Ruby初探

入职后的第一个项目决定采用ROR开发。听说ROR的大名已经很长时间了，正好借此机会系统学习一番。要系统学习一项新的技术，我习惯先从宏观上了解它的特点、起源、发展过程、当前的状况这些常识性的内容。这些常识性内容看起来就像看故事，比较轻松，算是一个热身，主要关注两个方面：第一就是这些常识性知识，这也许是将来和别人交流的铺垫；第二就是了解这种技术中提倡的一些原则和方法论上的东西，这些是精髓，很多的技术细节都是围绕这些原则设计和实现的，对于深入理解技术细节是很有帮助的。

ROR和Ruby的很多资料都是从网上搜集的，包括很多的电子书。学习ROR首先要学习Ruby语言，了解Ruby的前世今生。网上的一份较早的Ruby入门资料（张开川著）短小精炼，我觉得作为初步了解Ruby是很合适的，总结一些有助于学习和理解Ruby的内容于此，不过多涉及语法。

计算机编程语言的发展总是与飞速发展的世界息息相关，Ruby是为了适应变化，提高和完善编程艺术而出现的。Ruby是一种动态脚本语言，汇集了许多其他语言的特性，例如Perl的正则表达式、Python的简单性可读性、Smalltalk的纯面向对象语法和单继承、Lisp的无穷嵌套的语法、Java的线程。编程语言将向动态回归，命令式语将与函数式语言融合。终究有一天，编程语言完全智能化，人们用自然语言来编程。而Ruby有可能在编程语言的智能化发展道路上起到承上启下的作用（张开川）。Ruby灵巧、快速，但其实并不简单。Ruby中实现一个小功能，可以有3种甚至4种完全不同的思路与方法，因为Ruby在语法层次实现了冗余，但是这样一来：1）程序员深入掌握 Ruby变得不很容易；2）程序员们相互读懂代码也很难；3）软件生产是一种大规模地、群体合作的行为，而Ruby 灵巧，快速，千变万化，没有统一风格，难于解耦，不适合工业生产。（目前业界很多公司和组织都在积极实践Ruby应用于大规模的软件开发）。

学习编程的过程，就是深化理解变量的过程。先说变量是什么？变量是代号。在数学中，你写下一个小写的英文字母“f”，这个f 可以是数字5，也可以一个函数式f = n * n + 1，还可以是一个曲面，或者是一个逻辑蕴涵关系。编程语言的产生，建立在数学的基础上。在汇编语言的时代，一条语句”LD  x, 37H”，其中LD是操作码，代表一种操作；x和37H是操作数，是被操作的对象。无论是LD，还是x和37H，对于机器来说，都只是符号。后来，编程语言发展成两大类，一类是函数式语言，一类是命令式语言。命令式语言将操作数演化成现在我们熟悉的变量，将操作码演化成方法（或叫函数），对变量执行各种操作。面向对象编程又将基本变量和方法封装在一起，成为一个更复杂的变量——对象。但是，在一个类中仍然区分基本变量和方法。函数式语言则不同，一开始的函数式语言不区分变量和方法，一切都是表（list），表就是能够不断分解成单个元素的数学符号。表可以是变量，可以是方法。后来的有些函数式语言，吸取了命令式语言的语法，也区分变量和方法。也有一些命令式语言，融合了函数式语言的语法，Ruby就是这样的语言，变量和方法区分得不很明显。

其次，说一说变量有哪些特征呢？

1)变量有名字；

2)变量代表的那个事物应该有一个可以用数学度量的值：长度，面积，速度，大小，磁场强度…

3)为了区别事物，我们将事物分成几个基本类型。所以，为了代表不同类型的事物，变量也就有了不同的类型。

4)事物总是有产生到消亡的一个过程，因此，代表事物的变量也就有了生命周期。计算机科学，是一门将时间转换成空间的科学。在程序中，我们把变量的生命周期，称之为变量的作用域。

变量名，变量值，变量类型，变量的作用域，是学习命令式语言不可回避几个要素。

如果你是一门编程语言的设计者，仔细考虑一下，上面四个要素，对于编程语的使用者都是必须的吗？作为一个使用者，1)、2)是必须的。至于类型、生命期，与我何干？某个变量，我使用一下就丢弃了，要我操心太多，还不如我从头设计呢。由编译内核（或解释内核）在运行时刻来判断变量类型的语言，叫动态类型语言。

变量既然是代号，那么可以代表数字、文字（字符串）、代码序列（块、闭包）、一段程序（文件）……在运行中，变量能够随时代表不同的事物，而不管事物是什么类型，这种语言，叫弱类型语言。这里的“弱”，是指弱化了类型的概念，不理会类型的差异。

Ruby语言还是有基本类型的。至于变量作用域，纯粹的函数式语言中是没有这个概念的。Ruby中是有变量作用域概念的。Ruby语言中，一切都是对象，变量是不是对象呢？变量不是对象，变量只是引用某个对象的时候，你看到的一个代号而已。

Ruby是动态类型语言，不用给任何变量指定数据类型，解释器会在你第一次赋值给变量时，在内部将数据类型记录下来。Ruby语言中，一个变量被赋予了某个数据类型的值，在程序中你可以随时再予这个变量其它数据类型的值。相对于Java， Ruby对于变量的使用给予了用户很大的自由。在Java中，编程的时候就完成了类型匹配的检测，这属于前期绑定；Ruby是在运行中检测，检测类型匹配吗？不是检测类型匹配，而是检测语法，只要与语法定义不矛盾就通过。Ruby是动态语言，可以改变Ruby程序的结构、功能，在Ruby程序运行中，方法、属性可以被加入或去除，新的类或对象可以被建立，新的模块可以出现。Ruby的动态类型特点是一把双刃剑，熟手游刃有余，生手常常伤着自己。在没有了编译器查错的日子里，又没有完全驾驭Ruby之前，如何避免常常出错呢？一种办法就是死盯住变量的命名。用一些有意义的名字，不必太长，但是应该少用单字符，除非是循环指针变量。你也许认为自己能看懂就行了，这是十分有害的想法。在一个项目组中，程序员是要彼此相互沟通合作的。当坏习养成后，要改是很难的。

Ruby语言只有重写（override），没有其它语言具有的严格意义上的重载（overload）。下面仔细分析Ruby为何没有重载，只有重写。Java的重载，参数列表有三种不同形式：1）参数个数不同；2）参数个数相同，参数类型不同；3）参数个数相同，参数类型相同，对应位置不同。Ruby支持缺省参数，支持可变参数。由于缺省参数和可变参数，参数个数不同而产生的重载，在 Ruby中不再有效。Ruby 语言中，定义方法时，不指定参数类型，因此第二种形式的重载也不存在。第三种形式的重载，实际是第二种形式的演化，所以，也就不存在了。综上所述，Ruby语言没有方法的重载。如果在同一个类中写两个同名方法呢？总是写在后面的方法被执行。Java和 C++是静态语言，程序代码运行中不可以再改变类的属性、方法，为了更好地表现面向对象的多态特征，所以用重写和重载来加强程序的灵活性，在程序运行的时候，动态地选择要使用的方法，完成后期绑定。而Ruby是动态语言，可以随时改变类的属性、方法，所以重写和重载的重要性就降低了。

在Ruby里，可以给具体的实例对象添加实例方法，把这样的方法称之为单例方法。定义单例方法，首先要生成一个实例对象，其次，要在方法名前加上对象名和一个点号“.”。  实例方法，属于类的每个实例对象。单例方法只出现在单个实例对象中。用单例方法可以极大地丰富多态性在 Ruby中的表现力。

Ruby里有一个很重要的单元是模块。一般把功能相关的程序代码放在一个模块里。模块与类非常相似，但是模块不可以有实例对象，模块之间不存在继承关系。模块的作用有三：1）可以被其它程序代码重复使用；2）提供了一个命名空间，防止命名冲突；3）实现了类似多重继承的功能。通过“<  父类名 ”，一个子类可以得到父类的属性和方法；通过“include 模块名”，一个子类可以得到某个模块的常量和方法。类不能被 include。 include方法为一个类的所有对象包含某个模块；extend方法为一个类的某对象包含某个模块。

使用 require 方法让你的程序文件变得简洁有力。require方法包含另一个文件，另一个文件名需要是一个字符串。还有一个load方法与require方法相对应，也用来包含另一个文件。require包含的文件只加载一次，遇到同一文件时自动忽略；不同路径下的同文件会多次加载。load包含的文件加载多次，即使是相同路径下的同一文件。利用load多次加载文件的特性，可以用来实现程序的无缝升级和系统的热部署。程序功能改变了，你只需要重新load 一次，其它代码与它再次交互的时候，实际上已经不是原来的程序了。require 加载文件时可以不加后缀名，load 加载文件时必须加后缀名。require 一般情况下用于加载库文件，而 load 用于加载配置文件。