用实际代码演示Ruby的容易被误解的6个特性

简介： 假设您是一名 C++ 开发人员，您需要使用 Ruby 快速执行一些原型设计。当您拿起一本 Ruby 参考书籍（比如 Pickaxe）或浏览 Ruby 网站时，会看到一些熟悉的构造，比如类声明、线程支持和异常处理。正当您认为自己了解 Ruby 的工作原理之时，您意识到了，您 Ruby 代码中的并发机制与 Boost 线程工作原理不一样，catch 和 throw 也与它们看上去的大不相同，而且其他人在其 Ruby 脚本中各处使用了名为 self 的关键词。欢迎来到 Ruby 的世界中！

如果您是一名 C++ 程序员且需要在 Ruby 环境中工作，那么您有一些功课要做。本文讨论了 Ruby 新手可能会误解的六个 Ruby 特性，特别是当他或她来自一个类似但又不太相同的环境，比如 C++：

● Ruby 类层次结构

● Ruby 中的单例方法

● self 关键词

● method_missing 方法

● 异常处理

● 线程

 

注意：本文中所有的代码均进行测试，且基于 Ruby 版本 1.8.7。

 

Ruby 中的类层次结构

Ruby 中的类层次结构会很棘手。创建一个 Cat 类型的类并开始探讨其层次结构（参见 清单 1）。

清单 1. Ruby 中的隐式类层次结构

 

irb(main):092:0> class Cat
irb(main):093:1> end
=> nil
 
irb(main):087:0> c = Cat.new
=> #<Cat:0x2bacb68>
irb(main):088:0> c.class
=> Cat
irb(main):089:0> c.class.superclass
=> Object
irb(main):090:0> c.class.superclass.superclass
=> nil
irb(main):091:0> c.class.superclass.superclass.superclass
NoMethodError: undefined method `superclass' for nil:NilClass
  from (irb):91
  from :0

</div>

Ruby 中的所有对象（甚至用户定义的对象）都是 Object 类的后代，这在清单 1 中清晰可见。这与 C++ 是鲜明的对比。这一点也不像普通数据类型，例如 C/C++ int 或 double。清单 2 显示了整数 1 的类层次结构。

清单 2. 整数 1 的类层次结构
 

irb(main):100:0> 1.class
=> Fixnum
irb(main):101:0> 1.class.superclass
=> Integer
irb(main):102:0> 1.class.superclass.superclass
=> Numeric
irb(main):103:0> 1.class.superclass.superclass.superclass
=> Object

</div>

到目前为止一切顺利。现在您知道了类本身是 Class 类型的对象。而 Class 最终派生自 Object，如 清单 3 中所示使用 Ruby 内置的 String 类。

清单 3. 类的类层次结构
 

irb(main):100:0> String.class
=> Class
irb(main):101:0> String.class.superclass
=> Module
irb(main):102:0> String.class.superclass.superclass
=> Object

</div>

Module 是 Class 的基类，但是使用它时有一点要注意，即您不能直接实例化用户定义的 Module 对象。如果您不想深入 Ruby 内部，最好考虑与 C++ 命名空间有类似特征的 Module：您可以定义您自己的方法、常量、等等。您在 Class 中包含了一个 Module，以及 voilà，Module 的所有元素现在会魔法般地成为 Class 的元素。清单 4 提供了一个示例。

清单 4. Module 不能进行直接实例化，并且只能与类一同使用

irb(main):020:0> module MyModule
irb(main):021:1> def hello
irb(main):022:2> puts "Hello World"
irb(main):023:2> end
irb(main):024:1> end
irb(main):025:0> test = MyModule.new
NoMethodError: undefined method `new' for MyModule:Module
  from (irb):25
irb(main):026:0> class MyClass
irb(main):027:1> include MyModule
irb(main):028:1> end
=> MyClass
irb(main):029:0> test = MyClass.new
=> #<MyClass:0x2c18bc8>
irb(main):030:0> test.hello
Hello World
=> nil

</div>

下面再重申一下重点：当您使用 Ruby 编写 c = Cat.new 时，c 是派生自 Object 的 Cat 类型的一个对象。Cat 类是 Class 类型的一个对象，Class 派生自 Module，而 Module 又派生自 Object。因此该对象及其类型都是有效的 Ruby 对象。

单例方法和可编辑类

现在，看一下单例方法。假设您想使用 C++ 建模类似于人类社会的东西。那么您会如何做呢？定义一个名为 Human 的类，然后定义数百万的 Human 对象？这更像是在建模一个呆板的社会；每个人必须具惟一的特征。Ruby 的单例方法在这里就派上了用场，如 清单 5 所示。

清单 5. Ruby 中的单例方法
 

irb(main):113:0> y = Human.new
=> #<Human:0x319b6f0>
irb(main):114:0> def y.paint
irb(main):115:1> puts "Can paint"
irb(main):116:1> end
=> nil
irb(main):117:0> y.paint
Can paint
=> nil
irb(main):118:0> z = Human.new
=> #<Human:0x3153fc0>
irb(main):119:0> z.paint
NoMethodError: undefined method `paint' for #<Human:0x3153fc0>
  from (irb):119

</div>

Ruby 中的单例方法 是仅与特定对象关联的方法，不能用于一般的类。它们的前缀是对象名称。在 清单 5 中，paint 方法特定于 y对象，而且仅限于 y 对象；z.paint 导致一个 “方法未定义” 错误。您可以调用 singleton_methods 来查明一个对象中的单例方法列表：
 

irb(main):120:0> y.singleton_methods
=> ["paint"]

</div>

不过在 Ruby 中有另一种定义单例方法的方式。看看 清单 6 中的代码。

清单 6. 创建单例方法的另一种方式
 

irb(main):113:0> y = Human.new
=> #<Human:0x319b6f0>
irb(main):114:0> class << y
irb(main):115:1> def sing
irb(main):116:1> puts "Can sing"
irb(main):117:1> end
irb(main):118:1>end
=> nil
irb(main):117:0> y.sing
Can sing
=> nil

</div>

 

 

 

清单 5 还开创了新的可能性，可以添加新方法到用户定义的类和内置的 Ruby 现有类，比如 String。这在 C++ 中是不可能实现的，除非您能够访问您使用的类的源代码。再次观察 String 类（清单 7）。

清单 7. Ruby 允许您修改一个现有的类

irb(main):035:0> y = String.new("racecar")
=> "racecar"
irb(main):036:0> y.methods.grep(/palindrome/)
=> [ ]
irb(main):037:0> class String
irb(main):038:1> def palindrome?
irb(main):039:2> self == self.reverse
irb(main):040:2> end
irb(main):041:1> end
irb(main):050:0> y.palindrome?
=> true

</div>

清单 7 清楚地展示了如何编辑一个现有的 Ruby 类来添加您自行选择的方法。这里，我添加了 palindrome? 方法到 String 类。因此 Ruby 类在运行时是可编辑的（一个强大的属性）。

现在您对 Ruby 的类层次结构和单例有了一定的认识，接下来我们来看 self。注意，在定义 palindrome? 方法时我使用了 self。

发现 self

self 关键词的最常见用法可能就是在 Ruby 类中声明一个静态方法，如 清单 8 所示。

清单 8. 使用 self 声明类的静态方法

class SelfTest
 def self.test
  puts "Hello World with self!"
 end
end
 
class SelfTest2
 def test
  puts "This is not a class static method"
 end
end
 
SelfTest.test
SelfTest2.test

</div>

从 清单 8 的输出中可以看到（如 清单 9 所示），没有对象您无法调用非静态方法。该行为类似于 C++。

清单 9. 在没有对象的情况下调用非静态方法时会出错
 

irb(main):087:0> SelfTest.test
Hello World with self!
=> nil
irb(main):088:0> SelfTest2.test
NoMethodError: undefined method 'test' for SelfTest2:Class
  from (irb):88

</div>

在探讨 self 更深奥的用途和含义之前，注意您也可以通过在方法名称前面加上类名来在 Ruby 中定义一个静态方法：

class TestMe
 def TestMe.test
  puts "Yet another static member function"
 end
end
 
TestMe.test # works fine

</div>

清单 10 提供了 self 的一个更有趣但不太容易找到的用法。

清单 10. 使用元类来声明静态方法
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