模块

模块在 Ruby 中有两个用途,命名空间和混入功能。

命名空间可用于按包或功能组织代码,将通用名称与其他包的干扰分开。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常见方法。Ruby 随附 Enumerable 混入模块,该模块基于 each 方法提供许多枚举方法,而 Comparable 允许基于 <=> 比较方法比较对象。

请注意,模块和类之间有很多相似之处。除了能够混入模块之外,下面对模块的描述也适用于类。

Module 定义

使用 module 关键字创建模块

module MyModule
  # ...
end

可以多次重新打开模块以添加、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 的一个非常强大的特性,但最好只重新打开你自己的模块。重新打开你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

许多包创建一个最外层的模块(或类)为其功能提供命名空间。

你还可以使用 :: 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,这将引发 NameError

这种样式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 个缩进级别。但是,使用此语法而不是更冗长的语法创建命名空间的常量查找范围是不同的。

范围

self

self 指代定义当前范围的对象。进入不同的方法或定义新模块时,self 将更改。

常量

可访问的常量根据模块嵌套(用于定义模块的语法)而不同。在以下示例中,常量 A::Z 可以从 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,如果你使用 ::A 中定义 A::B 而没有将其嵌套在 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

如果常量在顶级定义,你可以用 :: 前缀引用它

Z = 0

module A
  Z = 1

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

方法

有关方法定义文档,请参阅 方法的语法文档

Class 方法可以被直接调用。(这有点令人困惑,但是模块中的方法通常被称为“类方法”,而不是“模块方法”。另请参见 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,因为作用域相同。

在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 有三种可见性。默认值为 public。公有方法可以从任何其他对象调用。

第二个可见性是 protected。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,其中作者不希望将对象的 state 暴露给任何调用者,并且希望仅将其限制为继承的类。

这里有一个示例

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

第三个可见性是 private。私有方法只能在所有者类内部调用,没有接收者,或者以文字 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

您还可以对方法进行别名或取消定义,但这些操作不限于模块或类。有关文档,请参见 杂项语法部分

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

定义类

使用 class 关键字创建类

class MyClass
  # ...
end

如果您未提供超类,您的新类将继承自 Object。您可以使用 < 后跟类名继承自不同的类

class MySubclass < MyClass
  # ...
end

有一个特殊类 BasicObject,它被设计为一个空类,并且包含最少的内置方法。您可以使用 BasicObject 创建一个独立的继承结构。有关更多详细信息,请参见 BasicObject 文档。

就像模块一样,类也可以重新打开。重新打开类时,您可以省略其超类。指定与先前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

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

在没有任何参数的情况下使用 super 时,它将使用给定子类方法的参数。若要向超类方法不发送任何参数,请使用 super()。若要向超类方法提供特定参数,请手动提供它们,例如 super(2)

可以在子类方法中多次调用 super

Singleton

对象的单例类(也称为元类或本征类)是一个仅为该实例保存方法的类。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

您最常看到以这种方式访问单例类

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

两个对象都将具有返回 2my_method