Ruby学习笔记(16)_面对对象

Ruby 是纯面向对象的语言，Ruby 中的一切都是以对象的形式出现。Ruby 中的每个值都是一个对象，即使是最原始的东西：字符串、数字，甚至连 true 和 false 都是对象。类本身也是一个对象，是 Class 类的一个实例。本章将向您讲解所有与 Ruby 面向对象相关的主要功能。

类用于指定对象的形式，它结合了数据表示法和方法，把数据整理成一个整齐的包。类中的数据和方法被称为类的成员。

Ruby 类定义

类定义以关键字 class 开始，后跟类名称，最后以一个 end 进行分隔表示终止该类定义。例如，我们使用关键字 class 来定义 Box 类，如下所示：

class Box
    code
end

按照惯例，名称必须以大写字母开头，如果包含多个单词，每个单词首字母大写，但此间没有分隔符（例如：CamelCase）。

initialize 方法

initialize 方法是一个标准的 Ruby 类方法，是类的构造函数，与其他面向对象编程语言中的 constructor 工作原理类似。当您想要在创建对象的同时初始化一些类变量，initialize 方法就派上用场了。该方法带有一系列参数，与其他 Ruby 方法一样，使用该方法时，必须在前面放置 def 关键字，如下所示：

class Box
   def initialize(w,h)
      @width, @height = w, h
   end
end

实例变量

实例变量是类属性，它们在使用类创建对象时就变成对象的属性。每个对象的属性是单独赋值的，和其他对象之间不共享值。在类的内部，是使用 @ 运算符访问这些属性，在类的外部，则是使用称为访问器方法的公共方法进行访问。下面我们以上面定义的类 Box 为实例，把 @width 和 @height 作为类 Box 的实例变量。

class Box
   def initialize(w,h)
      # 给实例变量赋值
      @width, @height = w, h
   end
end

类的继承

继承，是面向对象编程中最重要的概念之一。继承允许我们根据另一个类定义一个类，这样使得创建和维护应用程序变得更加容易。

继承有助于重用代码和快速执行.

不幸的是，Ruby 不支持多继承，但是 Ruby 支持 mixins。mixin 就像是多继承的一个特定实现，在多继承中，只有接口部分是可继承的。

当创建类时，程序员可以直接指定新类继承自某个已有类的成员，这样就不用从头编写新的数据成员和成员函数。这个已有类被称为基类或父类，新类被称为派生类或子类。

Ruby 也提供了子类化的概念，子类化即继承，下面的实例解释了这个概念。扩展一个类的语法非常简单。只要添加一个 < 字符和父类的名称到类语句中即可。例如，下面定义了类 BigBox 是 Box 的子类：

#! /usr/bin/ruby -w

class Box
    def initialize(w,h)
        @width,@height = w,h
    end

    def getArea
        @width * @height
    end
end

#定义子类
class Bigbox < Box
    def printArea
        @area = getArea
        puts "big box area is : #@area"
    end
end

box = Bigbox.new(,)
box.printArea

结果:

big box area is : 200

方法重载

虽然您可以在派生类中添加新的功能，但有时您可能想要改变已经在父类中定义的方法的行为。这时您可以保持方法名称不变，重载方法的功能即可，如下面实例所示：

#!/usr/bin/ruby -w

# 定义类
class Box
   # 构造器方法
   def initialize(w,h)
      @width, @height = w, h
   end
   # 实例方法
   def getArea
      @width * @height
   end
end

# 定义子类
class BigBox < Box

   # 改变已有的 getArea 方法
   def getArea
      @area = @width + @height
      puts "Big box area is : #@area"
   end
end

# 创建对象
box = BigBox.new(, )

# 使用重载的方法输出面积
box.getArea()

冻结对象

有时候，我们想要防止对象被改变。在 Object 中，freeze 方法可实现这点，它能有效地把一个对象变成一个常量。任何对象都可以通过调用 Object.freeze 进行冻结。冻结对象不能被修改，也就是说，您不能改变它的实例变量。

您可以使用 Object.frozen? 方法检查一个给定的对象是否已经被冻结。如果对象已被冻结，该方法将返回 true，否则返回一个 false 值。下面的实例解释了这个概念：

#!/usr/bin/ruby -w

# 定义类
class Box
   # 构造器方法
   def initialize(w,h)
      @width, @height = w, h
   end

   # 访问器方法
   def getWidth
      @width
   end
   def getHeight
      @height
   end

   # 设置器方法
   def setWidth=(value)
      @width = value
   end
   def setHeight=(value)
      @height = value
   end
end

# 创建对象
box = Box.new(, )

# 让我们冻结该对象
box.freeze
if( box.frozen? )
   puts "Box object is frozen object"
else
   puts "Box object is normal object"
end

# 现在尝试使用设置器方法
box.setWidth = 
box.setHeight = 

# 使用访问器方法
x = box.getWidth()
y = box.getHeight()

puts "Width of the box is : #{x}"
puts "Height of the box is : #{y}"

结果:

Box object is frozen object

test.rb:20:in `setWidth=’: can’t modify frozen object (TypeError)

from test.rb:39

使用 allocate 创建对象

可能有一种情况，您想要在不调用对象构造器 initialize 的情况下创建对象，即，使用 new 方法创建对象，在这种情况下，您可以调用 allocate 来创建一个未初始化的对象，如下面实例所示：

#!/usr/bin/ruby -w

# 定义类
class Box
   attr_accessor :width, :height

   # 构造器方法
   def initialize(w,h)
      @width, @height = w, h
   end

   # 实例方法
   def getArea
      @width * @height
   end
end

# 使用 new 创建对象
box1 = Box.new(, )

# 使用 allocate 创建两一个对象
box2 = Box.allocate

# 使用 box1 调用实例方法
a = box1.getArea()
puts "Area of the box is : #{a}"

# 使用 box2 调用实例方法
a = box2.getArea()
puts "Area of the box is : #{a}"

结果:

Area of the box is : 200

test.rb:14: warning: instance variable @width not initialized

test.rb:14: warning: instance variable @height not initialized

test.rb:14:in

getArea': undefined method

*’

for nil:NilClass (NoMethodError) from test.rb:29

所以allocate应该比较适用于无参构造情况

#!/usr/bin/ruby

class Box
   def hello
      print "hello world"
   end
end

box1 = Box.allocate
box1.hello

结果:

hello world

类信息

Ruby的 self 和 Java 的 this 有相似之处，但又大不相同。Java的方法都是在实例方法中引用，所以this一般都是指向当前对象的。而Ruby的代码逐行执行，所以在不同的上下文(context)self就有了不同的含义。让我们来看看下面的实例：

#!/usr/bin/ruby -w

class Box
   # 输出类信息
   puts "Class of self = #{self.class}"
   puts "Name of self = #{self.name}"
end

class BigBox < Box
     puts "Class of self = #{self.class}"
   puts "Name of self = #{self.name}"
end

结果:

Class of self = Class

Name of self = Box

Class of self = Class

Name of self = BigBox

这意味着类定义可通过把该类作为当前对象来执行，同时也意味着元类和父类中的该方法在方法定义执行期间是可用的。

访问器(getter) & 设置器(setter)方法

为了在类的外部读取类中已定义的变量，我们可以通过定义访问器(getter)方法来访问。下面的实例演示了访问器方法的用法：

实例:

#!/usr/bin/ruby -w

# 定义类
class Box
   # 构造器方法
   def initialize(w,h)
      @width, @height = w, h
   end

   # 访问器方法
   def getWidth
      @width
   end
   def getHeight
      @height
   end

   # 设置器方法
   def setWidth=(value)
      @width = value
   end
   def setHeight=(value)
      @height = value
   end
end

# 创建对象
box = Box.new(, )

# 使用设置器方法
box.setWidth = 
box.setHeight = 

# 使用访问器方法
x = box.getWidth()
y = box.getHeight()

puts "盒子宽度 : #{x}"
puts "盒子高度 : #{y}"

结果:

width is 30

height is 50

由于两种方法非常常用，Ruby 定义了 attr_accessor :variable_name、attr_reader :variable_name、attr_writer :variable_name 三种属性声明方法。其中：accessor=reader+writer。

同时注意：变量名前一定要带 : ，变量名之间要用 , 分割。

attr_accessor, attr_writer, attr_reader 有一些注意点, 在下一篇文章内容

Ruby学习笔记(16)_面对对象

Ruby 类定义

initialize 方法

实例变量

类的继承

方法重载

冻结对象

使用 allocate 创建对象

类信息

这意味着类定义可通过把该类作为当前对象来执行，同时也意味着元类和父类中的该方法在方法定义执行期间是可用的。

访问器(getter) & 设置器(setter)方法

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