Ruby元编程入门介绍

元编程介绍

元编程在维基百科上的解释非常拗口,用直白的语言来解释元编程。就是用来写程序的程序。在程序运行的过程中,修改程序内的类、方法结构,对于静态编译类语言就没有这种特性了。我们以Ruby为例,讲两个简单的例子,如果不懂ruby语法,只要学过面向对象的任意一种语言,都可以把例子作为伪代码来看。

method_missing方法

method_missing方法只是元编程的冰山一角,但却是让人第一眼就让人为之沉迷的一种奇淫巧计。其他一些比较系统的概念无法在短时间内就可以表述清楚,所以就让我们先来看看method_missing。

car = Car.new
car.go_to_taipei
# go to taipei
car.go_to_shanghai
# go to shanghai
car.go_to_japan
# go to japan

先来看这个例子,Car类的对象car里有三个方法go_to_taipeigo_to_shanghaigo_to_japan,三个方法没什么功能,只是输出了go to xxxxx。假设让我们自己来设计这个类必然是下面这样:

class Car
  def go_to_taipei
    puts "go to taipei"
  end

  def go_to_shanghai
    puts "go to shanghai"
  end

  def go_to_japan
    puts "go to japan"
  end
end

假设外部有100个城市要调用是不是就需要有100个方法呢?那样Car类就变得非常不优雅了。但实际上用method_missing方法是如何实现这个Car类的呢?

class Car
  def go(place)
    puts "go to #{place}"
  end
   
  def method_missing(name, *args)
    if name.to_s =~ /^go_to_(.*)/
      go($1)
    else
      super
    end
  end
end

没有找到go_to_xxx的函数的时候会去调用method_missing方法,经过正则表达式匹配出最后一个单词,作为go方法的参数调用go方法。这样Car类就非常优雅。由于在Car类中找不到方法不断向上层父类查找该方法,这显然会带来稍许的性能问题,再改进一下应该是下面这样的:

class Car
  def method_missing(name, *args)
    if name.to_s =~ /^go_to_(.*)/
      self.class.send :define_method, :name do
        puts "go to #{$1}"
      end
      self.send :name
    else
      super
    end
  end
end

每次调用类似go_to_xxxx方法的时候,如果没找到方法则在类中使用define_method方法定义该方法,定义完成后调用self.send执行该方法。这里用到了动态派发技术,因为define_methodObject类的私有方法,但是私有方法还是无法拒绝send方法抛出的橄榄枝调用,所以用send方法调用defind_method
  就这样,第一次调用一个不存在的方法后,就会定义该方法再调用;当第二次调用该方法的时候Car类就有该方法了,同时也解决了性能上的问题。在运行时直接定义方法,这是静态编译语言无法做到的。

实践学习平台的市场应用

在学习的过程中发现,有些在线的学习网站不错,每章节结束后还有练习题要求在页面上自己写程序并输出结果。而且会有一些类似闯关的小测试。对于一些中文资料比较少的语言,每个人可以发布自己的课程上去,这种方式似乎比翻译一本实体原版书,然后译本再卖钱被各种盗版来得更好。比如还在公测的泡面吧就是主打“实践出真知”,类似的还有fenby

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