWorld
       attr_reader :name
       attr_writer :address
       attr_accessor :phone
   end

   • 特殊变量self

   相当于C++的this

   class Test
       attr_accessor :name
   
       def initialize(str = "David")
           @name = str
       end
   
       def show1
           name = "XXX"
           p @name
           p name
       end
   
       def show2
           p self.name
       end
   end
   
   t = Test.new()
   t.show1 #==> "David"
           #==> "XXX"
   t.show2 #==> "David"

4. 类方法

   方法的接收者为类本身，称为类方法

   • 方法1

     class << HelloWorld
         class << self
             def classFunc1(XXX)   #==> 在类HelloWorld中，定义类方法
                 ...
             end
     
             def classFunc2(XXX)
                 ...
             end
         end
     end

   • 方法2

     class Test
     end
     
     def Test.show
         p "show"
     end
     
     Test.show   #==> "show"

   • 方法3

     class << Test
         def show
             p "show"
         end
     end
     
     Test.show   #==> "show"

5. 常量

   需要用::访问

   class Test
       Version = "1.0"
   end
   
   p Test::Version #==> "1.0"

6. 类变量

   类变量以@@开头

   类变量被类的所有实例共享

   class Test
       @@cnt = 0
   end

7. 限制方法

   public 全员公开(默认)

   private 对外不公开，只有内部的方法能够调用

   protected 内部的方法或子类可以调用，其他对象无法调用

   默认为public，但initialize方法默认为private

8. 扩展类

   Ruby允许我们给定义好的类添加方法

   class String
       def count_word
           ary = self.split(/\s+/)  #==> 用空格分割
           return ary.size
       end
   end
   
   str = "David Wang Jordan"
   p str.count_word  #==> 3

9. 继承类

   定义类时如果没有指定父类，Ruby默认该类为Object类的子类

   class NewArray < Array
   
   end

   instance_methods方法——返回该类的实例方法列表

   p "BasicObject", BasicObject.instance_methods
   
   #==> [:==, :equal?, :!, :!=, :instance_eval, :instance_exec, :__send__, :__id__]
   

10. 别名

    在重定义已经存在的方法时，可以用别名先把原先的方法保存起来，这样新旧方法都可以调用

    alias  别名   原名   #==>直接使用方法名
    alias :别名  :原名   #==>使用符号名

11. 删除方法

    undef  方法名  #==> 直接使用方法名
    undef :方法名  #==> 使用符号名

12. 单例类

    给该类的某个对象，定义专属的方法

    str1 = "David"
    str2 = "Wang"
    
    class << str1
        def test
            p "test"
        end
    end
    
    str1.test   #==> "test"
    str2.test   #==> 错误

13. 模块

    • 简介

      类——数据+方法

      模块——只有方法

      模块不能拥有实例

      模块不能被继承

    • 创建/使用模块

      如果想把模块内定义的方法公开给外部使用，需要用module_function方法声明

      模块函数中的self，返回的是使用该模块的类实例。在不同的情况下，self可能会不同，所以不建议在模块函数内部使用self

      module 模块名
          模块定义
      end
      
      module HelloModule
          Version = 1.0                  #==> 定义模块常量
          def hello(name)
              p "Hello, #{name}."
          end
      
          module_function :hello         #==> 指定hello方法为模块函数
      end
      
      p HelloModule::Version
      HelloModule.hello("David")
      
      include HelloModule                #==> 包含模块
      p Version
      hello("Wang")

14. Mix-in

    Mix-in就是用include语句，将模块混合到类中

    include?方法——类是否包含某个模块

    ancestors方法——获取继承关系列表

    superclass方法——返回父类

    module M
    end
    
    class C
        include M
    end
    
    p C.ancestors   #==> [C, M, Object, Kernel, BasicObject]
                    #==> Kernel是Ruby内部的一个核心模块，程序运行时所需的共通函数均在此模块内，例如p，raise等

    Ruby不允许多重继承，但通过Mix-in，可以让多个类共享其他功能

15. 查找方法的规则

    • 本类定义的方法 > include模块中的方法 > 父类的方法

    • 同一个类包含多个模块时，优先使用最后一个包含的模块

    • 相同模块被包含两次以上时，第二次以后的会被省略

    module M1
    end
    
    module M2
    end
    
    module M3
        include M2
    end
    
    class C
        include M1
        include M3
    end
    
    p C.ancestors    #==> [C, M3, M2, M1, Object, Kernel, BasicObject]

16. extend方法

    • include 通过模块扩展类的功能
    • extend 通过模块扩展对象的功能

    module Test
    end
    
    str = ""
    str.extend( Test )

    module IncludeModule
        def include_method
            p "include_method"
        end
    end
    
    module ExtendModule
        def extend_method
            p "extend_method"
        end
    end
    
    class MyClass
        extend ExtendModule         #==> 用extend定义类方法
        include IncludeModule       #==> 用include定义实例方法
    end
    
    p MyClass.extend_method
    p MyClass.new.include_method