Ruby简介 完全面对象 脚本 从人的角度编程(强大反射)

2023-11-13

Ruby,一种为简单快捷面向对象编程而创的脚本语言,在20世纪90年代日本人松本行弘开发,遵守GPL协议和Ruby License[1]。它的灵感与特性来自于PerlSmalltalkEiffelAda以及Lisp语言。由Ruby语言本身还发展出了JRubyJava平台)、IronRuby.NET平台)等其他平台的Ruby语言替代品。


历史 [编辑]

Ruby的作者 松本行弘

Ruby的作者--松本行弘于1993年2月24日开始编写Ruby,直至1995年12月才正式公开发布于fj(新闻组)。之所以称为Ruby是取法自Perl,因为Perl的发音与6月的诞生石pearl(珍珠)相同,Ruby选择以7月的诞生石ruby(红宝石)命名。

Ruby相较之下比其他类似的编程语言(如PerlPython)年轻,又因为Ruby是日本人发明的,所以早期的非日文数据和程序都比较贫乏,在网上仍然可以找到早期对Ruby的数据太少之类的批评。约于2000年,Ruby开始进入美国,英文的数据开始发展。

2004年RoR框架诞生,Ruby更加广为人知,Ruby并于2006年为TIOBE获选为年度编程语言。

Ruby的理念[编辑]

减少编程时候的不必要的琐碎时间,令编写程序的人高兴,是设计Ruby语言的Matz的一个首要的考虑;其次是良好的界面设计。他强调系统设计必须强调人性化,而不是一味从机器的角度设想[2]

人们特别是电脑工程师们,常常从机器着想。他们认为:“这样做,机器就能运行的更快;这样做,机器运行效率更高;这样做,机器就会怎样怎样怎样。”实际上,我们需要 从人的角度考虑问题,人们怎样编写程序或者怎样使用机器上应用程序。我们是主人,他们是仆人

遵循上述的理念,Ruby语言通常非常直观,按照编程人认为它应该的方式运行。

Ruby的作者认为Ruby > (Smalltalk + Perl) / 2[来源请求],表示Ruby是一个语法像Smalltalk一样完全面向对象、脚本运行、又有Perl强大的文字处理功能的编程语言。

Ruby的版本体系[编辑]

Ruby版本号的构成形式是(MAJOR).(MINOR).(TEENY),均为只有1位的整数;如“1.8.6”、“1.9.3”。

1.9版系统的TEENY不小于1时为稳定版,TEENY为0的版本是开发版。在1.9之前的版本中偶数MINOR代表稳定版,奇数MINOR代表开发版。[3]

目前Ruby最新的版本是2.0.0。

Ruby的Hello World程序[编辑]

下面是一个在标准输出设备上输出Hello World的简单程序:

#!/usr/bin/env ruby
puts "Hello, world!"

或者是在irb交互式命令行的模式下:

>>puts "Hello, world!"
Hello, world!
=> nil

Ruby的特点[编辑]

变量与函数的命名规则[编辑]

乍看之下与Perl的命名规则有些类似,不过Perl的命名用来区分标量、数组与映射;而Ruby的命名规则用来表示变量与类型的关系。Ruby的变量有以下几种:

  • 一般小写字母、下划线开头:变量(Variable)。
  • $开头:全局变量(Global variable)。
  • @开头:实例变量(Instance variable)。
  • @@开头:类变量(Class variable)类型变量被共享在整个继承链中
  • 大写字母开头:常数(Constant)。

有些函数则会加一个后缀,用来表示函数的用法,跟变量命名规则不同,函数的命名规则只是习惯,不具强制性,即使你不照规则命名也不影响程序运作

  • =结尾:赋值方法,相当于其他编程语言的set开头的方法,算是一种语法蜜糖。
  • !结尾:破坏性方法,调用这个方法会修改本来的对象,这种方法通常有个非破坏性的版本,调用非破坏性的版本会回传一个对象的副本
  • ?结尾:表示这个函数的回传值是个布尔值。

多种字符串表示法[编辑]

Ruby提供了多种字符串的表示方法,方便撰写有大量文字数据的程序。

a = "\n這是一個雙引號的字串\n"
 
a = %Q{\n這是一個雙引號的字串\n}
 
a = <<BLOCK
這是一個雙引號的字串
這是一個雙引號的字串
BLOCK
 
a = %/\t這是一個雙引號的字串\n/

注意上面的字符串是会对斜线\进行转义,假如不希望对\进行转义,Ruby还提供了其他的字符串形式。

a = '這是一個單引號的字串'
a = %q{這是一個單引號的字串}

动态修改对象、类型[编辑]

Ruby是动态语言,你可以在程序中修改先前定义过的类型。 也可以在某个类别的实例中定义该实例特有的方法,这叫做原型方法(prototype)。

class MyClass
  def the_method
    "general method"
  end
end
 
mc = MyClass.new
def mc.the_method
  "special for this instance."
end
 
mc.the_method

强大的反射机制与元编程[编辑]

Ruby的反射功能相当惊人,甚至可以自行追踪程序运作,或是取出private变量、拦截方法的调用。 常常与‘可以动态的修改对象’这项特色结合,做为‘元编程’的功能:程序在运行时, 可以由程序员提供的信息,自行生成、修改类型或对象,这项功能大大的提高了撰写代码的效率。 在RoR之中,就大量使用了这种特性。

以下为用RoR使用元编程的示例:

class Project < ActiveRecord::Base
  belongs_to :portfolio
  has_one    :project_manager
  has_many   :milestones
end

在这个例子中,Project类型继承Base类型,Base类型自带的belongs_tohas_onehas_many方法,便会根据参数来修改Project类型的内容,并自行创建其他相关的方法。程序员可以更专心处理程序的运作,而不必为每个类型重复得撰写代码

其他特色[编辑]

  • 完全面向对象:任何东西都是对象,没有基础类型
  • 变量没有类型(动态类型)
  • 任何东西都有值:不管是四则运算、逻辑表达式还是一个语句,都有回传值。
  • 运算符重载
  • 垃圾回收
  • 弱类型[4]
  • 变量无需声明
  • Windows上,加载DLL

比较与批评[编辑]

让人惊讶之处[编辑]

  • 在Ruby中,只有falsenil表示false,其它的所有值都表示true(包括00.0""[][5]。这点和C语言的‘用0代表false’不同,常使用C的人可能会因此惊讶。
  • Ruby的字符串是可改变的,这与Java固定不变的字符串不同,Java的字符串比较像Ruby的Symbol
  • Ruby的继承功能相当脆弱,尽管Ruby是一个面向对象语言,Ruby内的许多规则,却使得子类有可能不小心就改写了父类型的功能,在《The Ruby Programming Language》一书中,建议除非程序员对一个类型相当了解,否则尽可能不要使用继承。

和Perl 6比较[编辑]

  • CPAN上排名第一名,同时也是Perl 6的开发者的唐凤(Autrijus / Audrey)说:“Ruby就是‘没有到处打广告的Perl 6’”。[6]
  • 松本行弘在接受欧莱礼(O'Reilly)访问时,提到“Ruby借用了很多Perl的东西……,Python远比Perl要少……”、“我认为Ruby这个名字作为Perl之后的一门语言的名字真是再恰当不过了。”[7]
  • Perl之父拉里·沃尔(Larry Wall)说:“很多方面上我还是很喜欢Ruby的,这是因为那些部分是从Perl借过去的。:-)”、“我还喜欢Ruby的C<*>一元星号操作符,所以我把它加到Perl 6里面。”[8]

程序示例[编辑]

本条目包含指南或教学内容
请借由移除或重写指南段落来改善条目,或在讨论页提出讨论。

下面的代码可以在Ruby shell中运行,比如irb交互式命令行,或者保存为文件并运行命令ruby <filename>

  • 一些基本的Ruby代码:
# Everything, including a literal, is an object, so this works:
-199.abs                                                # 199
"ruby is cool".length                                   # 12
"Rick Astley".index("c")                                # 2
"Nice Day Isn't It?".downcase.split(//).sort.uniq.join  # " '?acdeinsty"
  • 一些转换:
puts "What's your favorite number?"
number = gets.chomp
outputnumber = number.to_i + 1
puts outputnumber.to_s + ' is a bigger and better favorite number.'

集合 [编辑]

a = [1,'hi', 3.14, 1, 2, [4, 5]]
 
p a[2]           # 3.14
p a.[]2# 3.14
p a.reverse      # [[4, 5], 2, 1, 3.14, 'hi', 1]
p a.flatten.uniq # [1, 'hi', 3.14, 2, 4, 5]
  • 构造和使用关联数组:
hash = { :water => 'wet', :fire => 'hot' }
puts hash[:fire] # Prints:  hot
 
hash.each_pair do |key, value| # Or:  hash.each do |key, value|
puts "#{key} is #{value}"
end
 
# Prints:  water is wet
#          fire is hot
 
hash.delete :water # Deletes :water => 'wet'
hash.delete_if {|k,value| value=='hot'} # Deletes :fire => 'hot'

块和迭代器[编辑]

  • 有两个语法用于创建块:
{ puts "Hello, World!" } # Note the { braces }
#or
do puts "Hello, World!" end
  • 传参数的块使用闭包Closure
# In an object instance variable (denoted with '@'), remember a block.
def remember(&a_block)
  @block = a_block
end
 
# Invoke the above method, giving it a block which takes a name.
remember {|name| puts "Hello, #{name}!"}
 
# When the time is right (for the object) -- call the closure!
@block.call("Jon")
# => "Hello, Jon!"
  • 从方法中返回闭包:
def create_set_and_get(initial_value=0) # Note the default value of 0
  closure_value = initial_value
  return Proc.new {|x| closure_value = x}, Proc.new { puts closure_value }
end
 
setter, getter = create_set_and_get  # ie. returns two values
setter.call(21)
getter.call # => 21
  • 迭代调用调用时提供的块:
def use_hello
  yield "hello"
end
 
# Invoke the above method, passing it a block.
use_hello {|string| puts string} # => 'hello'
  • 使用块迭代数组:
array = [1, 'hi', 3.14]
array.each { |item| puts item }
# => 1
# => 'hi'
# => 3.14
 
array.each_index { |index| puts "#{index}: #{array[index]}" }
# => 0: 1
# => 1: 'hi'
# => 2: 3.14
 
(3..6).each { |num| puts num }
# => 3
# => 4
# => 5
# => 6

像inject()方法可以接收一个参数和一个块。迭代的注入列表的每一个成员,执行函数时保存总和。这同函数编程语言中的foldl函数相类似,比如:

[1,3,5].inject(10) {|sum, element| sum + element} # => 19

首先块接收到了10(inject的参数)当作变量sum,并且1(数组的第一个元素)当作变量element;这会返回11。11又被当作下一步的sum变量,它加上3得到了14。14又被加上了5,最终返回结果19。

  • 块运行在内置的方法中:
File.open('file.txt', 'w') do |file| # 'w' denotes "write mode".
  file.puts 'Wrote some text.'
end                                  # File is automatically closed here
 
File.readlines('file.txt').each do |line|
  puts line
end
# => Wrote some text.
  • 使用枚举器和块求1到10的平方:
(1..10).collect {|x| x*x} # => [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

[编辑]

下面的代码定义一个命名为Person的类。含有一个“initialize”方法,用于构选创建一个新对象,它还有两个方法,一个重载了<=>比较运算符(这样Array#sort可以使用age排序)另一个重载了to_s方法(这样Kernel#puts可以格式化输出),attr_reader是Ruby中元数据编程的例子:attr_accessor为实例变量定义了getter和setter方法,attr_reader只是一个getter方法。另外,方法中最后的声明是它的返回值,也允许显式的使用“return”语句。

class Person
  attr_reader :name, :age
  def initialize(name, age)
    @name, @age = name, age
  end
  def <=>(person) # Comparison operator for sorting
    @age <=> person.age
  end
  def to_s
    "#@name (#@age)"
  end
end
 
group = [
  Person.new("Bob", 33),
  Person.new("Chris", 16),
  Person.new("Ash", 23)
]
 
puts group.sort.reverse
  • 下面按age倒序输出了三个名字:
Bob (33)
Ash (23)
Chris (16)

各种版本[编辑]

JRuby,类似PythonJython,一个可于Java上运行Ruby的语言,支持Java的接口和类型。最新发布版为1.6.2 (2011-05-24) ,与Ruby 1.8.7和1.9.2兼容。它的官方网站为jruby.org

参见 [编辑]

参考文献[编辑]

外部链接[编辑]



宫川大爷访谈:87年出的perl语言,1996 年開始用 Perl

RSS简易信息聚合)是一种消息来源格式规范,用以聚合经常发布更新数据的网站例如博客文章、新闻、音频视频的网摘。RSS文件(或称做摘要、网络摘要、或频更新,提供到频道)包含了全文或是节录的文字,再加上发用者所订阅之网摘布数据和授权的元数据。


(編按:本文作者為資深 Perl 程式開發者,YAPC::Taipei 2005 主要講者)

即將在月底訪台的宮川達彥是目前日本 Perl 社群的名人,同時也是 CPAN(綜 合典藏網,全名 Comprehensive Perl Archive Network,為 Perl 模組集散地)中模組貢獻數目第三名的多產程式設計師。這次非常有趣的由 CPAN 上分別排名第一、第三名的 Autrijus(以下簡稱 A)跟 Miyagawa(以下簡稱 M)對話,確實激發出一系列精彩的火花。

A: 你從什麼時候開始用 Perl?

M: 我從 1996 年開始用 Perl。那年我大一,Netscape 剛開始流行,所以我就用 HTML 開始做自己的「個人網站」。後來我想在網站上加上「互動式」功能,所以就學著用 Perl 來寫 CGI,跟其他的小毛頭沒什麼兩樣。

A: 當時為什麼用 Perl,而不是 ASP 或別的語言呢?

M: 我那間大學的電腦上只有裝 Perl。:-) 雖然還有 C 和 Pascal,但是 Perl 要好寫多了。

A: 之你還用 Perl 做了些什麼?

M: 大三時,我開始在日本歐萊禮兼差,幫忙做做網站、打打雜,同時在大學裡修了計算語言學。Perl 在這兩方面的威力都很強。到了大四,我換到「On The Edge」公司打工,當時的技術長就是 Dan Kogai;那間公司現在叫「Livedoor」,在日本還蠻有名的。在那裡我學到不少 Perl 和其他 Unix 軟體的「商業應用」。從那時到現在,無論在工作還是自己的專案裡,Perl 一直是我最喜愛的語言。

A: Perl 最讓你喜愛的特點是?

M: CPAN。其次,Perl 能輕鬆達成簡單的事情(單列程式、XML::Simple、LWP::Simple),也辦得到複雜的任務(物件導向、許多優秀的框架和元件等等)。

A: 你自己做的專案裡,Bulknews 和 Bulkfeeds 是最出名的了。可以介紹一下這兩個網站嗎?

M: 這兩個都是我自己架的網站,從架構、硬體設備到程式設計都是我一手包辦的。Bulknews 是 2000 年開始的新聞彙集器;它自動收集新聞網站的內容,存到 MySQL 資料庫裡,然後用漂亮的 HTML 和 XML(RSS) 顯示出來。當年提供 RSS 的網站還不多,所以 Bulknews 對技客們很有吸引裡。Bulkfeeds 則是個 RSS 彙集與檢索器,在 2003 年開始營運;它和 Technorati、Feedster 差不多,但有提供自己的 REST 程式界面給其他開發者利用。

A: 這兩個網站都是用 Perl 寫的?

M: 沒錯。Bulknews 用的是 Perl 5.6、DBI、HTML::Template、MySQL 3.x;Bulkfeeds 就比較現代化了,用的是 Perl 5.8、Encode、Class::DBI、Template-Toolkit 和 MySQL 4.0。Bulknews 還留在 EUC-JP 的時代,而 Bulkfeeds 已經採用 UTF-8 了。

A: 你在 CPAN 上貢獻了非常多的模組...

M: 你也是啊... *笑*

A: ...其中有多少是從 Bulknews/Bulkfeeds 等實際運行的專案提取出來的?

M: 一大半都是吧,像 Class::DBI::AbstractSearch、Class::DBI::Pager、Email::Valid::Loose、HTML::MobileAgent、Date::Japanese::Era 都是為了工作寫出來的模組。

A: 你也會寫一些自己用不到的模組嗎?

M: 是,我也有做過幾個「write-only」的模組。讓我想想...

A: 像是 Acme::Module::Authors?我覺得它的概念很不錯。:)

M: 正是。PHP::Session、Inline:TT 這些我也從來沒有用過。但有時我還是會接到 PHP::Session 和這類模組的瑕疵回報。*笑* 最近從 Bulk* 專案裡,我提取出了一些 WebService::* 和 XML::* 模組,這些我應該會在 YAPC::Taipei 的演講裡提到。

A: 你常常提到「Web Service」和「Web 2.0」這些字眼。可以簡單解釋一下嗎?尤其是「Web Service」這個字,現在大概沒人搞得清楚它指的是什麼了。*笑*

M: 沒錯。我想「Web 2.0」是既可讀也可寫的全球資訊網平台,為開發者提供簡易的程式界面,其中的資訊則是由常民大眾所提供的。Flickr、del.icio.us 和網誌系統都是很好的例子。不過,它們的 WebService API 的設計還有待加強... *笑* 但無論如何,總比私有的軟體架構好多了。

A: 你覺得 Perl/CPAN 在 Web 2.0 裡會扮演什麼樣的角色?

M: 好問題。嗯...

A: Perl 還會像 1996 年那樣普遍嗎?*笑*

M: 嘿,不要搶我的台詞!*笑* 我覺得 Perl 還是足夠強力,能讓技客和開發者們在 Web 2.0 平台上盡情揮灑;WebService::* 這些模組就是很好的證明。另一方面,Perl 也有很酷的網站框架;像是 Maypole 和它的下一代 Catalyst 等。43things 和新的 iPod 廣播網站 Odeo 就是用 Ruby on Rails 架設的;同樣的 Perl 在 Web 2.0 的軟體和產品裡也有它的一席之地。

A: Ruby on Rails 確實不錯。你覺得 Catalyst 可以和它一較高下嗎?

M: 我其實只是在上星期,花了兩三個小時玩 Catalyst 而已;我很喜歡它的設計架構和易於測試的特性。我不知道 Catalyst 是否能比 Ruby on Rails 還要強大,但是我覺得它有這個潛力。

A: 你是涉谷 Perl 推廣組(Shibuya.pm)的發起人;可以介紹一下 Shibuya.pm 的歷史和現況嗎?

M: 我們是在 2003 年 1 月成立的。當時東京 Perl 推廣組(Tokyo.pm)已經成立很久了,但是因為某些原因,一直不夠活躍,對技客的吸引裡也不夠。所以我找了一些 Perl 黑客,共同成立了新的推廣組。當時涉谷被稱為「Bit Valley」、「日本的矽谷」,搞資訊的人很多。我們每兩三個月會舉行一次「技術講座」,把 Perl 黑客們聚在一起,討論有趣的話題。我們的簡報和紀錄都可以在http://shibuya.pm.org/ 看到。

A: 你對其他想成立 Perl 推廣組的人,有什麼建議?

M: 儘早連絡上其他的 Perl 技客,舉辦簡報或黑客松等活動。像 Tokyo.pm 那樣一伙人聚著喝啤酒是很有趣沒錯,但是長久下來,沒辦法留住真正的黑客。

A: 所以 Tokyo.pm 吸引的是酒客嘍?*笑*

M: 哈,我想是這樣沒錯。*笑*

A: 你也寫了很多書。你比較愛寫程式,還是寫字呢?

M: 兩個都愛。我想我比較喜歡寫程式,但是在寫 CPAN 模組時,我還是會先寫測試、再寫文件,最後纔輪到程式碼。

A: 你今年為什麼會想來台灣呢?

M: 好問題。我去年跳槽到 Six Apart 公司之後,工作上有很多不錯的經驗,但其中最明顯的是公司的「全球化」概念;好比說,我們在舊金山、東京和巴黎都有辦公室。所以,作為全球化公司的一份 子,我也想參加日本之外的活動。所以我收到你們的邀請,就決定過來了。另外,我也想到台灣來買 Super Shuffle。*大笑*

A: 所以你在 Six Apart 的工作愉快?

M: 相當不錯。我是在東京辦公室工作,和美國那邊連線。唯一不方便的地方,就是日本和美國之間的時差。當我正要睡覺時(通常是凌晨 3 點),他們剛好準備起床上班(太平洋時間上午 10 點)。

A: Six Apart 也是「Powered by Perl」的公司嗎?

M: 沒錯。TypePad 就是用 mod_perl 和一大堆 CPAN 模組架起來的。

A: 是,創始人 BTROTT 在 CPAN 上也有很多作品。

M: 正是。我們公司裡還有 PLINDNER、BYRNE、EZRAKILTY 這些人。

A: 你對 Perl 的未來有什麼看法?

M: 這不容易回答。在日本有人問我 Perl 6 的問題時,我總是說它是個「泡沫軟體」。不過我在你們面前不太敢這樣說。*笑*

A: 我以前也常跟人說,Ruby 就是「沒有到處打廣告的 Perl 6」。但是現在 Pugs 的 pugscc 已經可以運作了!

M: 對,Pugs。那不是你用 Haskell 寫的 Perl 6 嗎?它聽起來很可怕!

A: 可是它可以運作了,我們有 1500 個測試!*笑*

M: 真不錯。不過,我對 Perl 6 的興趣不高。但是我覺得 Perl 5 一旦能在 Parrot 虛擬機器上執行,能跟 Python、Ruby 等其他語言共享程式庫,對輕量級語言的開發者來說,將是天大的好消息。

A: 我們大概就訪問到這裡。你對讀者還有什麼想說的嗎?

M: 如果你們對 YahooMessenger 有興趣,請直接認領去管吧,不要再寄瑕疵報告過來了。*笑* 

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