Ruby学习笔记（三） 面向对象编程

• 面向对象编程
  • 类与对象
  • 实例变量、实例方法与Accessors
  • 类方法与类变量
  • 继承
  • 运算符重载
  • 访问控制

这是我在学习 SoloLearn 的 Ruby Tutorial 时的笔记的第三部分，包括Ruby编程中的面向对象编程知识。具体包括类与对象、实例变量、实例方法与Accessors、类方法与类变量、继承、运算符重载、访问控制。

在本文中我省略了该课程中的一些编程的基础概念，并且将Ruby的语法与其它语言的进行了一些比较，适合已经有一些其它编程语言的基础的朋友阅读。文中的加粗内容表示跟我以前接触过的其它语言（C/C++/Java/Javascript）看起来相似但不一致的地方。由于我水平有限，错误在所难免，如发现错误请在留言内指教，谢谢！

本文在本人新博客的链接：http://www.myblog.link/2017/01/20/Note-of-Ruby-3/

面向对象编程

类与对象

• Ruby 是纯面向对象的语言，所有东西都是对象。

• 使用 class 关键字创建类，initialize() 方法用于初始化类的对象：

  class 类名
    def initialize(可选的参数)
      # 创建该类的对象时自动调用的函数，用于初始化，类似构造函数
    end
  end
  

• 使用类的new方法创建类的对象，new 方法的参数会被传递给initialize()方法。

  • 类名.new(给initialize方法的参数)

实例变量、实例方法与Accessors

• @开头的变量为实例变量(Instance Variables)。类的每个实例，即每个对象，有各自的一份实例变量。实例变量可以在该对象中被调用。

• 实例方法(Instance Methods)需要用对象名.方法名调用，必须用它们来从外部访问该对象的实例变量。如用来读写实例变量的accessors，包括：

  • getter：用来获取该对象的某个实例变量的值。方法名最好跟读取的实例变量相关，如读取@foo变量，则方法名为get_foo ，或者直接使用foo。
  • setter：用来改变该对象的某个实例变量的值。方法名规则类似getter，但需要以=结尾，如用变量名=，调用时可以使用对象名.变量名 = 值 这样更自然的语言来调用setter方法修改该实例变量的值。

  class Test
    @foo 			# 实例变量@foo，只能在该对象中被访问	
    def initialize foo	# 初始化方法，传入自定义参数初始化实例变量
      @foo = foo
    end
    def foo	 	# getter,读实例变量@foo的值
      @foo
    end
    def foo= foo	  	# setter，写实例变量@foo的值
      @foo = foo
    end
  end
  
  test = Test.new 1 	# 获取Test的一个对象，并且用1传给初始化方法对@foo进行初始化
  puts test.foo		# 调用 foo 方法获取@foo的值，而不是直接访问的@foo，这里输出1
  test.foo = 2		# 调用 foo= 方法设置@foo的值，2作为该函数的参数，而不是直接访问@foo进行赋值
  puts test.foo		# 输出2
  

• 像上面那样给每个实例变量写getter和setter很不方便，Ruby提供了几个方法 以symbol为参数 来自动生成getter/setter：

  • attr_accessor ：生成getter和setter
  • attr_reader ： 生成getter
  • attr_writer： 生成setter

  以下代码产生了@a、@b、@c、@d 4个实例变量，其中@a、@b、@c 生成了getter，@c、@d 生成了setter：

  class Test
    attr_reader :a, :b	# 生成getter；可以接多个symbol作为参数，下同
    attr_accessor :c	# 生成getter和setter
    attr_writer :d	# 生成setter
  end
  

• self.方法名用在实例方法的代码里，用来表示调用该对象的该实例方法。（看起来像this，作用不完全一样。）

• 每个类都有to_s方法，需要将该类的对象转换成字符串时（如puts、#{变量名}）会自动调用这个方法，可以自行重写以改变转换的结果，类似于Java的toString()。

类方法与类变量

• 在类里定义方法时的方法名前加上self.来定义类方法(Class Methods)。类方法可以使用类名调用，而不需要具体的对象，类似于C++/Java的static的方法。

• 在类里定义变量时使用@@变量名 来定义类变量(Class Variables)。类变量被该类的所有对象共享，但不能从外界直接使用变量名访问，类似于C++/Java中的private的static变量。

• 在类里使用大写字母开头的为类常量(Class Constants)。类常量可在类的外部通过类名::常量名来访问。类似于Java的public static final变量，但注意访问用::而不是.。

  class Foo
    @@cnt = 0		# 类变量，不可以从外面直接访问
    CLASSNAME = "Foo" 	# 类常量，可以从外面直接访问
    def initialize
      @@cnt = @@cnt + 1
    end
    def self.getCnt	# 类方法
      @@cnt
    end
  end
  
  puts Foo::CLASSNAME	# 输出Foo
  puts Foo.getCnt		# 输出0
  Foo.new
  Foo.new
  puts Foo.getCnt		# 输出2
  

继承

• 在定义类时使用class 子类名 < 父类名来使子类继承父类。只允许继承一个父类。

• 子类可以重写父类的方法。在重写的方法里可以使用super方法 来调用父类的同名方法。

  class Base		# 定义父类Base
    def initialize
      puts "I'm Base"
    end
  end
  
  class Foo < Base	# 定义子类Foo，继承Base类
    def initialize	# 重写父类的initialize方法
      puts "I'm Foo"
      super		# 使用super方法调用父类的同名方法，这里是initialize
    end
  end
  
  Foo.new 	# 输出I'm Foo【换行】I'm Base
  

运算符重载

• 定义方法时使用def 运算符来重载运算符。

  class Foo
    attr_accessor :val
    def initialize val
      self.val = val	# self.val调用本对象的val方法，也就是@val的setter；第二个val是函数参数
    end
    def + other		# 重载+号，参数other为另一个参见+运算的Foo对象
      Foo.new val+other.val
    end
    def to_s		# 覆盖自动转换成字符串的函数
      @val.to_s		# 注意这里必须返回一个字符串，直接写成 @val 是不行的
    end
  end
  
  a = Foo.new 1
  b = Foo.new 1
  puts a + b		# 输出2
  

访问控制

• 方法有三种访问类型：
  • public 所有地方均可访问（除了initialize方法以外的其它方法的默认值）
  • private仅该对象内部可以访问
  • protected 该类及其子类的对象可以访问
• 实例变量与类变量一定是private的，类常量一定是public的

class Foo
  def method1	# 公开（默认公开）
  end
  private	# 从这行开始直到public之前的所有方法都是私有的
  def method2	# 私有
  end
  def method3	# 还是私有
  end
  CONST = 0	# 类常量永远公开，不受private的影响
  public	# 从该行开始的方法都是公开的，因为后面没有其它的申明
  def method4	# 公开
  end
  @val1 = 1	# 变量永远私有，不受public影响
  @@val2 = 2	# 变量永远私有，不受public影响
end