Ruby的面向对象编程的基础教程

Ruby 是纯面向对象的语言，Ruby 中的一切都是以对象的形式出现。Ruby 中的每个值都是一个对象，即使是最原始的东西：字符串、数字，甚至连 true 和 false 都是对象。类本身也是一个对象，是 Class 类的一个实例。本章将向您讲解所有与 Ruby 面向对象相关的主要功能。

类用于指定对象的形式，它结合了数据表示法和方法，把数据整理成一个整齐的包。类中的数据和方法被称为类的成员。
Ruby 类定义

当您定义一个类时，您实际是定义了一个数据类型的蓝图。这实际上并没有定义任何的数据，而是定义了类的名称意味着什么，也就是说，定义了类的对象将由什么组成，以及在该对象上能执行什么操作。

类定义以关键字 class 开始，后跟类名称，最后以一个 end 进行分隔表示终止该类定义。例如，我们使用关键字 class 来定义 Box 类，如下所示：

class Box
  code
end

</div>

按照惯例，名称必须以大写字母开头，如果包含多个单词，每个单词首字母大写，但此间没有分隔符（例如：CamelCase）。
定义 Ruby 对象

类提供了对象的蓝图，所以基本上，对象是根据类进行创建的。我们使用 new 关键字声明类的对象。下面的语句声明了类 Box 的两个对象：

box1 = Box.new
box2 = Box.new

</div>

initialize 方法

initialize 方法是一个标准的 Ruby 类方法，与其他面向对象编程语言中的 constructor 工作原理类似。当您想要在创建对象的同时初始化一些类变量，initialize 方法就派上用场了。该方法带有一系列参数，与其他 Ruby 方法一样，使用该方法时，必须在前面放置 def 关键字，如下所示：

class Box
  def initialize(w,h)
   @width, @height = w, h
  end
end

</div>

实例变量

实例变量是类属性，它们在使用类创建对象时就变成对象的属性。每个对象的属性是单独赋值的，和其他对象之间不共享值。在类的内部，是使用 @ 运算符访问这些属性，在类的外部，则是使用称为访问器方法的公共方法进行访问。下面我们以上面定义的类 Box 为实例，把 @width 和 @height 作为类 Box 的实例变量。

class Box
  def initialize(w,h)
   # 给实例变量赋值
   @width, @height = w, h
  end
end

</div>

访问器 & 设置器 方法

为了在类的外部使用变量，我们必须在访问器方法内部定义这些变量，这些访问器方法也被称为获取器方法。下面的实例演示了访问器方法的用法：

#!/usr/bin/ruby -w
 
# 定义类
class Box
  # 构造器方法
  def initialize(w,h)
   @width, @height = w, h
  end
 
  # 访问器方法
  def printWidth
   @width
  end
 
  def printHeight
   @height
  end
end
 
# 创建对象
box = Box.new(10, 20)
 
# 使用访问器方法
x = box.printWidth()
y = box.printHeight()
 
puts "Width of the box is : #{x}"
puts "Height of the box is : #{y}"

</div>

当上面的代码执行时，它会产生以下结果：

Width of the box is : 10
Height of the box is : 20

</div>

与用于访问变量值的访问器方法类似，Ruby 提供了一种在类的外部设置变量值的方式，也就是所谓的设置器方法，定义如下：

#!/usr/bin/ruby -w
 
# 定义类
class Box
  # 构造器方法
  def initialize(w,h)
   @width, @height = w, h
  end
 
  # 访问器方法
  def getWidth
   @width
  end
  def getHeight
   @height
  end
 
  # 设置器方法
  def setWidth=(value)
   @width = value
  end
  def setHeight=(value)
   @height = value
  end
end
 
# 创建对象
box = Box.new(10, 20)
 
# 使用设置器方法
box.setWidth = 30
box.setHeight = 50
 
# 使用访问器方法
x = box.getWidth()
y = box.getHeight()
 
puts "Width of the box is : #{x}"
puts "Height of the box is : #{y}"

</div>

当上面的代码执行时，它会产生以下结果：

Width of the box is : 30
Height of the box is : 50

</div>

实例方法

实例方法的定义与其他方法的定义一样，都是使用 def 关键字，但它们只能通过类实例来使用，如下面实例所示。它们的功能不限于访问实例变量，也能按照您的需求做更多其他的任务。

#!/usr/bin/ruby -w
 
# 定义类
class Box
  # constructor method
  def initialize(w,h)
   @width, @height = w, h
  end
  # 实例方法
  def getArea
   @width * @height
  end
end
 
# 创建对象
box = Box.new(10, 20)
 
# 调用实例方法
a = box.getArea()
puts "Area of the box is : #{a}"

当上面的代码执行时，它会产生以下结果：
Area of the box is : 200
类方法 & 类变量

类变量是在类的所有实例中共享的变量。换句话说，类变量的实例可以被所有的对象实例访问。类变量以两个 @ 字符（@@）作为前缀，类变量必须在类定义中被初始化，如下面实例所示。

类方法使用 def self.methodname() 定义，类方法以 end 分隔符结尾。类方法可使用带有类名称的 classname.methodname 形式调用，如下面实例所示：
#!/usr/bin/ruby -w
 
class Box
  # 初始化类变量
  @@count = 0
  def initialize(w,h)
   # 给实例变量赋值
   @width, @height = w, h
 
   @@count += 1
  end
 
  def self.printCount()
   puts "Box count is : #@@count"
  end
end
 
# 创建两个对象
box1 = Box.new(10, 20)
box2 = Box.new(30, 100)
 
# 调用类方法来输出盒子计数
Box.printCount()

</div>

当上面的代码执行时，它会产生以下结果：

Box count is : 2

</div>

to_s 方法

您定义的任何类都有一个 to_s 实例方法来返回对象的字符串表示形式。下面是一个简单的实例，根据 width 和 height 表示 Box 对象：

#!/usr/bin/ruby -w
 
class Box
  # 构造器方法
  def initialize(w,h)
   @width, @height = w, h
  end
  # 定义 to_s 方法
  def to_s
   "(w:#@width,h:#@height)" # 对象的字符串格式
  end
end
 
# 创建对象
box = Box.new(10, 20)
 
# 自动调用 to_s 方法
puts "String representation of box is : #{box}"

</div>

当上面的代码执行时，它会产生以下结果：

String representation of box is : (w:10,h:20)

</div>

访问控制

Ruby 为您提供了三个级别的实例方法保护，分别是 public、private 或 protected。Ruby 不在实例和类变量上应用任何访问控制。

•     Public 方法： Public 方法可被任意对象调用。默认情况下，方法都是 public 的，除了 initialize 方法总是 private 的。
•     Private 方法： Private 方法不能从类外部访问或查看。只有类方法可以访问私有成员。
•     Protected 方法： Protected 方法只能被类及其子类的对象调用。访问也只能在类及其子类内部进行。

下面是一个简单的实例，演示了这三种修饰符的语法：

#!/usr/bin/ruby -w
 
# 定义类
class Box
  # 构造器方法
  def initialize(w,h)
   @width, @height = w, h
  end
 
  # 实例方法默认是 public 的
  def getArea
   getWidth() * getHeight
  end
 
  # 定义 private 的访问器方法
  def getWidth
   @width
  end
  def getHeight
   @height
  end
  # make them private
  private :getWidth, :getHeight
 
  # 用于输出面积的实例方法
  def printArea
   @area = getWidth() * getHeight
   puts "Big box area is : #@area"
  end
  # 让实例方法是 protected 的
  protected :printArea
end
 
# 创建对象
box = Box.new(10, 20)
 
# 调用实例方法
a = box.getArea()
puts "Area of the box is : #{a}"
 
# 尝试调用 protected 的实例方法
box.printArea()

</div>

当上面的代码执行时，它会产生以下结果。在这里，第一种方法调用成功，但是第二方法会产生一个问题。

Area of the box is : 200
test.rb:42: protected method `printArea' called for #
<Box:0xb7f11280 @height=20, @width=10> (NoMethodError)

</div>

类的继承

继承，是面向对象编