Ruby
Ruby 是一种面向对象、命令式、函数式、动态的通用编程语言。在20世纪90年代中期由日本電腦科學家松本行弘(Matz)设计并开发。
面向对象、命令式、函数式 | |
設計者 | 松本行弘 |
實作者 | 松本行弘等人 |
1995年 | |
穩定版本 | 3.0.0
( 2020年12月25日
) |
型態系統 | 动态类型 |
作業系統 | 跨平台 |
許可證 | Ruby许可证[1] / BSD许可证[2] / GNU通用公共许可证第二版[3] |
網站 | |
主要實作產品 | |
Ruby MRI、YARV、Rubinius、MagLev、JRuby、 MacRuby、RubyMotion、HotRuby、IronRuby、 mruby | |
啟發語言 | |
Ada[4]、C++[4]、CLU[5]、Dylan[5]、Eiffel[4]、 Lisp[5]、Perl[5]、Python[5]、Smalltalk[5] | |
影響語言 | |
Clojure、D[6]、Elixir、Falcon、Fancy[7]、Groovy 、Ioke[8]、Mirah、Nu[9]、Reia、Potion |
遵守BSD许可证和Ruby License[10][註 1]。它的灵感与特性来自于Perl、Smalltalk、Eiffel、Ada以及Lisp语言。由Ruby语言本身还发展出了JRuby(Java平台)、IronRuby(.NET平台)等其他平台的Ruby语言替代品。
歷史
Ruby的作者--松本行弘於1993年2月24日開始編寫Ruby,直至1995年12月才正式公開發佈於fj(新聞群組)。之所以稱為Ruby是取法自Perl,因為Perl的發音與6月的誕生石pearl(珍珠)相同,Ruby選擇以7月的誕生石ruby(紅寶石)命名。
Ruby相較之下比其他類似的程式語言(如Perl或Python)年輕,又因為Ruby是日本人發明的,所以早期的非日文資料和程式都比較貧乏,在網上仍然可以找到早期對Ruby的資料太少之類的批評。約於2000年,Ruby開始進入美國,英文的資料開始發展。
2004年,Rails框架誕生,Ruby更加廣為人知,Ruby並於2006年為TIOBE獲選為年度程式語言。
Ruby的理念
减少编程时候的不必要的琐碎时间,令编写程序的人高兴,是设计Ruby语言的Matz的一个首要的考虑;其次是良好的界面设计。他强调系统设计必须强调人性化,而不是一味从机器的角度设想[11]。
人们特别是电脑工程师们,常常从机器着想。他们认为:“这样做,机器就能运行的更快;这样做,机器运行效率更高;这样做,机器就会怎样怎样怎样。”实际上,我们需要从人的角度考虑问题,人们怎样编写程序或者怎样使用机器上应用程序。我们是主人,他们是仆人。 |
遵循上述的理念,Ruby语言通常非常直观,按照编程人认为它应该的方式运行。
Ruby的作者認為Ruby > (Smalltalk + Perl) / 2,表示Ruby是一個语法像Smalltalk一样完全面向对象、脚本執行、又有Perl強大的文字處理功能的程式語言。
Ruby的版本体系
Ruby版本号的构成形式是(MAJOR).(MINOR).(TEENY),均为只有1位的整数;如“1.8.6”、“1.9.3”。
1.9版系统的TEENY不小于1时为稳定版,TEENY为0的版本是开发版。在1.9之前的版本中偶数MINOR代表稳定版,奇数MINOR代表开发版。[12]
Ruby的Hello World程序
下面是一个在标准输出设备上输出Hello World的简单程序:
#!/usr/bin/env ruby
puts "Hello, world!"
或者是在irb互動式命令列的模式下:
>>puts "Hello, world!"
Hello, world!
=> nil
Ruby的特点
變數與函數的命名規則
乍看之下與Perl的命名規則有些類似,不過Perl的命名用來區分純量、陣列與映射;而Ruby的命名規則用來表示變數與類別的關係。Ruby的變數有以下幾種:
- 一般小寫字母、底線開頭:(Variable)。
$
開頭:(Global variable)。@
開頭:(Instance variable)。@@
開頭:(Class variable)類別变量被共享在整个继承链中- 大寫字母開頭:常數(Constant)。
有些函數則會加一個後綴,用來表示函數的用法,跟變數命名規則不同,函數的命名規則只是習慣,不具強制性,即使你不照規則命名也不影響程式運作
=
結尾:赋值方法,相當於其他程式語言的set
開頭的方法,算是一種語法糖。!
結尾:破壞性方法,呼叫這個方法會修改本來的物件,這種方法通常有個非破壞性的版本,呼叫非破壞性的版本會回傳一個物件的副本。?
結尾:表示這個函數的回傳值是個布林值。
多種字串表示法
Ruby提供了多種字串的表示方法,方便撰寫有大量文字資料的程式。除了来自C语言的引号表示法之外,还有来自于Perl的百分号字面量记法,以及方便书写大量内容的Heredoc记法。Ruby可以方便地以#{variable_name}
的方式向字符串中插入变量。
a = '\n这是一个单引号的字符串,反斜线和变量插值不会被转义'
b = %q{这是一个不可转义的字符串}
c = "\n这是一个双引号的字符串,反斜线和变量插值会被转义\n#{a}"
d = %Q{\n這是一個常量字串,特殊内容同样会被转义\n}
e = <<BLOCK
这是一个以Heredoc方式书写的常量字符串,可转义,结尾标志不可缩进
BLOCK
f = <<-BLOCK
这是一个可以缩进的Heredoc字符串
BLOCK
g = <<~BLOCK
这是一个可以缩进的Heredoc字符串
缩进会被自动去掉,在2.3版本中引入
BLOCK
h = %/\t这是一个可转义的的字符串\n/
動態修改物件、類別
Ruby是动态语言,你可以在程序中修改先前定义过的類別。 也可以在某个类別的实例中定义该实例特有的方法,这叫做原型方法(prototype)。
class MyClass
def the_method
"general method"
end
end
mc = MyClass.new
def mc.the_method
"special for this instance."
end
mc.the_method
強大的反射機制與元編程
Ruby的反射功能相當驚人,甚至可以自行追蹤程式運作,或是取出private變數、攔截方法的呼叫。 常常與『可以動態的修改物件』這項特色結合,做為『元編程』的功能:程式在運行時, 可以由程式設計師提供的資訊,自行生成、修改類別或物件,這項功能大大的提高了撰寫程式碼的效率。 在Rails之中,就大量使用了這種特性。
以下為用Rails使用元編程的範例:
class Project < ActiveRecord::Base
belongs_to :portfolio
has_one :project_manager
has_many :milestones
end
在這個例子中,Project
類別繼承Base
類別,Base
類別內建的belongs_to
、has_one
、has_many
方法,便會根據參數來修改Project類別的內容,並自行建立其他相關的方法。程式設計師可以更專心處理程式的運作,而不必為每個類別重複得撰寫程式碼。
比較與批評
讓人意外之處
- 在Ruby中,只有
false
和nil
表示false,其它的所有值都表示true(包括0
、0.0
、""
、[]
)[14]。這點和C語言的『用0
代表false
』不同。 - Ruby的字串是可改變的,這與Java固定不變的字串不同。在Ruby中,常用
Symbol
对象来表示不可变的字符串。Ruby 2.3提供了默认冻结字符串的选项,在源码开头添加魔术注释# frozen_string_literal: true
可以打开这个选项,当用户试图更改String
对象时会抛出运行时异常。同时,松本行弘表示,在Ruby 3中,字符串将是默认不可变的。[15] - Ruby的繼承功能相當脆弱,儘管Ruby是一個物件導向語言,Ruby內的許多規則,卻使得子類別有可能不小心就覆寫了父類別的功能,在《The Ruby Programming Language》一書中,建議除非程式設計師對一個類別相當了解,否則盡可能不要使用繼承。
和Perl 6比較
- CPAN上排名第一名,同時也是Perl 6的開發者的唐鳳(Autrijus / Audrey)說:「Ruby就是『沒有到處打廣告的Perl 6』」。[16][17]
- 松本行弘在接受歐萊禮(O'Reilly)訪問時,提到「Ruby借用了很多Perl的東西……,Python遠比Perl要少……」、「我認為Ruby這個名字作為Perl之後的一門語言的名字真是再恰當不過了。」[18]
- Perl之父拉里·沃爾(Larry Wall)說:「很多方面上我還是很喜歡Ruby的,這是因為那些部分是從Perl借過去的。:-)」、「我還喜歡Ruby的C<*>一元星號操作符,所以我把它加到Perl 6裡面。」[19]
程式範例
下面的代码可以在Ruby shell中运行,比如irb互動式命令列,或者保存为文件并运行命令ruby <filename>
。
- 一些基本的Ruby代码:
# Everything, including a literal, is an object, so this works:
-199.abs # 199
"ruby is cool".length # 12
"Rick Astley".index("c") # 2
"Nice Day Isn't It?".downcase.split(//).sort.uniq.join # " '?acdeinsty"
- 一些转换:
puts "What's your favorite number?"
number = gets.chomp
outputnumber = number.to_i + 1
puts outputnumber.to_s + ' is a bigger and better favorite number.'
集合
- 构造和使用数组:
a = [1,'hi', 3.14, 1, 2, [4, 5]]
p a[2] # 3.14
p a.[](2)# 3.14
p a.reverse # [[4, 5], 2, 1, 3.14, 'hi', 1]
p a.flatten.uniq # [1, 'hi', 3.14, 2, 4, 5]
- 构造和使用关联数组:
hash = { :water => 'wet', :fire => 'hot' }
puts hash[:fire] # Prints: hot
hash.each_pair do |key, value| # Or: hash.each do |key, value|
puts "#{key} is #{value}"
end
# Prints: water is wet
# fire is hot
hash.delete :water # Deletes :water => 'wet'
hash.delete_if {|k,value| value=='hot'} # Deletes :fire => 'hot'
和迭代器
- 有两个语法用于创建:
{ puts "Hello, World!" } # Note the { braces }
#or
do puts "Hello, World!" end
- 传参数的使用闭包Closure:
# In an object instance variable (denoted with '@'), remember a block.
def remember(&a_block)
@block = a_block
end
# Invoke the above method, giving it a block which takes a name.
remember {|name| puts "Hello, #{name}!"}
# When the time is right (for the object) -- call the closure!
@block.call("Jon")
# => "Hello, Jon!"
- 从方法中返回闭包:
def create_set_and_get(initial_value=0) # Note the default value of 0
closure_value = initial_value
return Proc.new {|x| closure_value = x}, Proc.new { puts closure_value }
end
setter, getter = create_set_and_get # ie. returns two values
setter.call(21)
getter.call # => 21
- 迭代调用调用时提供的:
def use_hello
yield "hello"
end
# Invoke the above method, passing it a block.
use_hello {|string| puts string} # => 'hello'
- 使用迭代数组:
array = [1, 'hi', 3.14]
array.each { |item| puts item }
# => 1
# => 'hi'
# => 3.14
array.each_index { |index| puts "#{index}: #{array[index]}" }
# => 0: 1
# => 1: 'hi'
# => 2: 3.14
(3..6).each { |num| puts num }
# => 3
# => 4
# => 5
# => 6
像inject()方法可以接收一个参数和一个。迭代的注入列表的每一个成员,执行函数时保存总和。这同函数编程语言中的foldl函数相类似,比如:
[1,3,5].inject(10) {|sum, element| sum + element} # => 19
首先接收到了10(inject的参数)当作变量sum,并且1(数组的第一个元素)当作变量element;这会返回11。11又被当作下一步的sum变量,它加上3得到了14。14又被加上了5,最终返回结果19。
- 运行在内置的方法中:
File.open('file.txt', 'w') do |file| # 'w' denotes "write mode".
file.puts 'Wrote some text.'
end # File is automatically closed here
File.readlines('file.txt').each do |line|
puts line
end
# => Wrote some text.
- 使用枚举器和块求1到10的平方:
(1..10).collect {|x| x*x} # => [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]
下面的代码定义一个命名为Person的。含有一个「initialize」方法,用于构选创建一个新对象,它还有两个方法,一个重载了<=>比较运算符(这样Array#sort
可以使用age排序)另一个重载了to_s
方法(这样Kernel#puts
可以格式化输出),attr_reader
是Ruby中元数据编程的例子:attr_accessor
为实例变量定义了getter和setter方法,attr_reader
只是一个getter方法。另外,方法中最后的声明是它的返回值,也允许显式的使用「return」语句。
class Person
attr_reader :name, :age
def initialize(name, age)
@name, @age = name, age
end
def <=>(person) # Comparison operator for sorting
@age <=> person.age
end
def to_s
"#@name (#@age)"
end
end
group = [
Person.new("Bob", 33),
Person.new("Chris", 16),
Person.new("Ash", 23)
]
puts group.sort.reverse
- 下面按age倒序输出了三个名字:
Bob(33)
Ash(23)
Chris(16)
各種版本
Matz's Ruby interpreter, 最初也是最常見的Ruby版本, 簡稱MRI, 用C語言撰寫.
JRuby,類似Python的Jython,一個可於Java上執行Ruby的語言,支援Java的介面和類別。最新發布版爲9.1.6.0(2016-11-09),與Ruby 2.3兼容。它的官方網站為jruby.org。
mruby是一个轻量级的Ruby解释器,可以嵌入到其它应用程序中,或者作为库链接到应用中。
參見
注释
- Ruby早期遵守GPL協議。
参考文献
- . [2013-10-30]. (原始内容存档于2017-03-20).
- BSDL in Ruby official source repository
- . [2 May 2015].
-
Cooper, Peter. . Beginning from Novice to Professional 2nd. Berkeley: APress. 2009: 101. ISBN 1-4302-2363-4.
To a lesser extent, Python, LISP, Eiffel, Ada, and C++ have also influenced Ruby.
-
Bini, Ola. . Berkeley: APress. 2007: 3. ISBN 1-59059-881-4.
It draws primarily on features from Perl, Smalltalk, Python, Lisp, Dylan, and CLU.
- . [2013-10-30]. (原始内容存档于2018-12-25).
- Bertels, Christopher. . Rubinius blog. Engine Yard. 23 February 2011 [2011-07-21]. (原始内容存档于2018-12-25).
- Bini, Ola. . Ioke.org. [2011-07-21]. (原始内容存档于2011-07-21).
inspired by Io, Smalltalk, Lisp and Ruby
- Burks, Tim. . Programming Nu™. Neon Design Technology, Inc. [2011-07-21]. (原始内容存档于2011-07-24).
- . [2004-09-25]. (原始内容存档于2011-08-22).
- The Philosophy of Ruby, A Conversation with Yukihiro Matsumoto, Part I by Bill Venners on 2003-09-29 (Artima Developer,英文)
- [Ruby语言入门东南大学出版社2010年4月第一版P19]
- To Ruby From Python
- To Ruby From Python,When tested for truth, only false and nil evaluate to a false value. Everything else is true (including 0, 0.0, "", and []).
- Immutable String literal in Ruby 3.
- Perl 6於2019年10月更名為Raku。
- . [2013-10-22]. (原始内容存档于2015-09-24).
- . [2007-07-20]. (原始内容存档于2009-07-28).
- . [2007-07-20]. (原始内容存档于2007-07-29).
- Guido談Python 3000及與Ruby的競爭。
外部連結
- Ruby的官方网站页面存档备份,存于
- 《Programming Ruby》網路版
- Ruby Application Archive
- RubyForge提供一個類似SourceForge和Freshmeat的環境給用Ruby或給Ruby寫的工具,現已停止運營。
- Ruby Documentation project
- Full Ruby on Rails Tutorial
- TryRuby页面存档备份,存于(英文)
- Ruby Taiwan社群
- Ruby中国社区 页面存档备份,存于目前中国Ruby开发者公认的Ruby中文社区。
- 微服务架构在Ruby中(英文)