ruby面向?qū)ο蟪醪嚼斫?/h3>
類與對象無疑是ruby的核心，可能最開始看上去有一點(diǎn)困惑，似乎有太多的概念：類、對象、類對象、模塊、實(shí)例方法、類方法、單例類.... 太多太多，許多從事ruby開發(fā)的工程師們，大多都有其他編程語言的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，也會借助其他語言（比如java）的面向?qū)ο罄砟顏砝斫鈘uby，大多數(shù)情況下，能認(rèn)識到的也只是千篇一律的 class、new、initialize等等，很經(jīng)典的Ruby元編程一書中，也有不少朋友覺得面向?qū)ο筮@部分的概念比較繞腦，我決定記錄并分析一下
ruby虛擬機(jī)啟動之初，提供了哪些類, 模塊或者說對象
# 我們隨意創(chuàng)建一個(gè)類
class Aoo
def hello
puts 'hello world'
end
end
# 打印祖先鏈
puts Aoo.ancestors
>> [Aoo, Object, Kernel, BasicObject]
# 打印Aoo單件的祖先鏈
puts Aoo.singleton_class.ancestors
>> [#<Class:Aoo>, #<Class:Object>, #<Class:BasicObject>, Class, Module, Object, Kernel, BasicObject]
# 打印祖先鏈中各個(gè)對象的類型
puts Class.class
>> Class
puts Module.class
>> Class
puts Object.class
>> Class
puts Kernel.class
>> Module
puts BasicObject.class
>> Class
puts Aoo.class
>> Class
類與對象無疑是ruby的核心，可能最開始看上去有一點(diǎn)困惑，似乎有太多的概念：類、對象、類對象、模塊、實(shí)例方法、類方法、單例類.... 太多太多，許多從事ruby開發(fā)的工程師們，大多都有其他編程語言的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，也會借助其他語言（比如java）的面向?qū)ο罄砟顏砝斫鈘uby，大多數(shù)情況下，能認(rèn)識到的也只是千篇一律的 class、new、initialize等等，很經(jīng)典的Ruby元編程一書中，也有不少朋友覺得面向?qū)ο筮@部分的概念比較繞腦，我決定記錄并分析一下
# 我們隨意創(chuàng)建一個(gè)類
class Aoo
def hello
puts 'hello world'
end
end
# 打印祖先鏈
puts Aoo.ancestors
>> [Aoo, Object, Kernel, BasicObject]
# 打印Aoo單件的祖先鏈
puts Aoo.singleton_class.ancestors
>> [#<Class:Aoo>, #<Class:Object>, #<Class:BasicObject>, Class, Module, Object, Kernel, BasicObject]
# 打印祖先鏈中各個(gè)對象的類型
puts Class.class
>> Class
puts Module.class
>> Class
puts Object.class
>> Class
puts Kernel.class
>> Module
puts BasicObject.class
>> Class
puts Aoo.class
>> Class
結(jié)論：
- Class, Module, Object, Kernel, BasicObject 這幾個(gè)對象早已被ruby虛擬機(jī)提供，并且ruby中所有對象都直接或者間接繼承了他們，眾所周知，模塊是需要通過include引入的，并非顯示繼承，不過從模塊被插入祖先鏈來看，也是一種變相的繼承，并且模塊的此種特性，可以滿足多繼承需要
疑問：
- 為何Module.class得到的結(jié)果是Class，而Kernel.class得到的結(jié)果是Module
- Aoo的祖先鏈和Aoo單件的祖先鏈為何差距這么大
- 我們所謂的類，比如Aoo, Object, BasicObject，或者我們所謂的模塊，比如Module, Kernel，它們的類型要么是Class，要么是Moudle，是不是意味著這些類都是對象？
- 祖先鏈中，Class和Module居然在Object的下方，是不是意味著它們繼承了Object?
探究原生類或者對象的繼承關(guān)系
在面向?qū)ο蟮睦碚撝校诵募匆磺薪詫ο螅瑀uby對此作出了很好的詮釋，在ruby中，不管是+ - * / 還是一個(gè)我們所說的類，都是一個(gè)對象
雖然從祖先鏈來看，頂層是BasicObject，但實(shí)際上Class、Module才是ruby最初始的核心
我們剛才用.class方法獲取對象的類型，在ruby中，只有類型是Class的才可以被繼承，模塊只能混入，不可以繼承，ruby里模塊的.class都為Module，但是Module本身是一個(gè)Class，這是ruby自身的設(shè)定
我們把類型為Class的對象，叫做類對象，也就是.class是Class的對象，更多時(shí)候，我們直接稱作類，由于Class的類型也是Class，所以Class是一個(gè)可以創(chuàng)建類對象的類對象
我們查看Class中的自有方法
# 查詢方法時(shí)帶上false參數(shù) 表示只查詢自有方法，而不查詢繼承得來的方法
puts Class.methods false
>> [] # 結(jié)論 -- Class類并沒有定義自己的類方法
puts Class.instance_methods false
>> [:allocate, :new, :superclass] # 結(jié)論 -- Class僅有3個(gè)公有實(shí)例方法，其中有創(chuàng)建對象必備的new方法
puts Class.private_methods false
>> [:inherited, :initialize]
puts Class.private_instance_methods false
>> [:inherited, :initialize]
# 結(jié)論 -- Class的私有方法中，類方法和實(shí)例方法相同，是用于對象初始化的initialize
結(jié)論：
- Class中定義的方法很少，但是包含了面向?qū)ο蟮奶匦?/li>
- 我們知道，Object/BasicObject的類方法中，已具備new方法（不知道的朋友可以自己打印出來看
- new方法定義在Class中，只能從Class獲取，恰好Class中的new方法是實(shí)例方法（類的實(shí)例方法會作為對象的類方法）
- 并且BasicObject/Object的class屬性指明了類型是Class
-
證明：Object/BasicObject..等等帶有new方法的類都是Class的對象，所以類也是對象的一種 -
注意：Class的私有方法中，不論類方法還是實(shí)例方法都帶有構(gòu)造方法initialize，證明Class本身也是有實(shí)例化過程的(由虛擬機(jī)實(shí)例化)，Class本身也是一個(gè)對象，正因?yàn)槿绱耍珻lass可以調(diào)用實(shí)例方法的new去創(chuàng)建Object - Class非常特殊，它的類型就是自身，即Class.class === Class，這是ruby自身設(shè)定，用于形成類型引用的閉環(huán)（下面討論）
以上根據(jù)Class的內(nèi)部方法定義，以及所有類都具有new方法，證明了所有類都是Class的對象，并且Class本身也是對象
我們再看看Module
puts Module.methods false
>> [:nesting, :constants]
puts Module.instance_methods false
>> [:freeze, :===, :==, :<=>, :<, :<=, :>, :>=, :to_s, :inspect, :included_modules, :include?, :name, :ancestors, :instance_methods, :public_instance_methods, :protected_instance_methods, :private_instance_methods, :constants, :const_get, :const_set, :const_defined?, :const_missing, :class_variables, :remove_class_variable, :class_variable_get, :class_variable_set, :class_variable_defined?, :public_constant, :private_constant, :singleton_class?, :include, :prepend, :module_exec, :class_exec, :module_eval, :class_eval, :method_defined?, :public_method_defined?, :private_method_defined?, :protected_method_defined?, :public_class_method, :private_class_method, :autoload, :autoload?, :instance_method, :public_instance_method]
puts Module.private_methods false
>> [:inherited, :initialize]
puts Module.private_instance_methods false
>> [:included, :extended, :prepended, :method_added, :method_removed, :method_undefined, :initialize_copy, :attr, :attr_reader, :attr_writer, :attr_accessor, :initialize, :initialize_clone, :remove_const, :append_features, :extend_object, :prepend_features, :refine, :using, :remove_method, :undef_method, :alias_method, :public, :protected, :private, :module_function, :define_method]
結(jié)論：
- Module中，私有類方法帶有構(gòu)造方法initialize，證明Module本身也是有實(shí)例化過程的(由虛擬機(jī)實(shí)例化)，Module本身也是一個(gè)對象
- Module中定義了大量在面向?qū)ο笾谐Ｓ貌僮鳎梢钥醋鍪敲嫦驅(qū)ο蟮闹饕獙?shí)現(xiàn)
- 我們知道，Class雖然自己只有幾個(gè)方法，但是繼承而來的方法卻很多，如果你打印出來看的話，和Module中提供的方法基本一致，所以：Class繼承了Module
以上總結(jié)，Class和Module都是由虛擬機(jī)實(shí)例化的對象，既是對象也是類，他們是虛擬機(jī)初始階段提供的核心
在虛擬機(jī)已提供Class和Module的前提下，就可以開始正常的對象創(chuàng)建和繼承了，ruby以此為基礎(chǔ)，又創(chuàng)建了Kernel模塊，BasicObject, Object
- Kernel -- 定義了大量常用工具方法比如輸入輸出之類的，通過Module.new創(chuàng)建
- BasicObject -- 基本是個(gè)空的類，可以作為潔凈室，通過Class.new創(chuàng)建
- Object -- 該類作為我們自定義類的基類，暴露給我們使用， 通過Class.new創(chuàng)建
疑問：
- Module哪來new方法，雖然它和Class一樣，有虛擬機(jī)幫助實(shí)例化，既是類也是對象，但是Module不管類方法還是實(shí)例方法都沒有new，它得從Class中繼承到new方法才行，然而剛才已經(jīng)證明Class繼承了Module
Ruby核心對象的繼承方式，其實(shí)是一個(gè)環(huán)
Module要想獲取new，沒法繼承Class，因?yàn)镃lass已經(jīng)繼承了Module，由于他們的.class都是Class，所以可以繼承Class的實(shí)例化對象Object(也可以叫做類對象)，所以Class Module Object構(gòu)成了環(huán)狀繼承關(guān)系，Module和Class中的實(shí)例方法，在Object中以類方法的形式存在（因?yàn)镺bject是Class對象），當(dāng)Module繼承Object之后，獲取了Object的類方法，換而言之，此種方式，讓自己的實(shí)例方法轉(zhuǎn)變?yōu)榱祟惙椒ǎ@3個(gè)對象間形成了方法的大范圍共享，以此為基礎(chǔ)，才有了ruby各種面向?qū)ο髾C(jī)制
ruby的單件
我們回到之前提到的單件類的祖先鏈問題，對比下兩種情況下的祖先鏈
# 打印Aoo單件的祖先鏈
puts Aoo.singleton_class.ancestors
>> [#<Class:Aoo>, #<Class:Object>, #<Class:BasicObject>, Class, Module, Object, Kernel, BasicObject]
# 為何Aoo的單件祖先鏈不是如下 ？？？？？
[#<Class:#Aoo>, Class, Module, Object, Kernel, BasicObject]
# 打印Aoo實(shí)例化對象的祖先鏈
puts Aoo.new.singleton_class.ancestors
>> [#<Class:#<Aoo:0x007fdac100dba8>>, Aoo, Object, Kernel, BasicObject]
# 如果我們定義一個(gè)類去繼承Aoo
class Boo < Aoo
end
puts Boo.new.singleton_class.ancestors
>> [#<Class:#<Boo:0x007fdabf8d48d8>>, Boo, Aoo, Object, Kernel, BasicObject]
總結(jié)：
- 如果你平時(shí)仔細(xì)觀察，會發(fā)現(xiàn)，Class的直接對象（類對象）和普通類的對象，他們單間類的祖先鏈會出現(xiàn)這兩種情況
- 我們知道，ruby的單件是無限的，除了單件，還有單件的單件 ......，可以無限遞歸下去，所以單件類在被我們使用前，是不會自己實(shí)例化的，只有當(dāng)我們訪問單件的時(shí)候，才會實(shí)例化單件，并且這個(gè)單件也是當(dāng)前對象.class所指明類型的實(shí)例
當(dāng)你訪問對象單件的時(shí)候，絕對不僅僅只是根據(jù)類型再創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例，比如我們訪問Aoo的單件，不僅生成了Class:Aoo，還有Class:Object，Class:BasicObject
- 主要區(qū)別還是在于對象的.class是否是Class，也就是看它是否是一個(gè)類對象，如果當(dāng)前對象是一個(gè)類對象，證明它的單件也一定是一個(gè)Class的實(shí)例，既然都是類對象，就會有相同的繼承關(guān)系，所以Aoo單件的祖先鏈，會先列出[#<Class:Aoo>, #<Class:Object>, #<Class:BasicObject>]
- 普通對象的的.class并非Class，對象自身并沒有所謂的繼承關(guān)系，所以普通對象的單件不涉及祖先鏈，直接就追溯到了類對象本身
最后
- Class和Module是由虛擬機(jī)提供的特殊類，之后的一切類都由Class創(chuàng)建
- 被new創(chuàng)建出來的，可以是對象，也可以是類對象（類），對象的.class屬性為Class的都是類對象，Class不僅可以創(chuàng)建類對象，自身也是一個(gè)類對象
- Class中定義了創(chuàng)建對象的基本方法，比如new
- Module中定義了大量類操作相關(guān)方法
- Class、Module、Object、Kernel、BasicObjec這一層的初始化操作對用戶透明，將Object作為自定義類的基類
- 類對象（類）的實(shí)例方法會作為對象的類方法
- Class、Module、Object的繼承關(guān)系，讓他們的類方法與實(shí)例方法相同，BasicObject只是沒有混入Kernel，作為一個(gè)類對象，Class和Module中的方法是必不可少的，并不是所謂的內(nèi)部幾乎沒有方法
- 單件是訪問的時(shí)候產(chǎn)生，并且根據(jù)繼承關(guān)系不同，產(chǎn)生的單件個(gè)數(shù)不同，會為單件生成一個(gè)完備的祖先鏈
ruby的元編程和面向?qū)ο蟮乃季S確實(shí)很繞，自己琢磨的過程中也只是略有收獲而已！
