Ruby学习之对象模型

这两周工作内容较多，平时自己也有点不在状态，学的东西有点少了，趁着现在还有点状态，赶紧复习一下之前学习的Ruby吧。

Ruby是我真正开始接触动态语言魅力的第一个语言，之前虽然也用过且一直用perl、python等脚本语言，但是只是作为unix shell的扩展（和工作有关），没有真正地审视动态语言的哲学。是《Ruby元编程》这本书，好像给我打开了一扇新世界的大门，书中介绍的每一个特性都让我兴奋地几乎跳起来，这就是学习的魅力吧。

Ruby语言初探

由于是第一个Ruby的随笔，先简单介绍一下ruby的语法规则吧。ruby的语法和python有点类似，但是不要求严格缩进（当然没什么特殊情况缩进是必须的），所以用end关键字来表示结束。

说实话还没有深究过ruby中的每一个变量类型，但是有一点是确定不变的：动态，强类型。所谓的强类型就是一个变量只能只一种类型，不能变成其他类型，而在实际使用中，你会发现一个变量是可以自由隐式转换的，比如

var=1

var=“string"

不会有任何问题，但是这并不表示ruby就是弱类型语言。和python类似，ruby中的变量其实就是内存的引用，当隐式改变一个变量的类型的时候，其实是新建了一块新的内存，并且将变量名指向新的地址，作为新值的引用，而原来的旧的内存内容当他的引用次数变成0的时候，就会被系统的垃圾回收机制适时地回收掉。（此处用python的内存原理类推了一下，并没有求证，如果有错误，希望大家多多提出）

ruby中用小写字母或者下划线开头的关键字作为变量名，以@开头作为实例变量名，用class关键字定义类，module关键字定义模块，def关键字定义方法，initialize方法来构造一个对象，return关键字返回值，用.调用方法等，没有任何很奇怪的语法，一切看起来都是那么自然。

Ruby中的对象

Ruby中到处都是对象，每一个对象都来自于某一个类，同时这个类可能继承于某一个父类。对象又可以称为类的实例，对象的属性，也就是类的实例变量，存放在对象中，而对象的方法，也就是类的实例方法，存放在类中。所以同一个类下的不同实例可以共享方法，但是实例变量确是不共享的。每一个类都继承与Object类，Object类中存放诸如class()（查看对象的类）等方法，而Object又是继承自BasicObject类（白板类，创建继承自白板类的对象可以消除之前可能存在的所有方法）。每一个对象的类都是Class，Class只是一个封装了new()等方法的Module......

说起来有点拗口，我大致画了一下示意图（实线表示class，虚线表示superclass）：

Ruby中的方法

当你调用一个对象的方法时，系统会从该对象的类中查找是否有该方法，如果没有找到，则会依次到上一级父类中查找，直到找到该方法，如果没有找到，则会调用method_missing()方法，调用幽灵方法，或者报出调用错误的信息。可以调用ancestors方法，查看当前对象的祖先链（即上述查找过程的链结构，特别的，在Object之后，会查找Kernel模块，这是由于Object包含了Kernel模块，Kernel中包含print等方法），Ruby就是在祖先链上依次查找方法。

找到方法后，自然要执行了，然而按照以上所说，方法的查找需要经过一个祖先链，那么在调用这个方法的时候又是如何确定接受者的呢？在Ruby中，每一行代码都会在当前对象中执行，这个当前对象就是self，没有明确指定接受者的方法都在self上调用。

事实上，每个Ruby脚本执行时，都会创建一个main对象作为当前对象，此时，self就是main（main又可以称作顶级上下文，正如python中的顶格书写的代码，而不是c，c++中入口函数的概念）。

Ruby中的私有方法也和c++中有所不同。private关键字后面的方法只能被隐含接受者调用，（又由于调用方法时，如果接收者不是自己，则必须明确指定一个接收者，上述下划线文字）所以私有方法只能被自身调用。检查私有方法调用是否合法，只需检查是否指定了接收者（否）以及当前的self是谁。

扩展：在Ruby中，有种邪恶的方式可以得到任何规则的豁免来访问任何方法，包括private，即send方法。

Ruby中的类操作

在Ruby中，用class关键字定义一个类， 如果这个类不存在，那么会创建这个类，如果这个类存在了，则会对已有的类添加方法、属性等。这个操作对自带的类同样有效。如书上的一个例子，去除字符串中非字母、数字、空格的其他符号。想到的是一个用正则表达式来处理的方法：

def to_alphanumeric(s)

    s.gsub /^\w\s/, ''

end

在Ruby中，可以“打开”String类，并且在类中直接添加该方法：

class String

    def to_alphanumeric

        gsub /^\s\w/, ''

    end

end

于是在String中多了一个新的方法to_alphanumeric。

ps：这是我第一次知道可以有这样的定义方式，这让我感到耳目一新，就像开了一扇窗，外面全都是新的景色。

“打开”类添加方法的操作看起来很酷，但是仔细思考的话，其实是存在一定问题的：如果在String中，已经存在了to_alphanumeric方法，那么调用时是不能确定调用到哪个方法的。（截止到写这篇随笔的时候，我还不是很清楚在Ruby中实现C++的多态，或者是override等方式是什么样子的）

Ruby中的常量和模块

和python类似，用大写字母开头来表示一个常量。常量只在当前作用域下有效，类似于目录树的结构，其他作用域下的同名常量就像是不同目录下的同名文件，是不相关的。

从随笔开始的示意图中，Module是Class的superclass，其实Module（模块）就是一些实例方法的集合，和Class就是封装了若干功能的Module（如new()方法）。Module和Class非常类似，但是使用又截然不同，当需要被继承或者实例化的时候，应该选用Class（superclass()方法和new()方法），而当需要被其他地方包含（include、import）时，应该使用模块。

模块就像是目录，模块中的不同常量（方法或者属性的引用）就可以看成是文件，常量和模块组成一个类似文件树的结构，调用时用双冒号来表示路径（::）。用加上路径的显示方式可以唯一确定到常量的位置，这就是命名空间的概念。