Хэл Фултон - Программирование на языке Ruby

В большинстве объектно-ориентированных языков все объекты одного класса ведут себя одинаково. Класс — это шаблон, порождающий объекты с одним и тем же интерфейсом при каждом вызове конструктора.

Ruby ведет себя так же, но это не конец истории. Получив объект, вы можете изменить его поведение на лету. По сути дела, вы ассоциируете с объектом частный, анонимный подкласс, все методы исходного подкласса остаются доступными, но добавляется еще и поведение, уникальное для данного объекта. Поскольку это поведение присуще лишь данному объекту, оно встречается только один раз. Нечто, встречающееся только один раз, называется синглетом (singleton). Так, мы имеем синглетные методы и синглетные классы.

Слово «синглет» может стать источником путаницы, потому что оно употребляется и в другом смысле - как название хорошо известного паттерна проектирования, описывающего класс, для которого может существовать лишь один объект. Если вас интересует такое использование, обратитесь к библиотеке singleton.rb.

В следующем примере мы видим два объекта, оба строки. Для второго мы добавляем метод upcase, который переопределяет существующий метод с таким же именем.

а = "hello"

b = "goodbye"

def b.upcase # Создать синглетный метод.

gsub(/(.)(.)/) { $1.upcase + $2 }

end

puts a.upcase # HELLO

puts b.upcase # GoOdBye

Добавление синглетного метода к объекту порождает синглетный класс для данного объекта, если он еще не был создан ранее. Родителем синглетного класса является исходный класс объекта. (Можно считать, что это анонимный подкласс исходного класса.) Если вы хотите добавить к объекту несколько методов, то можете создать синглетный класс явно:

b = "goodbye"

class << b

def upcase # Создать синглетный метод.

gsub(/(.){.)/) { $1.upcase + $2 }

end

def upcase!

gsub!(/(.)(.)/) { $1.upcase + $2 }

end

end

puts b.upcase # GoOdBye

puts b # goodbye

b.upcase!

puts b # GoOdBye

Отметим попутно, что у более «примитивных» объектов (например, Fixnum) не может быть добавленных синглетных методов. Связано это с тем, что такие объекты хранятся как непосредственные значения, а не как ссылки. Впрочем, реализация подобной функциональности планируется в будущих версиях Ruby (хотя непосредственные значения сохранятся).

Если вам приходилось разбираться в коде библиотек, то наверняка вы сталкивались с идиоматическим использованием синглетных классов. В определении класса иногда встречается такой код:

class SomeClass

# Stuff...

class << self

# Какой-то код

end

# ...продолжение.

end

В теле определения класса слово selfобозначает сам определяемый класс, поэтому создание наследующего ему синглета модифицирует класс этого класса. Можно сказать, что методы экземпляра синглетного класса извне выглядят как методы самого класса.

class TheClass

class << self

def hello

puts "hi"

end

end

end

# вызвать метод класса

TheClass.hello # hi

Еще одно распространенное применение такой техники — определение на уровне класса вспомогательных функций, к которым можно обращаться из других мест внутри определения класса. Например, мы хотим определить несколько функций доступа, которые преобразуют результат своей работы в строку. Можно, конечно, написать отдельно код каждой такой функции. Но есть и более элегантное решение — определить функцию уровня класса accessor_string, которая сгенерирует необходимые нам функции (как показано в листинге 11.10).

сlass MyClass

class << self

def accessor_string(*names)

names.each do |name|

class_eval <<-EOF

def #{name}

@#{name}.to_s

end

EOF

end

end

end

def initialize

@a = [1,2,3]

@b = Time.now

end

accessor_string :a, :b

end

о = MyClass.new

puts o.a # 123

puts o.b # Mon Apr 30 23:12:15 CDT 2001

Вы наверняка сможете придумать и другие, более изобретательные применения. Метод extendподмешивает к объекту модуль. Методы экземпляра, определенные в модуле, становятся методами экземпляра объекта. Взгляните на листинг 11.11.

module Quantifier

def any?

self.each { |x| return true if yield x }

false

end

def all?

self.each { |x| return false if not yield x }

true

end

end

list = [1, 2, 3, 4, 5]

list.extend(Quantifier)

flag1 = list.any? {|x| x > 5 } # false

flag2 = list.any? {|x| x >= 5 } # true

flag3 = list.all? {|x| x <= 10 } # true

flag4 = list.all? {|x| x % 2 == 0 } # false

В этом примере к массиву listподмешаны методы any?и all?.

Классы и модули можно вкладывать друг в друга произвольным образом. Программисты, приступающие к изучению Ruby, могут этого и не знать.

Основная цель данного механизма — упростить управление пространствами имен. Скажем, в класс Fileвложен класс Stat. Это помогает «инкапсулировать» класс Statвнутри тесно связанного с ним класса, а заодно оставляет возможность в будущем определить класс Stat, не конфликтуя с существующим (скажем, для сбора статистики).

Другой пример дает класс Struct::Tms. Любая новая структура Structпомещается в это пространство имен, не «загрязняя» расположенные выше, a Tms— в действительности тоже Struct.

Кроме того, вложенный класс можно создавать просто потому, что внешний мир не должен знать о нем или обращаться к нему. Иными словами, можно создавать целые классы, подчиняющиеся тому же принципу «сокрытия данных», которому переменные и методы экземпляра следуют на более низком уровне.

class BugTrackingSystem

class Bug

#...

end

#...

end

# Никто снаружи не знает о классе Bug.

Можно вкладывать класс в модуль, модуль в класс и т.д. Если вы придумаете интересные и изобретательные способы применения этой техники, дайте нам знать.

Предположим, что нужно создать несколько классов, отличающихся только начальными значениями переменных уровня класса. Напомним, что переменная класса обычно инициализируется в самом определении класса.

class Terran

@@home_planet = "Earth"