Программирование на языке Ruby - Хэл Фултон

Еще два замечания. Во-первых, ничего магического в динамическом ООП нет. Объектная ориентированность языка Ruby и его динамическая природа прекрасно уживаются между собой, но неотъемлемой связи между ними нет. Мы рассказываем о том и другом в одной главе только для удобства. Во-вторых, мы затрагиваем кое-какие особенности языка, которые, строго говоря, не относятся ни к одной из двух заявленных тем. Если хотите, считайте это мелким обманом. Но надо же было поместить их куда-то.

11.1. Рутинные объектно-ориентированные задачи

Of his quick objects hath the mind no part,Nor his own vision holds what it doth catch…

Если вы вообще не знакомы с ООП, то эта глава вас ничему не научит. А если вы понимаете, что такое ООП в языке Ruby, то, наверное, ее и читать не стоит. Если понятия ООП не слишком свежи в памяти, просмотрите главу 1, где мы приводим их краткий обзор (или обратитесь к другой книге).

С другой стороны, большая часть материала в этой главе изложена в виде руководства и довольно элементарна. Поэтому она будет полезна начинающему и менее интересна для программиста на Ruby среднего уровня. Эта книга организована как устройство ввода/вывода с произвольной выборкой, так что можете свободно пропускать те части, которые вас не интересуют.

11.1.1. Применение нескольких конструкторов

В Ruby нет «настоящих» конструкторов, как в C++ или в Java. Сама идея, конечно, никуда не делась, поскольку объекты необходимо создавать и инициализировать, но реализация выглядит иначе.

В Ruby каждый класс имеет метод класса new, который вызывается для создания новых объектов. Метод new вызывает специальный определяемый пользователем метод initialize, который инициализирует атрибуты объекта, после чего new возвращает ссылку на новый объект.

А если мы хотим иметь несколько конструкторов? Как быть в этом случае?

Ничто не мешает завести дополнительные методы класса, которые возвращают новые объекты. В листинге 11.1 приведен искусственный пример класса для представления прямоугольника, у которого есть две длины сторон и три значения цвета. Мы создали дополнительные методы класса, предполагающие определенные умолчания для каждого параметра. (Например, квадрат — это прямоугольник, у которого все стороны равны.)

class ColoredRectangle

 def initialize(r, g, b, s1, s2)

  @r, @g, @b, @s1, @s2 = r, g, b, s1, s2

 end

 def ColoredRectangle.white_rect(s1, s2)

  new(0xff, 0xff, 0xff, s1, s2)

 end

 def ColoredRectangle.gray_rect(s1, s2)

  new(0x88, 0x88, 0x88, s1, s2)

 end

 def ColoredRectangle.colored_square(r, g, b, s)

  new(r, g, b, s, s)

 end

 def ColoredRectangle.red_square(s)

  new(0xff, 0, 0, s, s)

 end

 def inspect

  "#@r #@g #@b #@s1 #@s2"

 end

end

a = ColoredRectangle.new(0x88, 0xaa, 0xff, 20, 30)

b = ColoredRectangle.white_rect(15,25)

с = ColoredRectangle.red_square(40)

Таким образом, можно определить любое число методов, создающих объекты по различным спецификациям. Вопрос о том, уместен ли здесь термин «конструктор», мы оставим «языковым адвокатам».

11.1.2. Создание атрибутов экземпляра

Имени атрибута экземпляра в Ruby всегда предшествует знак @. Это обычная переменная в том смысле, что она начинает существовать после первого присваивания.

В ОО-языках часто создаются методы для доступа к атрибутам, чтобы обеспечить сокрытие данных. Мы хотим контролировать доступ к «внутренностям» объекта извне. Обычно для данной цели применяются методы чтения и установки (getter и setter), хотя в Ruby эта терминология не используется. Они просто читают (get) или устанавливают (set) значение атрибута.

Можно, конечно, запрограммировать такие функции «вручную», как показано ниже:

class Person

 def name

  @name

 end

 def name=(x)

  @name = x

 end

 def age

  @age

 end

 # ...

end

Ho Ruby предоставляет более короткий способ. Метод attr принимает в качестве параметра символ и создает соответствующий атрибут. Кроме того, он создает одноименный метод чтения, а если необязательный второй параметр равен true, то и метод установки.

class Person

 attr :name, true # Создаются @name, name, name=

 attr :age        # Создаются @age, age

end

Методы attr_reader, attr_writer и attr_accessor принимают в качестве параметров произвольное число символов. Первый создает только «методы чтения» (для получения значения атрибута); второй — только «методы установки», а третий — то и другое. Пример:

class SomeClass

 attr_reader :a1, :a2   # Создаются @a1, a1, @a2, a2

 attr_writer :b1, :b2   # Создаются @b1, b1=, @b2, b2 =

 attr_accessor :c1, :c2 # Создаются @c1, c1, c1=, @c2, c2, c2=

 # ...

end

Напомним, что для выполнения присваивания атрибуту необходимо указывать вызывающий объект, а внутри метода нужно в качестве такого объекта указывать self.

11.1.3. Более сложные конструкторы

По мере усложнения объектов у них появляется все больше атрибутов, которые необходимо инициализировать в момент создания. Соответствующий конструктор может оказаться длинным и запутанным, его параметры даже не будут помещаться на одной строке.

Чтобы справиться со сложностью, можно передать методу initialize блок (листинг 11.2). Тогда инициализация объекта выполняется в процессе вычисления этого блока. Хитрость в том, что вместо обычного eval для вычисления блока в контексте объекта, а не вызывающей программы, следует использовать метод instance_eval.

class PersonalComputer

 attr_accessor :manufacturer,

  :model, :processor, :clock,

  :ram, :disk, :monitor,

  :colors, :vres, :hres, :net

 def initialize(&block)

  instance_eval &block

 end

 # Прочие методы...

end

desktop = PersonalComputer.new do

 self.manufacturer = "Acme"

 self.model = "THX-1138"

 self.processor = "986"

 self.clock = 9.6  # ГГц

 self.ram =16      # Гб

 self.disk =20     # T6

 self.monitor = 25 # дюймы

 self.colors = 16777216

 self.vres = 1280

 self.hres = 1600

 self.net = "T3"

end

p desktop

Отметим несколько нюансов. Во-первых, мы пользуемся методами доступа к атрибутам, поэтому присваивание им значений интуитивно понятно. Во-вторых, ссылка на self необходима, поскольку метод установки требует явного указания вызывающего объекта, чтобы можно было отличить вызов метода от обычного присваивания локальной переменной. Конечно, можно было не определять методы доступа, а воспользоваться функциями установки.

Ясно, что в теле блока можно делать все, что угодно. Например, можно было бы вычислить некоторые поля на основе других.

А если вам не нужны методы доступа для всех атрибутов? Если хотите, можете избавиться от лишних, вызвав для них метод undef в конце конструирующего блока. Как минимум, это предотвратит «случайное» присваивание значения атрибуту извне объекта.

11.1.4. Создание атрибутов и методов уровня класса

Метод или атрибут не всегда ассоциируются с конкретным экземпляром класса, они могут принадлежать самому классу. Типичным примером метода класса может служить new, он вызывается для создания новых экземпляров, а потому не может принадлежать никакому конкретному экземпляру.

Мы можем определять собственные методы класса, как показано в разделе 11.1.1. Конечно, их функциональность не ограничивается конструированием — они могут выполнять любые операции, имеющие смысл именно на уровне класса.

В следующем далеко не полном фрагменте предполагается, что мы создаем класс для проигрывания звуковых файлов. Метод play естественно реализовать как метод экземпляра, ведь можно создать много объектов, каждый из которых будет проигрывать свой файл. Но у метода detect_hardware контекст более широкий; в зависимости от реализации может оказаться, что создавать какие-либо объекты вообще не имеет смысла, если этот метод возвращает ошибку. Следовательно, его контекст — вся среда воспроизведения звука, а не конкретный звуковой файл.

class SoundPlayer

 MAX_SAMPLE = 192

 def SoundPlayer.detect_hardware