模块

模块在 Ruby 中有两个用途,命名空间和混入功能。

命名空间可以用来按包或功能组织代码,将通用名称与其他包的干扰隔离开来。例如,IRB 命名空间为 irb 提供功能,防止通用名称“Context”发生冲突。

混入功能允许在多个类或模块之间共享通用方法。Ruby 自带 Enumerable 混入模块,它基于 each 方法提供了许多枚举方法,而 Comparable 允许基于 <=> 比较方法进行对象比较。

请注意,模块和类之间有很多相似之处。除了能够混入模块外,下面的模块描述也适用于类。

Module 定义

模块使用 module 关键字创建

module MyModule
  # ...
end

模块可以多次重新打开,以添加、更改或删除功能

module MyModule
  def my_method
  end
end

module MyModule
  alias my_alias my_method
end

module MyModule
  remove_method :my_method
end

重新打开模块(或类)是 Ruby 的一个非常强大的功能,但最好只重新打开您自己的模块。重新打开您不拥有的模块可能会导致命名冲突或难以诊断的错误。

嵌套

模块可以嵌套

module Outer
  module Inner
  end
end

许多软件包创建一个最外层的模块(或类)来为其功能提供命名空间。

您也可以使用 :: 定义内部模块,前提是外部模块(或类)已经定义

module Outer::Inner::GrandChild
end

请注意,如果 OuterOuter::Inner 尚未定义,则会引发 NameError

这种风格的好处是允许作者减少缩进量。只需要一个缩进级别,而不是 3 个级别。但是,对于使用此语法而不是更详细的语法创建命名空间,常量查找的作用域是不同的。

作用域

self

self 指的是定义当前作用域的对象。当进入不同的方法或定义新的模块时,self 将会改变。

常量

可访问的常量取决于模块嵌套(使用哪种语法定义模块)。在以下示例中,常量 A::Z 可从 B 访问,因为 A 是嵌套的一部分

module A
  Z = 1

  module B
    p Module.nesting #=> [A::B, A]
    p Z #=> 1
  end
end

但是,如果您使用 :: 定义 A::B 而不将其嵌套在 A 中,则会引发 NameError 异常,因为嵌套不包括 A

module A
  Z = 1
end

module A::B
  p Module.nesting #=> [A::B]
  p Z #=> raises NameError
end

如果常量定义在顶层,您可以在其前面加上 :: 来引用它

Z = 0

module A
  Z = 1

  module B
    p ::Z #=> 0
  end
end

方法

有关方法定义的文档,请参阅方法的语法文档

Class 方法可以直接调用。(这有点令人困惑,但模块上的方法通常称为“类方法”而不是“模块方法”。另请参阅 Module#module_function,它可以将实例方法转换为类方法。)

当类方法引用常量时,它使用与在方法外部引用常量相同的规则,因为作用域是相同的。

模块中定义的实例方法只有在包含时才能调用。这些方法可以通过祖先列表访问包含它们时定义的常量

module A
  Z = 1

  def z
    Z
  end
end

include A

p self.class.ancestors #=> [Object, A, Kernel, BasicObject]
p z #=> 1

可见性

Ruby 有三种类型的可见性。默认值为 public。公共方法可以从任何其他对象调用。

第二种可见性是 protected。当调用受保护的方法时,发送者必须继承定义该方法的 ClassModule。否则将引发 NoMethodError

受保护的可见性最常用于定义 == 和其他比较方法,作者不希望将对象的状态暴露给任何调用者,并希望将其限制为仅限于继承的类。

这是一个例子

class A
  def n(other)
    other.m
  end
end

class B < A
  def m
    1
  end

  protected :m

end

class C < B
end

a = A.new
b = B.new
c = C.new

c.n b #=> 1 -- C is a subclass of B
b.n b #=> 1 -- m called on defining class
a.n b # raises NoMethodError A is not a subclass of B

第三种可见性是 private。私有方法只能从所有者类内部调用,而无需接收者,或者使用文字 self 作为接收者。如果使用除文字 self 之外的接收者调用私有方法,则会引发 NoMethodError

class A
  def without
    m
  end

  def with_self
    self.m
  end

  def with_other
    A.new.m
  end

  def with_renamed
    copy = self
    copy.m
  end

  def m
    1
  end

  private :m
end

a = A.new
a.without      #=> 1
a.with_self    #=> 1
a.with_other   # NoMethodError (private method `m' called for #<A:0x0000559c287f27d0>)
a.with_renamed # NoMethodError (private method `m' called for #<A:0x0000559c285f8330>)

aliasundef

您还可以别名或取消定义方法,但这些操作不限于模块或类。有关文档,请参阅杂项语法部分

每个类也是一个模块,但与模块不同,类不能混入另一个模块(或类)。像模块一样,类可以用作命名空间。类还从其超类继承方法和常量。

定义一个类

使用 class 关键字创建一个类

class MyClass
  # ...
end

如果您不提供超类,您的新类将从 Object 继承。您可以使用 < 后跟类名从其他类继承

class MySubclass < MyClass
  # ...
end

有一个特殊的类 BasicObject,它被设计为一个空白类,并且包含最少的内置方法。您可以使用 BasicObject 来创建一个独立的继承结构。有关详细信息,请参阅 BasicObject 文档。

就像模块一样,类也可以重新打开。当您重新打开一个类时,可以省略其超类。指定与之前的定义不同的超类将引发错误。

class C
end

class D < C
end

# OK
class D < C
end

# OK
class D
end

# TypeError: superclass mismatch for class D
class D < String
end

继承

在类上定义的任何方法都可以从其子类调用

class A
  Z = 1

  def z
    Z
  end
end

class B < A
end

p B.new.z #=> 1

对于常量也是如此

class A
  Z = 1
end

class B < A
  def z
    Z
  end
end

p B.new.z #=> 1

您可以通过重新定义方法来覆盖超类方法的功能

class A
  def m
    1
  end
end

class B < A
  def m
    2
  end
end

p B.new.m #=> 2

如果您希望从方法中调用超类功能,请使用 super

class A
  def m
    1
  end
end

class B < A
  def m
    2 + super
  end
end

p B.new.m #=> 3

当不带任何参数使用时,super 使用传递给子类方法的参数。要向超类方法发送任何参数,请使用 super()。要向超类方法发送特定参数,请手动提供它们,例如 super(2)

在子类方法中,可以根据需要多次调用 super

单例类

对象的单例类(也称为元类或特征类)是一个类,它只保存该实例的方法。您可以使用 class << object 访问对象的单例类,如下所示

class C
end

class << C
  # self is the singleton class here
end

最常见的是,您会看到像这样访问单例类

class C
  class << self
    # ...
  end
end

这允许在类(或模块)上定义方法和属性,而无需编写 def self.my_method

由于您可以打开任何对象的单例类,这意味着此代码块

o = Object.new

def o.my_method
  1 + 1
end

等效于此代码块

o = Object.new

class << o
  def my_method
    1 + 1
  end
end

这两个对象都将具有一个返回 2my_method