Ruby设计-高级语法

一、面向对象基础

1.1 定义

class Point
    def initialize(x, y)
        @x = x
        @y = y
    end
end
point = Point.new(0, 1)
puts point.is_a? Point		# true

​ 其中 initialize 方法充当了构造器，以 @ 开头的变量是实例变量，也就是说是 Java 中的属性。

​ 我们利用 new 方法创造一个变量，类似于一个工厂方法。如果往深里探究，应该是 new 方法是一个类对象方法，也就是说，Point 可以作为一个类，同时它也是 Class 这个类的一个对象，他作为对象有一个方法是 new 。这个 new 会调用实例方法（就是 java 中的非静态方法） new ，然后完成构造。

​ is_a?是一个方法，与 Java 中的 instanceof 类似。只要是这个类或者这个类的子类，都会返回 true ，与之相似的是 kind_of? 。 而如果是 instance_of? 那么就只有该类会返回 true。

1.2 实例方法

1.2.1 to_s

​ 转换成字符串的方法，如下

def to_s
    "(#{@x}, #{@y})"
end

1.2.2 getter, setter

​ 我们可以用常规的方法定义，没错，感觉 ruby 的方法名中可以出现各种特殊字符

# getter
def x
    @x
end
def y
    @y
end
# setter
def x=(value)
    @x = value
end
def y=(value)
    @y = value
end

​ 这种方法无疑是最好的，因为可以掩盖内部具体的实现细节，不过如果只是普通的 getter, setter 那么其实可以利用元编程的知识，直接用 Module 的方法。

attr_accessor :x, :y

​ 所谓的“元编程”就是利用代码创造代码，这里就不详细说了。attr_accessor 是一个 Module 的方法，Class 是 Module 的子类，可能 Point 也是 Module 的子类，所以可以使用这个方法。

1.2.3 operator

​ 和 C++ 一样，Ruby 是可以定义运算符的，而且似乎更加简洁，跟定义方法一模一样，这可能是由于 Ruby 的方法声明中允许特殊字符的存在，而且单参数调用时可以不加括号导致的。我们为 Point 定义三个方法

​ 定义加法：

def +(other)
    Point.new(@x + other.x, @y + other.y)
end

​ 定义负号，这里需要注意，有一个 -@ 的特殊写法

# negative
def -@
    Point.new(-@x, -@y);
end

​ 定义数乘，这里和 C++ 一样，是没有办法写 3 * point 的，只能写 point * 3

def *(scalar)
    Point.new(@x * scalar, @y * scalar)
end

​ 为了解决这个问题，我们可以定义个 coerce 方法，似乎这个方法会在 3.* 的时候使用，然后返回的值会重新调用 point.* 但是具体的原理就不清楚了。

def coerce(other)
    [self, other]
end

​ 定义索引访问：

def [](index)
    case index
    when 0, -2 then @x
    when 1, -1 then @y
    when :x, "x" then @x
    when :y, "y" then @y
    else nil
    end
end

​ 这个是一个只读数组，如果想写这个东西，需要其他的东西。

1.2.4 iterator

​ 我们可以定义迭代器方法 each

class Point
    ...
    def each
    	yield @x
    	yield @y
	end
	include Enumerable
end

​ 底下这个 include 很有意思，学名叫做混入。似乎 Enumerable 这个模块里有很多基于 each 的方法，所以只要混入这个模块，就可以拥有这一堆的迭代器方法（似乎叫做枚举器方法更为合适）

pointA.each {|e| puts e}
puts pointA.all? {|e| e == 0}
puts Point.new(0, 0).all? {|e| e == 0}

1.2.5 equal

​ 在 Ruby 中一般与 Java 相反，我们用 == 表示内容上的相等，而用 eq? 表示同一个引用。所以我们一般需要重写 == 号

def ==(other)
    if other.is_a? Point
        @x == x && @y == y
    else
        false
    end
end

​ 但是同时我们又在 Hash 结构中，使用的是 eq? 这个方法（所以前面那个约定好没用），和 Java 一样，如果 eq? 判断相等了，hash 就必须判断相等。所以只要定义了 eq? ，那么就需要定义 hash ，并且满足前面的条件。

1.2.6 Comparable

​ 只要定义了 就可以获得一大堆比较符。

include Comparable
def (other)
    @x**2 + @y**2  other.x**2 + other.y**2
end

Comparable 也是一个混入模块。

1.3 类方法

​ 对应的是 Java 中的静态方法，但是实际上很不一样。类方法在 ruby 中是类对象的单键方法，也就是说，类本身就是一个对象。定义单键方法，需要指定方法所属的对象。如图所示

class Point
	...
    def self.sum(*points)       # self means the "Point", not the point
        x = y = 0
        points.each {|p| x += p.x; y += p.y}
        Point.new(x, y)
    end
end
# single-key
puts "sum = #{Point.sum(pointA, pointB, pointC)}"

1.4 类常量

​ 定义在类中的常量，这个对应 Java 中的静态常量，如下所示

class Point
	...
    def initialize(x, y)
    end
    ...
    ORIGIN = Point.new(0, 0)
end
puts "Origin = #{Point::ORIGIN}"
Point::UNIT_X = Point.new(1, 0)
puts "Unit x = #{Point::UNIT_X}"

​ 有一个很有意思的，就是 ORIGIN 要在 initialize 之后，就很神奇，大概还有声明先后的问题吧。

1.5 类变量

​ 定义在类中的变量，静态变量，如下所示

class Point
    @@n = 0
    @@totalX = 0
    @@totalY = 0
	...
	def initialize(x, y)
        @x = x
        @y = y
        @@n += 1
        @@totalX += x 
        @@totalY += y 
    end
    
    def self.report
        puts "There are #{@@n} points"
        puts "total x is #{@@totalX}"
        puts "total y is #{@@totalY}"
    end
end
Point.report

1.6 方法的可见性

​ 默认方法一般都是 public ，除了 initialize 。当然对于全局的方法（就是函数），他是 Object 的实例私有方法。

​ 同样是三种：

• private：没法用 object.method 或者 self.method 调用，只能直接 method 使用。这只是定义，如果要解释的话，那么就是适用于 method 这种写法的东西，就是其他实例方法。
• protected：只能在

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  二、面向对象高阶

  3.1 Struct

  ​ 利用 Struct 类可以快速创造出一个类，我的评价是充满了神秘，比如说之前实现的 Point

  OtherPoint = Struct.new(:x, :y)
  class OtherPoint
      def +(other)
          Point.new(self.x + other.x, self.y + other.y)
      end
      def to_s
          "(#{self.x}, #{self.y})"
      end
  end
  

  ​ 感觉 Ruby 十分灵活，可以随时改变类，而且可以多次改变类，如下所示

  OtherPoint = Struct.new(:x, :y)
  class OtherPoint
      def +(other)
          Point.new(self.x + other.x, self.y + other.y)
      end
      def to_s
          "(#{self.x}, #{self.y})"
      end
  end
  otherPointA = OtherPoint.new(4, 3)
  puts otherPointA
  otherPointA.x = 1
  class OtherPoint
      undef x=, y=
  end
  # otherPointA.x = 2 NoMethodError
  

  3.2 打开

  ​ 这个就很本质了，就是对于这样的语句

  class SomeClass
      ...
  end
  module SomeModule
  	...
  end
  

  ​ 除了第一次有定义的意思，只有都是有“给原有的东西添砖加瓦的意思”。每次的“打开”，都意味着一种 self 指针的变换和作用域的变化。

  3.3 泛化关系

  ​ 基本上所有的类都是 Object 类的子类，Class 是 Module 类的子类，所有的类都是 Class 类的实例化，所有的模块都是 Module 的实例化 。Kernel 是一个 Module，它混入了 Object ，所以哪里都有他，他似乎提供了基本的方法实现（类似于某种 stdlib）。

  ​ 跟前面的 Struct 类似，也可以有很多神秘的语法

  M = Module.new		# some module called M
  C = Class.new		# some class called C
  D = Class.new(C){include M} # some C subclass called D, which include M
  

  3.4 include, extend

  利用 include 和 extend 都可以进行 Mixin（混入操作），对于 include 就是直接混入到实例上？ extend 是混入到类上？

  3.5 关系

  

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  三、函数式特征

  3.1 block

  block 是 一小段代码，用 {} 包裹， 用 yield 关键字调用。迭代器就是基于这个实现的。

  def call_twice
  	yield
  	yield
  end
  call_twice {puts "Hello World"}
  

  ​ yield 是可以传参的

  def call_twice
  	yield(1)
  	yield(2)
  end
  call_twice { |x| puts "Hello World! #{x}"}
  

  3.2 Proc

  3.3 Lambda