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 classeigenclass 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：

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# 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。

 

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class String

  defwritesize

    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。

 

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# 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

  definitialize(*args)

    ifargs.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：

 

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# 1

class Rubyist

  defself.who

    "Geek"

  end

end

 

# 2

class Rubyist

  class<< self

    defwho

      "Geek"

    end

  end

end

 

# 3

class Rubyist

end

def Rubyist.who

  "Geek"

end

 

#4

class Rubyist

end

Rubyist.instance_evaldo

  defwho

    "Geek"

  end

end

puts Rubyist.who# => Geek

 

# 5

class << Rubyist

  defwho

    "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。