Ruby是一种解释型、面向对象、动态类型的语言。Ruby采取的策略是在灵活性和运行时安全之间寻找平衡点。随着Rails框架的出现,Ruby也在2006年前后一鸣惊人,同时也指引人们重新找回编程乐趣。尽管从执行速度上说,Ruby谈不上有多高效,但它却能让程序员的编程效率大幅提高。本文将讲述Ruby语言的基础语言特性,包括基本的语法及代码块和类的定义。
1. 基础
在Ruby交互命令行中输入以下命令(>>为命令行提示符,=>为返回值;下文将把=>符号和语句写在一行内表明其返回值):
>> puts 'hello, world'
hello, world
=> nil
>> language = 'Ruby'
=> "Ruby"
>> puts "hello, #{language}"
hello, Ruby
=> nil
</div>
以上代码使用puts输出,给变量赋值,并用#{}的语法实现字符串替换。这表明Ruby是解释执行的;变量无需声明即可直接初始化和赋值;每条Ruby代码都会返回某个值;单引号包含的字符串表示它将直接被解释,双引号包含的字符串会引发字符串替换。
1.1 编程模型
Ruby是一门纯面向对象语言,在Ruby中一切皆为对象,可以用“.”调用对象具有的方法,可以通过class和methods方法查看对象的类型及支持的方法,如4.class => Fixnum,7.methods => ["inspect", "%", "<<", "numerator", ...],false.class => FalseClass(方括号表示数组)。
1.2 流程控制
条件判断有正常的块形式,也有简单明了的单行形式;除了常见的if语句外,还有unless语句(等价于if not,但可读性更强)。同理,循环也有正常的块形式和单行形式。注意:除了nil和false之外,其他值都代表true,包括0!
# 块形式 if x == 4 puts 'This is 4.' end # 单行形式 puts 'This is false.' unless true x = x + 1 while x < 10 # x的结果为10 x = x - 1 until x == 1 # x的结果为1</div>
和其他C家族的语言差不多,Ruby的逻辑运算符and(&&)、or(||)都自带短路功能,若想执行整个表达式,可以用&或|
1.3 鸭子类型
执行4 + 'four'会出现TypeError的错误,说明Ruby是强类型语言,在发生类型冲突时,将得到一个错误。如果把个语句放在def...end函数定义中,则只有在调用函数时才会报错,说明Ruby在运行时而非编译时进行类型检查,这称为动态类型。Ruby的类型系统有自己的潜在优势,即多个类不必继承自相同的父类就能以“多态”的方式使用:
a = ['100', 100.0] puts a[0].to_i # => 100 puts a[1].to_i # => 100</div>
这就是所谓的“鸭子类型”(duck typing)。数组的第一个元素是String类型,第二个元素是Float类型,但转换成整数用的都是to_i。鸭子类型并不在乎其内在类型是什么,只要一个对象像鸭子一样走路,像鸭子一样嘎嘎叫,那它就是只鸭子。在面向对象设计思想中,有一个重要原则:对接口编码,不对实现编码。如果利用鸭子类型,实现这一原则只需极少的额外工作,就能轻松完成。
1.4 函数
def tell_the_truth true end</div>
每个函数都会返回结果,如果没有显式指定返回值,函数就将退出函数前最后处理的表达式的值返回。函数也是个对象,可以作为参数传给其他函数。
1.5 数组
和Python一样,Ruby的数组也是用中括号来定义,如animals = ['lion', 'tiger', 'bear'];负数下标可以返回倒数的元素,如animals[-1] => "bear";通过指定一个Range对象来获取一个区段的元素,如animals[1..2] => ['tiger', 'bear']。此外,数组元素可以互不相同,多为数组也不过是数组的数组。数组拥有极其丰富的API,可用其实现队列、链表、栈、集合等等。
1.6 散列表
numbers = {2 => 'two', 5 => 'five'}
stuff = {:array => [1, 2, 3], :string => 'Hi, mom!'}
# stuff[:string] => "Hi, mom!"
</div>
散列表可以带任何类型的键,上述代码的stuff的键较为特殊——它是一个符号(symbol),前面带有冒号标识符。符号在给事物和概念命名时很好用,例如两个同值字符串在物理上不同,但相同的符号却是同一物理对象,可以通过反复调用'i am string'.object_id和:symbol.object_id来观察。另外,当散列表用作函数最后一个参数时,大括号可有可无,如tell_the_truth :profession => :lawyer。
2. 面向对象
2.1 代码块
代码块是没有名字的函数(匿名函数),可以用作参数传递给函数。代码块只占一行时用大括号包起来,占多行是用do/end包起来,可以带若干个参数。
3.times {puts 'hehe'} # 输出3行hehe
['lion', 'tiger', 'bear'].each {|animal| puts animal} # 输出列表的内容
</div>
上面的times实际上是Fixnum类型的方法,要自己实现这样一个方法非常容易:
class Fixnum
def my_times
i = self
while i > 0
i = i - 1
yield
end
end
end
</div>
3.my_times {puts 'hehe'} # 输出3行hehe
</div>
这段代码打开一个现有的类,向其中添加一个自定义的my_times方法,并用yield调用代码块。在Ruby中,代码块不仅可用于循环,还可用于延迟执行,即代码块中的行为只有等到调用相关的yield时才会执行。代码块充斥于Ruby的各种库,小到文件的每一行,大到在集合上进行各种复杂操作,都是由代码块来完成的。
2.2 类
调用一个对象的class方法可以查看其类型,调用superclass可以查看这个类型的父类。下图展示了数字的继承链,其中横向箭头表示右边是左边实例化的对象,纵向箭头表示下边继承于上边。Ruby的一切事物都有一个共同的祖先Object。

最后通过一个完整的实例——定义一棵树,来看下Ruby的类如何定义和使用,该注意的点都写在注释里面了。
class Tree
# 定义实例变量,使用attr或attr_accessor关键字,前者定义变量和访问变量的同名getter方法(即只读),后者定义的变量多了同名setter方法(注意这里使用了符号)
attr_accessor :children, :node_name
# 构造方法(构造方法必须命名为initialize)
def initialize(name, children=[])
@node_name = name
@children = children
end
# 遍历所有节点并执行代码块block,注意参数前加一个&表示将代码块作为闭包传递给函数
def visit_all(&block)
visit &block
children.each {|c| c.visit_all &block}
end
# 访问一个节点并执行代码块block
def visit(&block)
block.call self
end
end
ruby_tree = Tree.new("Ruby",
[Tree.new("Reia"),
Tree.new("MacRuby")])
# 访问一个节点
ruby_tree.visit {|node| puts node.node_name}
# 访问整棵树
ruby_tree.visit_all {|node| puts "Node: #{node.node_name}"}
</div>
再提一下Ruby的命名规范:
(1)类采用CamelCase命名法
(2)实例变量(一个对象有一个值)前必须加上@,类变量(一个类有一个值)前必须加上@@
(3)变量和方法名全小写用下划线命名法,如underscore_style
(4)常量采用全大写下划线命名法,如ALL_CAPS_STYLE
(5)用于逻辑测试的函数和方法一般要加上问号,如if test?
3. 模块与混入(Mixin)
面向对象语言利用继承,将行为传播到相似的对象上。若一个对象像继承多种行为,一种做法是用多继承,如C++;Java采用接口解决这一问题,Ruby采用模块Mixin。模块是函数和常量的集合,若在类中包含一个模块,那么该模块的行为和常量也会成为类的一部分。
# 定义模块ToFile
module ToFile
# 获取文件名
def filename
"object_name.txt"
end
# 创建文件
def to_f
File.open(filename, 'w') {|f| f.write(to_s)} # 注意这里to_s在其他地方定义!
end
end
# 定义用户类
class Person
include ToFile
attr_accessor :name
def initialize(name)
@name = name
end
def to_s
name
end
end
Person.new('matz').to_f # 创建了一个文件object_name.txt,里面包含内容matz
</div>
上面的代码很好理解,只是有一点要注意:to_s在模块中使用,在类中实现,但定义模块的时候,实现它的类甚至还没有定义。这正是鸭子类型的精髓所在。写入文件的能力,和Person这个类没有一点关系(一个类就应该做属于它自己的事情),但实际开发又需要把Person类写入文件这种额外功能,这时候mixin就可以轻松胜任这种要求。
Ruby有两个重要的mixin:枚举(enumerable)和比较(comparable)。若想让类可枚举,必须实现each方法;若想让类可比较,必须实现<=>(

