Ruby初探

入職後的第一個項目決定采用ROR開發。聽說ROR的大名已經很長時間了，正好借此機會系統學習一番。要系統學習一項新的技術，我習慣先從宏觀上了解它的特點、起源、發展過程、目前的狀況這些常識性的内容。這些常識性内容看起來就像看故事，比較輕松，算是一個熱身，主要關注兩個方面：第一就是這些常識性知識，這也許是将來和别人交流的鋪墊；第二就是了解這種技術中提倡的一些原則和方法論上的東西，這些是精髓，很多的技術細節都是圍繞這些原則設計和實作的，對于深入了解技術細節是很有幫助的。

ROR和Ruby的很多資料都是從網上搜集的，包括很多的電子書。學習ROR首先要學習Ruby語言，了解Ruby的前世今生。網上的一份較早的Ruby入門資料（張開川著）短小精煉，我覺得作為初步了解Ruby是很合适的，總結一些有助于學習和了解Ruby的内容于此，不過多涉及文法。

計算機程式設計語言的發展總是與飛速發展的世界息息相關，Ruby是為了适應變化，提高和完善程式設計藝術而出現的。Ruby是一種動态腳本語言，彙集了許多其他語言的特性，例如Perl的正規表達式、Python的簡單性可讀性、Smalltalk的純面向對象文法和單繼承、Lisp的無窮嵌套的文法、Java的線程。程式設計語言将向動态回歸，指令式語将與函數式語言融合。終究有一天，程式設計語言完全智能化，人們用自然語言來程式設計。而Ruby有可能在程式設計語言的智能化發展道路上起到承上啟下的作用（張開川）。Ruby靈巧、快速，但其實并不簡單。Ruby中實作一個小功能，可以有3種甚至4種完全不同的思路與方法，因為Ruby在文法層次實作了備援，但是這樣一來：1）程式員深入掌握 Ruby變得不很容易；2）程式員們互相讀懂代碼也很難；3）軟體生産是一種大規模地、群體合作的行為，而Ruby 靈巧，快速，千變萬化，沒有統一風格，難于解耦，不适合工業生産。（目前業界很多公司群組織都在積極實踐Ruby應用于大規模的軟體開發）。

學習程式設計的過程，就是深化了解變量的過程。先說變量是什麼？變量是代号。在數學中，你寫下一個小寫的英文字母“f”，這個f 可以是數字5，也可以一個函數式f = n * n + 1，還可以是一個曲面，或者是一個邏輯蘊涵關系。程式設計語言的産生，建立在數學的基礎上。在彙編語言的時代，一條語句”LD  x, 37H”，其中LD是操作碼，代表一種操作；x和37H是操作數，是被操作的對象。無論是LD，還是x和37H，對于機器來說，都隻是符号。後來，程式設計語言發展成兩大類，一類是函數式語言，一類是指令式語言。指令式語言将操作數演化成現在我們熟悉的變量，将操作碼演化成方法（或叫函數），對變量執行各種操作。面向對象程式設計又将基本變量和方法封裝在一起，成為一個更複雜的變量——對象。但是，在一個類中仍然區分基本變量和方法。函數式語言則不同，一開始的函數式語言不區分變量和方法，一切都是表（list），表就是能夠不斷分解成單個元素的數學符号。表可以是變量，可以是方法。後來的有些函數式語言，吸取了指令式語言的文法，也區分變量和方法。也有一些指令式語言，融合了函數式語言的文法，Ruby就是這樣的語言，變量和方法區分得不很明顯。

其次，說一說變量有哪些特征呢？

1)變量有名字；

2)變量代表的那個事物應該有一個可以用數學度量的值：長度，面積，速度，大小，磁場強度…

3)為了差別事物，我們将事物分成幾個基本類型。是以，為了代表不同類型的事物，變量也就有了不同的類型。

4)事物總是有産生到消亡的一個過程，是以，代表事物的變量也就有了生命周期。計算機科學，是一門将時間轉換成空間的科學。在程式中，我們把變量的生命周期，稱之為變量的作用域。

變量名，變量值，變量類型，變量的作用域，是學習指令式語言不可回避幾個要素。

如果你是一門程式設計語言的設計者，仔細考慮一下，上面四個要素，對于程式設計語的使用者都是必須的嗎？作為一個使用者，1)、2)是必須的。至于類型、生命期，與我何幹？某個變量，我使用一下就丢棄了，要我操心太多，還不如我從頭設計呢。由編譯核心（或解釋核心）在運作時刻來判斷變量類型的語言，叫動态類型語言。

變量既然是代号，那麼可以代表數字、文字（字元串）、代碼序列（塊、閉包）、一段程式（檔案）……在運作中，變量能夠随時代表不同的事物，而不管事物是什麼類型，這種語言，叫弱類型語言。這裡的“弱”，是指弱化了類型的概念，不理會類型的差異。

Ruby語言還是有基本類型的。至于變量作用域，純粹的函數式語言中是沒有這個概念的。Ruby中是有變量作用域概念的。Ruby語言中，一切都是對象，變量是不是對象呢？變量不是對象，變量隻是引用某個對象的時候，你看到的一個代号而已。

Ruby是動态類型語言，不用給任何變量指定資料類型，解釋器會在你第一次指派給變量時，在内部将資料類型記錄下來。Ruby語言中，一個變量被賦予了某個資料類型的值，在程式中你可以随時再予這個變量其它資料類型的值。相對于Java， Ruby對于變量的使用給予了使用者很大的自由。在Java中，程式設計的時候就完成了類型比對的檢測，這屬于前期綁定；Ruby是在運作中檢測，檢測類型比對嗎？不是檢測類型比對，而是檢測文法，隻要與文法定義不沖突就通過。Ruby是動态語言，可以改變Ruby程式的結構、功能，在Ruby程式運作中，方法、屬性可以被加入或去除，新的類或對象可以被建立，新的子產品可以出現。Ruby的動态類型特點是一把雙刃劍，熟手遊刃有餘，生手常常傷着自己。在沒有了編譯器查錯的日子裡，又沒有完全駕馭Ruby之前，如何避免常常出錯呢？一種辦法就是死盯住變量的命名。用一些有意義的名字，不必太長，但是應該少用單字元，除非是循環指針變量。你也許認為自己能看懂就行了，這是十分有害的想法。在一個項目組中，程式員是要彼此互相溝通合作的。當壞習養成後，要改是很難的。

Ruby語言隻有重寫（override），沒有其它語言具有的嚴格意義上的重載（overload）。下面仔細分析Ruby為何沒有重載，隻有重寫。Java的重載，參數清單有三種不同形式：1）參數個數不同；2）參數個數相同，參數類型不同；3）參數個數相同，參數類型相同，對應位置不同。Ruby支援預設參數，支援可變參數。由于預設參數和可變參數，參數個數不同而産生的重載，在 Ruby中不再有效。Ruby 語言中，定義方法時，不指定參數類型，是以第二種形式的重載也不存在。第三種形式的重載，實際是第二種形式的演化，是以，也就不存在了。綜上所述，Ruby語言沒有方法的重載。如果在同一個類中寫兩個同名方法呢？總是寫在後面的方法被執行。Java和 C++是靜态語言，程式代碼運作中不可以再改變類的屬性、方法，為了更好地表現面向對象的多态特征，是以用重寫和重載來加強程式的靈活性，在程式運作的時候，動态地選擇要使用的方法，完成後期綁定。而Ruby是動态語言，可以随時改變類的屬性、方法，是以重寫和重載的重要性就降低了。

在Ruby裡，可以給具體的執行個體對象添加執行個體方法，把這樣的方法稱之為單例方法。定義單例方法，首先要生成一個執行個體對象，其次，要在方法名前加上對象名和一個點号“.”。  執行個體方法，屬于類的每個執行個體對象。單例方法隻出現在單個執行個體對象中。用單例方法可以極大地豐富多态性在 Ruby中的表現力。

Ruby裡有一個很重要的單元是子產品。一般把功能相關的程式代碼放在一個子產品裡。子產品與類非常相似，但是子產品不可以有執行個體對象，子產品之間不存在繼承關系。子產品的作用有三：1）可以被其它程式代碼重複使用；2）提供了一個命名空間，防止命名沖突；3）實作了類似多重繼承的功能。通過“<  父類名 ”，一個子類可以得到父類的屬性和方法；通過“include 子產品名”，一個子類可以得到某個子產品的常量和方法。類不能被 include。 include方法為一個類的所有對象包含某個子產品；extend方法為一個類的某對象包含某個子產品。

使用 require 方法讓你的程式檔案變得簡潔有力。require方法包含另一個檔案，另一個檔案名需要是一個字元串。還有一個load方法與require方法相對應，也用來包含另一個檔案。require包含的檔案隻加載一次，遇到同一檔案時自動忽略；不同路徑下的同檔案會多次加載。load包含的檔案加載多次，即使是相同路徑下的同一檔案。利用load多次加載檔案的特性，可以用來實作程式的無縫更新和系統的熱部署。程式功能改變了，你隻需要重新load 一次，其它代碼與它再次互動的時候，實際上已經不是原來的程式了。require 加載檔案時可以不加字尾名，load 加載檔案時必須加字尾名。require 一般情況下用于加載庫檔案，而 load 用于加載配置檔案。