# 4.4 Ruby 類 我們之前說過，Ruby 中的一切都是對象。本節我們要自己定義一些對象。Ruby 和其他面向對象的語言一樣，使用類來組織方法，然后實例化類，創建對象。如果你剛接觸“面向對象編程”（Object-Oriented Programming，簡稱 OOP），這些聽起來都似天書一般，那我們來看一些實例吧。 ## 4.4.1 構造方法 我們看過很多使用類初始化對象的例子，不過還沒自己動手做過。例如，我們使用雙引號初始化一個字符串，雙引號是字符串的字面構造方法： ``` >> s = "foobar" # 使用雙引號字面構造方法 => "foobar" >> s.class => String ``` 我們看到，字符串可以響應 `class` 方法，返回值是字符串所屬的類。 除了使用字面構造方法之外，我們還可以使用等價的“具名構造方法”（named constructor），即在類名上調用 `new` 方法：[[15](#fn-15)] ``` >> s = String.new("foobar") # 字符串的具名構造方法 => "foobar" >> s.class => String >> s == "foobar" => true ``` 這段代碼中使用的具名構造方法和字面構造方法是等價的，只是更能表現我們的意圖。 數組和字符串類似： ``` >> a = Array.new([1, 3, 2]) => [1, 3, 2] ``` 不過哈希就有點不同了。數組的構造方法 `Array.new` 可接受一個可選的參數指明數組的初始值，`Hash.new` 可接受一個參數指明元素的默認值，就是當鍵不存在時返回的值： ``` >> h = Hash.new => {} >> h[:foo] # 試圖獲取不存在的鍵 :foo 對應的值 => nil >> h = Hash.new(0) # 讓不存在的鍵返回 0 而不是 nil => {} >> h[:foo] => 0 ``` 在類上調用的方法，如本例的 `new`，叫“類方法”（class method）。在類上調用 `new` 方法，得到的結果是這個類的一個對象，也叫做這個類的“實例”（instance）。在實例上調用的方法，例如 `length`，叫“實例方法”（instance method）。 ## 4.4.2 類的繼承 學習類時，理清類的繼承關系會很有用，我們可以使用 `superclass` 方法： ``` >> s = String.new("foobar") => "foobar" >> s.class # 查找 s 所屬的類 => String >> s.class.superclass # 查找 String 的父類 => Object >> s.class.superclass.superclass # Ruby 1.9 使用 BasicObject 作為基類 => BasicObject >> s.class.superclass.superclass.superclass => nil ``` 這個繼承關系如[圖 4.1](#fig-string-inheritance-ruby-1-9) 所示。可以看到，`String` 的父類是 `Object`，`Object` 的父類是 `BasicObject`，但是 `BasicObject` 就沒有父類了。這樣的關系對每個 Ruby 對象都適用：只要在類的繼承關系上往上多走幾層，就會發現 Ruby 中的每個類最終都繼承自 `BasicObject`，而它本身沒有父類。這就是“Ruby 中一切皆對象”技術層面上的意義。 圖 4.1：`String` 類的繼承關系 要想更深入地理解類，最好的方法是自己動手編寫一個類。我們來定義一個名為 `Word` 的類，其中有一個名為 `palindrome?` 方法，如果單詞順讀和反讀都一樣就返回 `true`： ``` >> class Word >> def palindrome?(string) >> string == string.reverse >> end >> end => :palindrome? ``` 我們可以按照下面的方式使用這個類： ``` >> w = Word.new # 創建一個 Word 對象 => #<Word:0x22d0b20> >> w.palindrome?("foobar") => false >> w.palindrome?("level") => true ``` 如果你覺得這個例子有點大題小做，很好，我的目的達到了。定義一個新類，可是只創建一個接受一個字符串作為參數的方法，這么做很古怪。既然單詞是字符串，讓 `Word` 繼承 `String` 不就行了，如[代碼清單 4.12](#listing-word-class) 所示。（你要退出控制臺，然后再在控制臺中輸入這寫代碼，這樣才能把之前的 `Word` 定義清除掉。） ##### 代碼清單 4.12：在控制臺中定義 `Word` 類 ``` >> class Word < String # Word 繼承自 String >> # 如果字符串和反轉后相等就返回 true >> def palindrome? >> self == self.reverse # self 代表這個字符串本身 >> end >> end => nil ``` 其中，`Word &lt; String` 在 Ruby 中表示繼承（[3.2 節](chapter3.html#static-pages)簡介過），這樣除了定義 `palindrome?` 方法之外，`Word` 還擁有所有字符串擁有的方法： ``` >> s = Word.new("level") # 創建一個 Word 實例，初始值為 "level" => "level" >> s.palindrome? # Word 實例可以響應 palindrome? 方法 => true >> s.length # Word 實例還繼承了普通字符串的所有方法 => 5 ``` `Word` 繼承自 `String`，我們可以在控制臺中查看類的繼承關系： ``` >> s.class => Word >> s.class.superclass => String >> s.class.superclass.superclass => Object ``` 這個繼承關系如[圖 4.2](#fig-word-inheritance-ruby-1-9) 所示。 圖 4.2：[代碼清單 4.12](#listing-word-class) 中定義的 `Word` 類（非內置類）的繼承關系 注意，在[代碼清單 4.12](#listing-word-class) 中檢查單詞和單詞的反轉是否相同時，要在 `Word` 類中引用這個單詞。在 Ruby 中使用 `self` 關鍵字[[16](#fn-16)]引用：在 `Word` 類中，`self` 代表的就是對象本身。所以我們可以使用 ``` self == self.reverse ``` 來檢查單詞是否為“回文”。其實，在類中調用方法或訪問屬性時可以不用 `self.`（賦值時不行），所以也可以寫成 `self == reverse`。 ## 4.4.3 修改內置的類 雖然繼承是個很強大的功能，不過在判斷回文這個例子中，如果能把 `palindrome?` 加入 `String` 類就更好了，這樣（除了其他方法外）我們可以在字符串字面量上調用 `palindrome?` 方法。現在我們還不能直接調用： ``` >> "level".palindrome? NoMethodError: undefined method `palindrome?' for "level":String ``` 有點令人驚訝的是，Ruby 允許你這么做，Ruby 中的類可以被打開進行修改，允許像我們這樣的普通人添加一些方法： ``` >> class String >> # 如果字符串和反轉后相等就返回 true >> def palindrome? >> self == self.reverse >> end >> end => nil >> "deified".palindrome? => true ``` （我不知道哪一個更牛：Ruby 允許向內置的類中添加方法，或 `"deified"` 是個回文。） 修改內置的類是個很強大的功能，不過功能強大意味著責任也大，如果沒有很好的理由，向內置的類中添加方法是不好的習慣。Rails 自然有很好的理由。例如，在 Web 應用中我們經常要避免變量的值是空白（blank）的，像用戶名之類的就不應該是空格或[空白](http://en.wikipedia.org/wiki/Whitespace_(computer_science))，所以 Rails 為 Ruby 添加了一個 `blank?` 方法。Rails 控制臺會自動加載 Rails 添加的功能，下面看幾個例子（在 `irb` 中不可以）： ``` >> "".blank? => true >> " ".empty? => false >> " ".blank? => true >> nil.blank? => true ``` 可以看出，一個包含空格的字符串不是空的（empty），卻是空白的（blank）。還要注意，`nil` 也是空白的。因為 `nil` 不是字符串，所以上面的代碼說明了 Rails 其實是把 `blank?` 添加到 `String` 的基類 `Object` 中的。[8.4 節](chapter8.html#remember-me)會再介紹一些 Rails 擴展 Ruby 類的例子。） ## 4.4.4 控制器類 討論類和繼承時你可能覺得似曾相識，不錯，我們之前見過，在靜態頁面控制器中（[代碼清單 3.18](chapter3.html#listing-adding-the-about-page)）： ``` class StaticPagesController < ApplicationController def home end def help end def about end end ``` 你現在可以理解，至少有點能理解，這些代碼的意思了：`StaticPagesController` 是一個類，繼承自 `ApplicationController`，其中有三個方法，分別是 `home`、`help` 和 `about`。因為 Rails 控制臺會加載本地的 Rails 環境，所以我們可以在控制臺中創建一個控制器，查看一下它的繼承關系：[[17](#fn-17)] ``` >> controller = StaticPagesController.new => #<StaticPagesController:0x22855d0> >> controller.class => StaticPagesController >> controller.class.superclass => ApplicationController >> controller.class.superclass.superclass => ActionController::Base >> controller.class.superclass.superclass.superclass => ActionController::Metal >> controller.class.superclass.superclass.superclass.superclass => AbstractController::Base >> controller.class.superclass.superclass.superclass.superclass.superclass => Object ``` 這個繼承關系如[圖 4.3](#fig-static-pages-controller-inheritance) 所示。 我們還可以在控制臺中調用控制器的動作，動作其實就是方法： ``` >> controller.home => nil ``` `home` 動作的返回值為 `nil`，因為它是空的。 注意，動作沒有返回值，或至少沒返回真正需要的值。如我們在[第 3 章](chapter3.html#mostly-static-pages)看到的，`home` 動作的目的是渲染網頁，而不是返回一個值。但是，我記得沒在任何地方調用過 `StaticPagesController.new`，到底怎么回事呢？ 原因在于，Rails 是用 Ruby 編寫的，但 Rails 不是 Ruby。有些 Rails 類就像普通的 Ruby 類一樣，不過也有些則得益于 Rails 的強大功能。Rails 是單獨的一門學問，應該和 Ruby 分開學習和理解。 圖 4.3：靜態頁面控制器的類繼承關系 ## 4.4.5 用戶類 我們要自己定義一個類，結束對 Ruby 的介紹。這個類名為 `User`，目的是實現 [第 6 章](chapter6.html#modeling-users)用到的用戶模型。 到目前為止，我們都在控制臺中定義類，這樣很快捷，但也有點不爽。現在我們要在應用的根目錄中創建一個名為 `example_user.rb` 的文件，然后寫入[代碼清單 4.13](#listing-example-user) 中的內容。 ##### 代碼清單 4.13：定義 `User` 類 example_user.rb ``` class User attr_accessor :name, :email def initialize(attributes = {}) @name = attributes[:name] @email = attributes[:email] end def formatted_email "#{@name} <#{@email}>" end end ``` 這段代碼有很多地方要說明，我們一步步來。先看下面這行： ``` attr_accessor :name, :email ``` 這行代碼為用戶的名字和電子郵件地址創建“屬性訪問器”（attribute accessors），也就是定義了“獲取方法”（getter）和“設定方法”（setter），用來取回和賦值 `@name` 和 `@email` 實例變量（[2.2.2 節](chapter2.html#mvc-in-action)和 [3.6 節](chapter3.html#mostly-static-pages-exercises)簡介過）。在 Rails 中，實例變量的意義在于，它們自動在視圖中可用。而通常實例變量的作用是在 Ruby 類中不同的方法之間傳遞值。（稍后會更詳細地介紹這一點。）實例變量總是以 `@` 符號開頭，如果未定義，值為 `nil`。 第一個方法，`initialize`，在 Ruby 中有特殊的意義：執行 `User.new` 時會調用這個方法。這個 `initialize` 方法接受一個參數，`attributes`： ``` def initialize(attributes = {}) @name = attributes[:name] @email = attributes[:email] end ``` `attributes` 參數的默認值是一個空哈希，所以我們可以定義一個沒有名字或沒有電子郵件地址的用戶。（回想一下 [4.3.3 節](#hashes-and-symbols)的內容，如果鍵不存在就返回 `nil`，所以如果沒定義 `:name` 鍵，`attributes[:name]` 會返回 `nil`，`attributes[:email]` 也是一樣。） 最后，類中定義了一個名為 `formatted_email` 的方法，使用被賦了值的 `@name` 和 `@email` 變量進行插值，組成一個格式良好的用戶電子郵件地址： ``` def formatted_email "#{@name} <#{@email}>" end ``` 因為 `@name` 和 `@email` 都是實例變量（如 `@` 符號所示），所以在 `formatted_email` 方法中自動可用。 我們打開控制臺，加載（`require`）這個文件，實際使用一下這個類： ``` >> require './example_user' # 加載 example_user 文件中代碼的方式 => true >> example = User.new => #<User:0x224ceec @email=nil, @name=nil> >> example.name # 返回 nil，因為 attributes[:name] 是 nil => nil >> example.name = "Example User" # 賦值一個非 nil 的名字 => "Example User" >> example.email = "user@example.com" # 賦值一個非 nil 的電子郵件地址 => "user@example.com" >> example.formatted_email => "Example User <user@example.com>" ``` 這段代碼中的點號 `.`，在 Unix 中指“當前目錄”，`'./example_user'` 告訴 Ruby 在當前目錄中尋找這個文件。接下來的代碼創建了一個空用戶，然后通過直接賦值給相應的屬性來提供他的名字和電子郵件地址（因為有 `attr_accessor` 所以才能賦值）。我們輸入 `example.name = "Example User"` 時，Ruby 會把 `@name` 變量的值設為 `"Example User"`（`email` 屬性類似），然后就可以在 `formatted_email` 中使用。 [4.3.4 節](#css-revisited)介紹過，如果最后一個參數是哈希，可以省略花括號。我們可以把一個預先定義好的哈希傳給 `initialize` 方法，再創建一個用戶： ``` >> user = User.new(name: "Michael Hartl", email: "mhartl@example.com") => #<User:0x225167c @email="mhartl@example.com", @name="Michael Hartl"> >> user.formatted_email => "Michael Hartl <mhartl@example.com>" ``` 從[第 7 章](chapter7.html#sign-up)開始，我們會使用哈希初始化對象，這種技術叫做“批量賦值”（mass assignment），在 Rails 中很常見。