进一步深入Ruby中的类与对象概念
ruby是纯面向对象的语言，所有项目似乎要ruby中为一个对象。ruby中的每个值是一个对象，即使是最原始的东西：字符串，数字甚至true和false。即使是一个类本身是一个对象，它是class类的一个实例。本章将通过所有功能涉及到ruby的面向对象。
类是用来指定对象的形式，它结合了数据表示和方法操纵这些数据，转换成一个整齐的包。在一个类的数据和方法，被称为类的成员。
ruby类的定义：
定义一个类，定义的数据类型的草图。 这实际上并不定义任何数据，但它定义的类名字的意思什么，即是什么类的对象将包括这样一个对象上执行什么操作可以。
类定义开始与关键字class类名和 end 分隔。例如，我们定义box类使用class关键字如下：
class box
code
end
名称必须以大写字母开始，按照约定名称中包含多个单词，每个单词没有分隔符（驼峰式）一起执行。
定义ruby的对象：
类为对象的蓝图，所以基本上是一个从一个类对象被创建。我们声明一个类的对象使用new关键字。下面的语句声明了两个对象，box 类：
box1 = box.new box2 = box.new
initialize方法：
initialize方法是一个标准的ruby类的方法，和其它面向对象编程语言的构造方法有相同的方式工作。 initialize方法是有用的，在创建对象的时候，一些类变量初始化。这种方法可能需要的参数列表，它像其他ruby之前的方法用def关键字定义，如下所示：
class box
def initialize(w,h)
@width, @height = w, h
end
end
实例变量：
实例变量是类的一种属性，一旦我们使用的类对象被创建的对象的属性。每个对象的属性被分别赋值的并与其它对象共享，它们在类的内部使用@操作符访问，但访问类之外的，我们使用的公共方法被称为访问器方法。如果我们把上述定义的类 box，然后 @width 和 @height 类 box实例变量。
class box def initialize(w,h) # assign instance avriables @width, @height = w, h end end
访问器和setter方法：
为了外部能访问类的变量，它们必须定义存取器方法，这些存取器方法也被称为getter方法。下面的例子演示了如何使用访问器方法：
#!/usr/bin/ruby -w
# define a class
class box
# constructor method
def initialize(w,h)
@width, @height = w, h
end
# accessor methods
def printwidth
@width
end
def printheight
@height
end
end
# create an object
box = box.new(10, 20)
# use accessor methods
x = box.printwidth()
y = box.printheight()
puts "width of the box is : #{x}"
puts "height of the box is : #{y}"
当上面的代码执行时，它会产生以下结果：
width of the box is : 10 height of the box is : 20
类似的存取方法用于访问的变量值，ruby提供了一种方法来从类的外部设置这些变量的值，那就是setter方法??，定义如下：
#!/usr/bin/ruby -w
# define a class
class box
# constructor method
def initialize(w,h)
@width, @height = w, h
end
# accessor methods
def getwidth
@width
end
def getheight
@height
end
# setter methods
def setwidth=(value)
@width = value
end
def setheight=(value)
@height = value
end
end
# create an object
box = box.new(10, 20)
# use setter methods
box.setwidth = 30
box.setheight = 50
# use accessor methods
x = box.getwidth()
y = box.getheight()
puts "width of the box is : #{x}"
puts "height of the box is : #{y}"
当上面的代码执行时，它会产生以下结果：
width of the box is : 30 height of the box is : 50
实例方法：
也以同样的方式，因为我们使用def关键字定义其他方法，并按下图所示仅对使用一个类的实例，它们可以被用来定义该实例方法。它们的功能不局限于访问实例变量，他们也可以按要求做更多的事情。
#!/usr/bin/ruby -w
# define a class
class box
# constructor method
def initialize(w,h)
@width, @height = w, h
end
# instance method
def getarea
@width * @height
end
end
# create an object
box = box.new(10, 20)
# call instance methods
a = box.getarea()
puts "area of the box is : #{a}"
当上面的代码执行时，它会产生以下结果：
area of the box is : 200
类的方法和变量：
类变量是一个变量，这是一个类的所有实例之间共享。该变量是一个实例，它是可访问对象实例。两个@字符类变量带有前缀（@@）。在类定义类变量必须初始化，如下所示。
类方法的定义使用：def self.methodname() 以 end 字符结束，将被称为使用classname.methodname类名，在下面的例子所示：
#!/usr/bin/ruby -w class box # initialize our class variables @@count = 0 def initialize(w,h) # assign instance avriables @width, @height = w, h @@count += 1 end def self.printcount() puts "box count is : #@@count" end end # create two object box1 = box.new(10, 20) box2 = box.new(30, 100) # call class method to print box count box.printcount()
当上面的代码执行时，它会产生以下结果：
box count is : 2
to_s 方法:
所定义的任何类的实例应该有一个 to_s 方法返回一个字符串形式表示对象。下面以一个简单的例子来表示一个box对象，在宽度和高度方面：
#!/usr/bin/ruby -w
class box
# constructor method
def initialize(w,h)
@width, @height = w, h
end
# define to_s method
def to_s
"(w:#@width,h:#@height)" # string formatting of the object.
end
end
# create an object
box = box.new(10, 20)
# to_s method will be called in reference of string automatically.
puts "string representation of box is : #{box}"
当上面的代码执行时，它会产生以下结果：
string representation of box is : (w:10,h:20)
访问控制：
ruby提供了三个级别的保护实例方法的级别：public, private 和 protected。 ruby没有应用实例和类变量的任何访问控制权。
- public methods: 任何人都可以被称为public方法。方法默认为公用初始化，这始终是 private 除外。 .
- private methods: private方法不能被访问，或者甚至从类的外部浏览。只有类方法可以访问私有成员。
- protected methods: 受保护的方法可以被调用，只能通过定义类及其子类的对象。访问保存在类内部。
以下是一个简单的例子来说明三个访问修饰符的语法：
#!/usr/bin/ruby -w
# define a class
class box
# constructor method
def initialize(w,h)
@width, @height = w, h
end
# instance method by default it is public
def getarea
getwidth() * getheight
end
# define private accessor methods
def getwidth
@width
end
def getheight
@height
end
# make them private
private :getwidth, :getheight
# instance method to print area
def printarea
@area = getwidth() * getheight
puts "big box area is : #@area"
end
# make it protected
protected :printarea
end
# create an object
box = box.new(10, 20)
# call instance methods
a = box.getarea()
puts "area of the box is : #{a}"
# try to call protected or methods
box.printarea()
当上面的代码被执行时，产生下面的结果。在这里，第一种方法被调用成功，但第二种方法给一个提示。
area of the box is : 200 test.rb:42: protected method `printarea' called for # <box:0xb7f11280 @height=20, @width=10> (nomethoderror)
类的继承：
在面向对象的编程中最重要的概念之一是继承。继承允许我们定义一个类在另一个类的项目，这使得它更容易创建和维护应用程序。
继承也提供了一个机会，重用代码的功能和快速的实现时间，但不幸的是ruby不支持多级的继承，但ruby支持混入。一个mixin继承多重继承，只有接口部分像一个专门的实现。
当创建一个类，而不是写入新的数据成员和成员函数，程序员可以指定新的类继承现有类的成员。这种现有的类称为基类或父类和新类称为派生类或子类。
ruby也支持继承。继承和下面的例子解释了这个概念。扩展类的语法很简单。只需添加一个<字符的超类声明的名称。例如，定义box类的子类classbigbox：
#!/usr/bin/ruby -w # define a class class box # constructor method def initialize(w,h) @width, @height = w, h end # instance method def getarea @width * @height end end # define a subclass class bigbox < box # add a new instance method def printarea @area = @width * @height puts "big box area is : #@area" end end # create an object box = bigbox.new(10, 20) # print the area box.printarea()
当上面的代码执行时，它会产生以下结果：
big box area is : 200
方法重载：
虽然可以在派生类中添加新的函数，但有时想改变的行为已经在父类中定义的方法。只需通过保持相同的方法名和重写该方法的功能，如下图所示，在这个例子可以这样做：
#!/usr/bin/ruby -w # define a class class box # constructor method def initialize(w,h) @width, @height = w, h end # instance method def getarea @width * @height end end # define a subclass class bigbox < box # change existing getarea method as follows def getarea @area = @width * @height puts "big box area is : #@area" end end # create an object box = bigbox.new(10, 20) # print the area using overriden method. box.getarea()
运算符重载：
我们想“+”运算符使用+，*操作由一个标量乘以一箱的宽度和高度，这里是一个版box类的定义及数学运算符：
class box def initialize(w,h) # initialize the width and height @width,@height = w, h end def +(other) # define + to do vector addition box.new(@width + other.width, @height + other.height) end def -@ # define unary minus to negate width and height box.new(-@width, -@height) end def *(scalar) # to perform scalar multiplication box.new(@width*scalar, @height*scalar) end end
冻结对象：
有时候，我们要防止被改变的对象。冻结对象的方法可以让我们做到这一点，有效地把一个对象到一个恒定。任何对象都可以被冻结通过调用object.freeze。不得修改冻结对象：不能改变它的实例变量。
可以使用object.frozen？语句检查一个给定的对象是否已经被冻结，被冻结的情况下的对象语句方法返回true，否则返回false值。下面的示例 freeze 的概念：
#!/usr/bin/ruby -w
# define a class
class box
# constructor method
def initialize(w,h)
@width, @height = w, h
end
# accessor methods
def getwidth
@width
end
def getheight
@height
end
# setter methods
def setwidth=(value)
@width = value
end
def setheight=(value)
@height = value
end
end
# create an object
box = box.new(10, 20)
# let us freez this object
box.freeze
if( box.frozen? )
puts "box object is frozen object"
else
puts "box object is normal object"
end
# now try using setter methods
box.setwidth = 30
box.setheight = 50
# use accessor methods
x = box.getwidth()
y = box.getheight()
puts "width of the box is : #{x}"
puts "height of the box is : #{y}"
当上面的代码执行时，它会产生以下结果：
box object is frozen object
test.rb:20:in `setwidth=': can't modify frozen object (typeerror)
from test.rb:39
类常量：
可以在类里定义分配一个直接的数字或字符串值，而不使用其定义一个变量为@@ 或 @。按照规范，我们保持常量名大写。
一个常量一旦被定义就不能改变它的值，但可以在类里像常量一样直接访问，但如果要访问一个类之外的常量，那么要使用类名::常量，所示在下面的例子。
#!/usr/bin/ruby -w
# define a class
class box
box_company = "tata inc"
boxweight = 10
# constructor method
def initialize(w,h)
@width, @height = w, h
end
# instance method
def getarea
@width * @height
end
end
# create an object
box = box.new(10, 20)
# call instance methods
a = box.getarea()
puts "area of the box is : #{a}"
puts box::box_company
puts "box weight is: #{box::boxweight}"
当上面的代码执行时，它会产生以下结果：
area of the box is : 200 tata inc box weight is: 10
类常量继承和实例方法一样，可以覆盖。
创建对象使用分配：
当创建一个对象，而不调用它的构造函数初始化，即可能有一个情况：采用 new 方法，在这种情况下可以调用分配，这将创造一个未初始化的对象，看下面的例子：
#!/usr/bin/ruby -w
# define a class
class box
attr_accessor :width, :height
# constructor method
def initialize(w,h)
@width, @height = w, h
end
# instance method
def getarea
@width * @height
end
end
# create an object using new
box1 = box.new(10, 20)
# create another object using allocate
box2 = box.allocate
# call instance method using box1
a = box1.getarea()
puts "area of the box is : #{a}"
# call instance method using box2
a = box2.getarea()
puts "area of the box is : #{a}"
当上面的代码执行时，它会产生以下结果：
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
类信息：
如果类定义的可执行代码，这意味着他们在执行的上下文中一些对象：自身都必须引用的东西。让我们来看看它是什么。
#!/usr/bin/ruby -w
class box
# print class information
puts "type of self = #{self.type}"
puts "name of self = #{self.name}"
end
当上面的代码执行时，它会产生以下结果：
type of self = class name of self = box
这意味着，一个类的定义，作为当前对象的类并执行。在元类和其超类的方法将在执行过程中使用的方法定义。