Ruby 元编程 - 类定义

在 Ruby 中类的定义有所不同。使用 class 关键字时，不仅是在规定对象的行为方式，也是在运行代码。

类定义

深入类定义

• 一般认为定义类就是定义方法
• 其实，可以再类定义中放入任何代码
• 类定义也会返回最后一条语句

当前类

• 总有一个当前类（或模块）存在
• 定义一个方法时，这个方法就成为当前类的一个实例方法
• 在程序的顶层，当前类是 Object
• 在一个方法中，当前列就是当前对象的类
• 当用 class 关键字打开一个类时（或者用 module 模块打开模块时），这类成为当前类

class_eval 方法

• class_eval 可以在不知道类名字的情况下打开一个类
• class_eval 会同时修改 self 和当前类
• Module#class_eval 比 class 关键字更灵活
  • 可以对任何代表类的变量使用 class_eval, 而 class 关键字只能使用常量
  • class 关键字会打开一个新的作用域，而 class_eval 则使用扁平作用域
• class_exec/module_exec 接受额外的代码块作为参数
• 通过我们用 install_eval 打开非类对象；而用 class_eval 打开类定义，然后用 def 定义方法。

类实例变量

• 在类定义时，定义的实例变量,即类对象的实例变量叫做类实例变量

class MyClass
  @my_var = 1
end

• 在类中 以 @@ 大头的叫做类变量

class MyClass
  @@v =1
end

• 类变量与类实例变量不同，它们可以被子类或类的实例被锁使用
• 类变量并真正属于类，而是属于类体系结构；一般尽量避免使用类变量

单件方法 Singleton Methods

• 只对单个对象生效的方法，成为单件方法

str = "a string"

def str.title?
  self.updcase == self
end

类方法

• 类方法的实际上就是一个类对象的单件方法
• Ruby 中对象类型并不严格与类相关，类型只是对象能相应的一组方法，这种概念成为 duck typing

类宏 Class Macro

• attr_reader, attr_writer, attr_accessor 称为类宏

单件类 Singleton Class

单件类定义

• 一个对象特有的隐藏类，被称为该对象的单件类，或 metaclass, eigenclass
• 每个单件类只有一个实例，而且不能被继承
• 单件类是一个对象的单件方法存活之所
• Object#singleton_class 返回单件类的引用

"abc".singleton_class

• 也可通过 class << 语法获取单件类

obj = Object.new

singleton_class = class << obj
  self
end

singleton_class.class

关于方法查找

• 如果对象有单件类，Ruby 不是从它所在对象的类开始查找，而是从对象的单件类中开始查找方法
• 对象的单例方法就存在对象的单例类中
• 单件类的超类就是超类的单件类

Ruby 对象模型的七条规则

• 只有一种对象： 普通对象或模块
• 只有一种模块：普通模块、一个类或一个单件类
• 只有一种方法，它存在于一个模块中 - 通常是在一个类中
• 每个对象（包括类）都有自己的 “真正的类”：普通类或单件类
• 除了 BasicObject 类没有超类外，每个类有且只有一个祖先： 一个类或模块
• 一个对象的单件类的超类是这个对象的类：一个类的单件类的超类就是这个类的超类的单件类
• 调用一个方法时，Ruby 先进入接收者真正的类，然后进入祖先链

定义类方法的三种语法

def MyClass.a_class_method;end

class MyClass
  def self.another_class_method;end
end

class MyClass
  class << self
    def yet_another_class_method;end
  end
end

单件类和 instance_eval

• instance_eval 也会修改当前类，他会把当前类修改为接收者的单件类；即 instance_eval 可定义单件方法

s1, s2 = 'abc', 'def'

s1.instance_eval do
  def swoosh!; reverse; end
end

s1.swoosh! # => 'cba'
s2.respond_to?(:swoosh!) # => false

类属性

• 一般可通过类宏给对象创造属性，如果要给类创建属性，可在单件类中定义类宏
• 在单例类中定义的方法，实际上会成为类方法

class MyClass
  class << self
    attr_accessor :c
  end
end

类方法和 include 方法

• 类扩展通过向类的单件类中添加模块来定义类方法
• 类方法其实是单件方法的特例
• 对象也可以在其单件类中通过 include module 的方式来扩展方法，成为对象扩展

Object#extend

• class 中通过 extend 引入的 module 中的方法是类方法
• class 中通过 incdule 引入的 module 中的方法是实例方法

方法包装器

有三种方式，可将一个方法包装另外一个方法

环绕别名 Around Alias

• alias_method 可以给 Ruby 方法取别名
• 如果要在顶级作用域中修改方法，需使用 alias 关键字
• 使用 alias_method 重新定义方法时，并不真正修改这个方法，只要老方法还存在一个绑定的名字，仍旧可以调用
• 可通过如下三个步骤编写环绕别名
  • 给方法定义一个别名
  • 重定义这个方法
  • 在新的方法中调用老的方法
• 环绕别名也是一种猴子补丁，是全局性的

细化封装器 Refinement Wrapper

• 在细化方法中调用 super, 则会调用哪个没有细化的原始方法，这种技巧成为细化包装器
• 细化包装器的作用范围知道文件末尾处

下包含包装器 Prepended Wrapper

• Module#prepend 方法会把包含的模块插在祖先链中该类的下方
• 被 prepend 方法包含的模块可以覆写改类的同名方法，同时可以通过super 调用该类中的原始方法
• 以上技术称为下包含包装器，一般认为它比细化包装和环绕别名更明晰