杜驍 ·Ruby 的類
我們在之前的章節(jié)講了 Ruby 的很多對象，學(xué)會了如何使用簡單的對象（例如：數(shù)字和字符串）以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)組和哈希來完成一些工作，了解如何使用方法，做好了充足的準(zhǔn)備。本章中，我會為大家講解 Ruby 的類，如何創(chuàng)建一個類以及類的實例，以及類的實例方法如何創(chuàng)建。
1. 什么是 Ruby 的類
當(dāng) Ruby 運(yùn)行程序的時候，會創(chuàng)建一個空間，我們使用具體的事物對這些空間進(jìn)行填充，我們可以調(diào)用這些事物的方法去做某些事情。同時，每個具體的事物（對象）都是一般思想或類型的實例，這些思想稱為類。
在終端中我們可以通過class方法來查看對象所屬的類。
實例：
"Hello World".class
# ---- 輸出結(jié)果 ----
String
對象是類的具體實例（表現(xiàn)）。
我們還可以使用is_a?的方法來具體詢問對象是否屬于某個類：
實例：
"Hello World".is_a?(String)
# ---- 輸出結(jié)果 ----
true
類是用于對象的藍(lán)圖。類具有很多特性，每個類定義了許多方法，這些方法特定用于此類事物（例如：字符串），每次從類創(chuàng)建對象的時候，每個對象都會擁有類給他們的這些方法，也可以說，對象從類繼承了方法。
2. 一步一步創(chuàng)建類
2.1 定義一個類
首先讓我們創(chuàng)建一個Calculator的類，并逐步為它添加方法。
實例：
class Calculator
end
解釋：我們使用關(guān)鍵字class，名稱和關(guān)鍵字end定義一個類。
注意事項：我們定義類的時候，首字母一定要大寫開頭，否則會出現(xiàn)報錯。同樣對于由幾個單詞命名的類，我們應(yīng)該使用大寫字母分隔這些單詞，例如：RubyStudyGroup，而對于變量名和方法名，我們要使用下劃線，且所有內(nèi)容都應(yīng)該小寫，例如：local_variable，method_name。
2.2 創(chuàng)建一個實例
因為我們定義了一個完整的有效類，所以我們可以創(chuàng)建一個Calculator實例，下面是創(chuàng)建一個Calculator實例的方法。
Calculator.new
# ---- 輸出結(jié)果 ----
#<Calculator:0x00007fb4132c0af0>
解釋：new方法是在類Calculator上定義的（Calculator它本身既是一個類也是一個對象，還記得我們說Ruby中所有東西都是對象嗎。所以它也可以擁有方法）。此方法創(chuàng)建了一個新的實例，并返回它。
格式＃<...>告訴您此對象不是簡單的東西，比如數(shù)字，字符串或數(shù)組。它只是告訴您類的名稱，Calculator以及Ruby分配給該對象的內(nèi)部ID。
每個對象都有自己唯一的內(nèi)部對象ID，當(dāng)我在計算機(jī)上運(yùn)行此代碼時，Ruby分配的ID為0x00007fb4132c0af0。如果您運(yùn)行它，將會得到不同的結(jié)果。實際上，在大多數(shù)情況下，您可以忽略此ID。另外，我們可以檢查我們的新計算器實例確實是類Calculator的實例。
實例：
class Calculator
end
calculator = Calculator.new
puts calculator.class
puts calculator.is_a?(Calculator)
# ---- 輸出結(jié)果 ----
Calculator
true
2.3 定義實例方法
我們可以在類和對象上定義和調(diào)用方法。類上可用的方法稱為類方法，實例上可用的方法稱為實例方法。剛才我們定義了一個類，現(xiàn)在讓我們?yōu)樗黾右粋€sum方法。
實例：
class Calculator
def sum(number, other)
number + other
end
end
解釋：我們在類中定義一個方法，即為這個類的實例方法。
注意事項：我們在定義實例方法的時候記得要縮進(jìn) 2 個空格，表明sum屬于Calculator類。這是一種規(guī)范。
那么我們?nèi)绾问褂眠@個定義的sum實例方法呢？
我們可以實例化一個Calculator，然后調(diào)用這個方法。
實例：
calculator = Calculator.new
puts calculator.sum(2, 3)
# ---- 輸出結(jié)果 ----
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2.4 初始化對象
在我們向類添加任何行為（方法）之前，我們希望能夠為其提供一些初始數(shù)據(jù)。
讓我們重新定義一個Person類。
實例：
class Person
end
在我們的情況下，我們希望該人知道自己的名字。
實例：
class Person
def initialize(name)
end
end
解釋：您會看到我們?yōu)檫@個類增加了一個名為initialize的方法，并且可以接收一個name參數(shù)。當(dāng)類方法new創(chuàng)建對象時，將在內(nèi)部調(diào)用特殊的initialize方法。
我們可以通過以下這種方式將名稱傳遞給類的內(nèi)部：
p Person.new("Andrew")
# ---- 輸出結(jié)果 ----
#<Person:0x00007fb41326b118>
2.5 使用實例變量記錄初始化屬性
繼續(xù)我們剛才做的事，我們想在實例化對象的時候，讓對象保留自己初始化的名稱，這時我們用到了實例變量（instance variable）
實例：
class Person
def initialize(name)
@name = name
end
end
解釋：我們將name的值賦予了實例變量@name，它的作用域為整個在對象范圍內(nèi)的任何位置。
此時我們再次實例化Person類：
p Person.new("Andrew")
#---- 輸出結(jié)果 ----
#<Person:0x00007fb41321add0 @name="Andrew">
此時，我們創(chuàng)建的Person對象中有了一個實例變量@name，它的值為Andrew。
2.6 屬性讀取器（getter）
我們已經(jīng)創(chuàng)建了一個名為 Andrew 的Person對象，那么如何獲取它的名字呢。
實例：
class Person
def initialize(name)
@name = name
end
def name
@name
end
end
此時我們可以通過向?qū)ο蟀l(fā)送name的消息，獲取對應(yīng)的信息。
實例：
person = Person.new("Andrew")
person.name
#---- 輸出結(jié)果 ----
"Andrew"
解釋：我們定義了一個方法name，它返回了實例變量@name，由此創(chuàng)建了一個屬性讀取器。屬性讀取器返回實例變量的值，也可以說，屬性讀取器公開了實例變量，讓所有的人都可以讀取它。
除此之外我們還有一種簡單的寫法，實現(xiàn)@name的讀?。?/p>
class Person
attr_reader :name
def initialize(name)
@name = name
end
end
和上面的操作是等效的。
2.7 屬性設(shè)置器（setter）
現(xiàn)在我們添加一個功能，一個人不僅要有名稱，也要能設(shè)置密碼，這個密碼我們希望在Person對象被實例后才被告知，讓我們進(jìn)一步改變這個類。
class Person
def initialize(name)
@name = name
end
def name
@name
end
def password=(password)
@password = password
end
end
解釋：如您所見，方法password =只能執(zhí)行一個參數(shù)（稱為password），并將此局部變量的值分配給實例變量@password，其他什么也不做。
現(xiàn)在讓我們?yōu)橐粋€Person對象添加密碼。
實例：
person = Person.new("Andrew")
person.password=("super password")
p person
#<Person:0x00007fb413154810 @name="Andrew", @password="super password">
解釋：在幕后，Ruby 在運(yùn)行代碼時將person.password ="something"行轉(zhuǎn)換為person.password =("something")，這僅調(diào)用方法password=，在右側(cè)傳遞的值作為參數(shù)，這只是另一種方法。
同樣我們也有一種簡寫方法給屬性設(shè)置器：
class Person
attr_writer :password
def initialize(name)
@name = name
end
def name
@name
end
end
2.8 對象作用域
您可以通過對象上的任何方法訪問：
-
所有局部變量；
-
所有實例變量；
-
所有對象的方法。
讓我們寫一個greet方法來為您展示。
實例：
class Person
def name
@name
end
def greet(other)
name = other.name
puts "Hi " + name + "! My name is " + @name + "."
end
end
boy = Person.new("Andrew")
girl = Person.new("Alice")
boy.greet(girl)
#---- 輸出結(jié)果 ----
Hi Alice! My name is Andrew.
解釋：這是一個對象交互的例子，我們定義了一個greet方法，這個里面調(diào)用了@name實例變量，other是一個參數(shù)，代表Person的對象。
注意事項：當(dāng) Ruby 找到一個標(biāo)識符時，Ruby 首先尋找一個局部變量，然后尋找一個方法。上述代碼name沒有調(diào)用實例方法name而是取的other.name的值就是因為這個原因。
2.9 self
每個對象都通過調(diào)用 self 的方式以每種方法認(rèn)識自己。這是 Ruby 中的一個特殊關(guān)鍵字，它的意思是對象本身。
class Person
def initialize(name)
@name = name
p self
end
end
person = Person.new("Anja")
p person
#---- 輸出結(jié)果 ----
#<Person:0x007f9994972428 @name="Anja">
#<Person:0x007f9994972428 @name="Anja">
解釋：如您所見，我們兩次輸出相同的對象。一次在初始化方法中使用p self，一次在外部范圍中使用p person。您還可以看到，這兩個實例的神秘對象 ID 相同。因此我們可以知道它確實是同一對象。
所以，之前的方法我們可以這樣修改：
class Person
def name
@name
end
def greet(other)
name = other.name
puts "Hi " + name + "! My name is " + self.name + "."
end
end
boy = Person.new("Andrew")
girl = Person.new("Alice")
boy.greet(girl)
#---- 輸出結(jié)果 ----
Hi Alice! My name is Andrew.
解釋：現(xiàn)在，我們再次在兩個不同的對象上調(diào)用方法name。當(dāng) Ruby 看到self時，它知道我們正在引用當(dāng)前的Person對象，并在其上調(diào)用方法name。
注意事項：self是一個關(guān)鍵字并不是一個方法，我們從下面的代碼可以證明。
person = Person.new("Andrew")
p person.self
#---- 輸出結(jié)果 ----
NoMethodError (undefined method `self' for #<Person:0x00007fb413290bc0 @name="Andrew">)
關(guān)鍵字是在 Ruby 中具有特殊含義的單詞，例如class，def，end和self。
2.10 類方法（Class Method）
類方法的格式為：類名.方法名()，通俗來說就是類名調(diào)用的方法，在其他語言中也稱為靜態(tài)方法（Static Method）。
現(xiàn)在我們要輸出Person類英語和中文名稱，對Person類要這樣修改。
實例：
class Person
def self.cn_name
'人'
end
def self.en_name
'Person'
end
end
puts Person.cn_name
puts Person.en_name
#---- 輸出結(jié)果 ----
人
Person
解釋： 上述我們定義了兩個類方法，一個為cn_name，一個為en_name，我們使用Person.cn_name和Person.en_name來調(diào)用這兩個方法。
除此之外，我們還可以使用另外一種寫法：
class Person
class << self
def cn_name
'人'
end
def en_name
'Person'
end
end
end
puts Person.cn_name
puts Person.en_name
解釋：這種寫法在單件類章節(jié)中會詳細(xì)講解，可以將它看成在一個類中定義多個類方法的一種便捷辦法。
假如我們要在類的外面定義類方法還可以這樣寫：
class Person
end
def Person.cn_name
'人'
end
def Person.en_name
'Person'
end
puts Person.cn_name
puts Person.en_name
#---- 輸出結(jié)果 ----
人
Person
Tips：創(chuàng)建了一個類的時候，類方法和類的作用域內(nèi)（非實例方法部分），self表示的是類本身。
實例：
class Person
puts "in class: #{self}"
puts self == Person
def self.cn_name
puts "in class method: #{self}"
puts self == Person
end
end
#---- 輸出結(jié)果 ----
in class: Person
true
in class method: Person
true
3. 小結(jié)
本章中我們學(xué)習(xí)了如何創(chuàng)建一個 Ruby 的類，如何定義一個類、創(chuàng)建一個實例、定義實例方法、初始化對象、使用實例變量記錄、初始化屬性、屬性讀取器、屬性設(shè)置器、對象作用域以及了解了 self 的含義。
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