Ruby元编程技术

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简介

读《Ruby元编程》的笔记

Open Class

class更像是作用域操作符,而不仅是类型声明语句。随时可以打开一个class定义或者覆写方法:

   #为String添加新方法
   class String
       def to_alphanumeric
            self.gsub /^[\w\s]/, ""
       end
   end

对象模型

  • 对象由一组实例变量和一个类的引用组成。
  • 对象的方法存在与对象所属的类中(从类的的角度来看,它们叫做实例方法)
  • 类本身是Class类的对象。类的名字不过是一个常量而已
  • Class类是Module的子类。一个模块基本上是由一组方法组成的包。类除了具有模版的特性之外,还可以被实例化(通过new方法)以及本组织为层次结构(通过superClass方法)
  • 常量像文件系统一样,是按照树形结构组织的。其中模块和类的名字扮演目录的角色,其他普通的常量则扮演文件的角色
  • 每个类都有一个祖先链,这个链从自己所属的类开始,向上直到BasicObject类结束
  • 当调用一个方法时,Ruby首先向右一步来到接受者所属的类,然后一直向上查找祖先链,直到找到该方法,或者到达链的顶端为止
  • 每当一个类包含一个模块时,该模块会被插入在祖先链中,位置在该类的正上方
  • 当调用一个方法时,接收者会扮演self的角色
  • 当定义一个模块时(或者类)时,该模块扮演self的角色
  • 实例变量永远被认定为self的实例变量
  • 任何没有明确指定接收者的方法调用,都当成调用self方法
   module M1
   end
   module M2
   end 
   module M3
   end
   class A
     include M1
    end
   class B < A
     include M2
     include M3
   end
  B.ancestors  => [B,M3,M2,A,M1,Object,Kernel,BasicObject]

Ruby object model.png


内核方法

通过给Kernel增加方法来为所有对象增加方法。

动态方法

  • 动态派发,利用send或者public_send(1.9加入)来动态调用函数
  • 动态定义方法,使用define_method来动态定义方法

Method Missing

  • method_missing包含在kernel模块中,默认抛出无法找到方法的error
  • 对象可以复写method_missing来动态响应方法调用,思考下,这其实就是消息传递。
  • 用途:
    • 幽灵方法:用来响应不曾明确的方法
    • 动态代理: 例如为web service创建本地动态代理
  • delegate标准库,委托模式
  • const_missing方法,用于常量
  • 注意事项:
    • 避免无限循环,适当调用super来终止循环。
    • 最好在一个白板对象上使用幽灵方法,避免重名,如何得到一个白板对象?使用undef_method方法来移除所有方法,或者继承BasicObject(Ruby 1.9)。
    • 适当定义respond_to?来响应幽灵方法。
   class Computer
       instance_methods.each do | m |
           undef_method m unless m.to_s =~ / ^__ | method_missing | respond_to?/
       end
       def method_missing(name,*args)
        ......
       end
   end

扁平作用域(Flat scope)

写一些简单脚本的时候,经常遇到这个需求,希望在类或者方法里访问main里的变量,如:

   x=1
   def test
       x = x +1
   end
   test
   => NoMethodError: undefined method `+' for nil:NilClass

from (irb):6:in `test' from (irb):8

但是Ruby是没有inner scope这样的概念,方法、类和模块里的变量不会访问到外层的变量,要想访问就需要一点小技巧:

   x=1
   define_method :test do
       x=x+1
   end
   test
  => 2

利用闭包来扁平化scope,跨越def,class和module封闭的作用域。可以使用define_method,Class.new和Module.new的方式来扁平化作用域。

instance_eval()

在对象的上下文中执行一个代码块,ruby 1.9引入了instance_exec,可以为代码块传入参数。

主要用途:

  • 上下文探针: 可以方便地“窥探”对象细节,虽然不建议这么做(破坏封装性)
  • Clean Room(洁净室): 创建一个对象,仅仅是为了在其中执行代码块,通常这个对象会提供一些辅助方法。一般用在创建DSL的场景。

块,Proc,Lambda和方法

  • lambda和proc的区别:
    • 对return处理不同:proc从定义的原始上下文中返回,可用于实现non-local exit,而lambda从自身返回
    • 对参数个数的检查不同,lambda更为严格
  • proc方法在ruby 1.8中等价于lambda,在ruby 1.9中才是Proc.new
  • 通过Object#method可以获取方法对象,并且可以使用unbind和bind来重新绑定对象。
  • 块和proc的转换利用&操作符。
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