Ruby的对象模型

xiaoxiao2024-07-20 114

Ruby的对象模型，包含在下面这张图中：首先要知道，Ruby中的类也是对象，类相比于其他对象特殊的地方在于能够产生对象，既然类是对象，那么它显然也有类，也就是所谓类的类，这个类的类在Ruby中就是类的metaclass，图中的(OtherClass)，(OtherClass)就是类OtherClass的klass(C层次）,(OtherClass)存储了类的方法(类方法）和类的实例变量，并且是唯一的且不可实例化。在Ruby层次上我们想操作(otherclass)应该类似： class OtherClass end class << OtherClass attr_accessor:name # name是OtherClass的实例变量 def test p ' hello ' end end OtherClass.name = ' 1 ' p OtherClass.name OtherClass.test 图中的instance是OtherClass的一个实例，那么显然instance的class是OtherClass，可是图中的(instance)又是什么呢？(instance)就是对象的singleton类，singleton类这个名称怪怪的，不过每个对象只能有一个singleton类的角度上说也可以理解。看看下面的例子： class OtherClass end instance = OtherClass.new class << instance def test p " a.test " end attr_accessor:name end instance.test instance.name = " dennis " p instance.name

instance通过OtherClass.new创建，但是此时(instance)还不存在，这与(OtherClass)情况不同，每个类一经创建就有一个metaclass，而对象就不一样，只有当你通过class<<instance 语法创建的时候，(instance)才被创建。注意test方法和name变量都将是instance对象特有的，类OtherClass并没有改变。观察下，发现(instance)继承于OtherClass，引出类的metaclass与对象的singleton类的又一个区别：类的metaclass继承自父类的metaclass，而对象的singleton类则是继承于对象的class。那么当我们调用instance.class的时候，怎么不返回(instance)?这是c ruby在底层做了处理，instance的class在c ruby层次是(instance),当查找的时候忽略了singleton类以及下面将要谈到的include模块的代理类，沿着继承链上查找： 86 VALUE 87 rb_obj_class(obj) 88 VALUE obj; 89 { 90 return rb_class_real(CLASS_OF(obj)); 91 } 76 VALUE 77 rb_class_real(cl) 78 VALUE cl; 79 { 80 while (FL_TEST(cl, FL_SINGLETON) || TYPE(cl) == T_ICLASS) { 81 cl = RCLASS(cl)->super; 82 } 83 return cl; 84 } (object.c) 核心代码就是： while (FL_TEST(cl, FL_SINGLETON) || TYPE(cl) == T_ICLASS) { cl = RCLASS(cl)->super; } 其中FL_TEST(cl,FL_SINGLETON)用于测试是否是singleton类，而TYPE(cl)==TL_ICLASS是否是包含模块的代理类，TL_ICLASS的I就是include的意思。图中类OtherClass继承Object，这个是显而易见的，不再多说。而Object、Class和Module这三个类是没办法通过API创建的，称为元类，他们的之间的关系如图所示，Object的class是Class,Module继承Object,而Class又继承Module，因此Class.kind_of? Object返回true,这个问题类似先有鸡，还是先有蛋的问题，是先有Object？还是先有Class?而c ruby的解决办法是不管谁先有，创建Object开始，接着创建Module和Class，然后分别创建它们的metaclass，从此整个Ruby的对象模型开始运转。 1243 rb_cObject = boot_defclass("Object", 0); 1244 rb_cModule = boot_defclass("Module", rb_cObject); 1245 rb_cClass = boot_defclass("Class", rb_cModule); 1246 1247 metaclass = rb_make_metaclass(rb_cObject, rb_cClass); 1248 metaclass = rb_make_metaclass(rb_cModule, metaclass); 1249 metaclass = rb_make_metaclass(rb_cClass, metaclass); (object.c) 那么当我们调用Class.class发生了什么？Class的klass其实指向的是(Class)，可根据上面的代码，我们知道会忽略这个(Class)，继续往上找就是(Module),同理找到(Object)，而(Object)继承自Class,显然Class的类仍然是Class，Class的类的类也是Class,多么有趣。同理，Object.class和Module.class都将是Class类。再来看看include模块时发生的故事。include模块的过程如下图所示： include模块，本质上是在对象或者类的klass和super之间插入了一个代理类iclass,这个代理类的方法表(m_table)和变量表(iv_table)分别指向了被包含的模块的方法表和变量表（通过指针，因此当包含的Module变化的时候，对象或者类也能相应变化），那么在查找类或者对象的class的时候，上面已经说明将忽略这些代理类。

文章转自庄周梦蝶，原文发布时间2007-09-29