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    Ruby中的反射(Reflection)应用实例

    作者:admin 时间:2021-02-07 12:18

    在Java语言中,提供了发射机制,通过发射机制可以通过字符串构造出这个对象,可以获取对象的所有方法(包括私有方法),可以调用私有方法,可以更改成员变量的值(包括私有的成员变量)。
    Ruby也是面向对象的高级语言,当然也提供了反射机制,今天我们讨论通过类名称构造类对象的功能。

    一、通过类名称构造类对象

    我们先看普通的构造:

    复制代码 代码如下:

    module ModuleA

        #the class name, later we will use it to create the corresponding object

        CLASS_NAME_OF_WOOD = "ModuleA::Wood"

        CLASS_NAME_OF_WOODDESK = "ModuleA::WoodDesk"

        CLASS_NAME_OF_WOODCHAIR = "ModuleA::WoodChair"


        class Wood

            def initialize

                @desc = "I am a primal wood"

            end


            def say

                puts @desc

            end

        end


        class WoodDesk < Wood

            def initialize

                @desc = "I am a desk made of wood"

            end


            def say_private

                puts "actually, i have some bug but no public"

            end


            public :say

            private :say_private


        end


        class WoodChair < Wood

            def initialize

                @desc = "I am a chair made of wood"

            end


            def say_private

                puts "I Want get married with a WoodDesk..."

            end


            def smile

                puts "ha hah hah haha ...."

            end


            public :say

            private :say_private, :smile

        end

    end

    定义了一个基础类Wood,有两个子类:WoodDesk, WoodChair,子类有分别有一个私有方法 say_private。
    我们new出对象来执行:

    复制代码 代码如下:

    #the normal initailze

    wood = ModuleA::Wood.new

    wood.say

    desk = ModuleA::WoodDesk.new

    desk.say

    chair = ModuleA::WoodChair.new

    chair.say


    #try call the private method

    puts "desk respond to say_private? #{desk.respond_to? :say_private}"

    desk.say_private if desk.respond_to? :say_private

    上面代码,执行public方法say,然后尝试执行private方法 say_private,执行先check是否能够执行,返回结果是不能执行,desk.respond_to? :say_private返回false:

    复制代码 代码如下:

    I am a primal wood

    I am a desk made of wood

    I am a chair made of wood

    desk respond to say_private? false

    好,现在我们通过反射机制来构造对象,并尝试执行其私有方法。

    我们注意到模块的定义中有三个常量,定义的是类名称,

    复制代码 代码如下:

        #the class name, later we will use it to create the corresponding object

        CLASS_NAME_OF_WOOD = "ModuleA::Wood"

        CLASS_NAME_OF_WOODDESK = "ModuleA::WoodDesk"

        CLASS_NAME_OF_WOODCHAIR = "ModuleA::WoodChair"


    下面会通过这三个变量来理解Module.constants方法。

    下面代码片段,基于上面的类定义:

    复制代码 代码如下:

    #get all module constants

    obj_list = Array.new

    tmp_const_sym_list = ModuleA.constants

    tmp_const_sym_list.each do | sym |

        obj_list << ModuleA.const_get(sym)

        puts "calss = #{sym.class}, value = #{sym}"

    end

    我们注意到 ModuleA.constants,这个方法是Module模块中的,其作用是返回模块中所有常量的Symbol对象。我们看结果输出:

    复制代码 代码如下:

    calss = Symbol, value = CLASS_NAME_OF_WOOD

    calss = Symbol, value = CLASS_NAME_OF_WOODDESK

    calss = Symbol, value = CLASS_NAME_OF_WOODCHAIR

    calss = Symbol, value = Wood

    calss = Symbol, value = WoodDesk

    calss = Symbol, value = WoodChair

    从结果中看到,定义的三个常量和类名称都被返回了。所以注意:Ruby中的常量是包含定义的常量(变量)和类名称,注意他们都是Symbol对象。。

    不过我们是需要根据类名称构造类对象,那么那三个常量就是没用的,需要删除。我们通过正则表达式匹配名字,来过滤。上面的代码修改一下:

    复制代码 代码如下:

    #get all module constants

    sym_list = Array.new

    tmp_const_sym_list = ModuleA.constants

    tmp_const_sym_list.each do | sym |

        puts "calss = #{sym.class}, value = #{sym}"

        sym_list << ModuleA.const_get(sym) if /^Wood\w*/ =~ sym.to_s

    end

    sym_list << ModuleA.const_get(sym) if /^Wood\w*/ =~ sym.to_s,仅保存以Wood开头的symbol,这样我们就过滤掉了那三个常量。

    找都类名称之后,开始构造对象:

    复制代码 代码如下:

    #create object from symbol

    obj_list = Array.new

    sym_list.each do | sym |

        obj = sym.new

        obj_list << obj

        puts "create the object: #{obj}"

    end


    begin

    obj_list.each do | wood |

        wood.say

    end

    调用Symbol的new方法构造出次对象(sym.new),然后我们调用对象的say方法:

    复制代码 代码如下:

    create the object: #

    create the object: #

    create the object: #

    I am a primal wood

    I am a desk made of wood

    I am a chair made of wood

    达到了我们预期的结果。

    二、操作成员变量和私有方法

    使用过Java反射的同学们都知道,有了对象之后,操作成员变量和私有方法也就不在话下了。
    Ruby中也是一样。

    先看操作成员变量的例子。我们尝试更改一个成员变量的值。(接着上一片文章的代码)

    复制代码 代码如下:

    #manpulate instance variables

    first_wood = obj_list.first

    first_wood.instance_variables.each do | var |

        #get the instance variable

        puts "class of var = #{var.class}, value of var = #{var}"

        var_value = first_wood.instance_variable_get(var)

        puts "class of var_value = #{var_value.class}, value of var_value = #{var_value}"


        #set the new value of instance varialbe

        first_wood.instance_variable_set(var, var_value + "...and i was changed.")

        first_wood.say

    end

    1、first_wood.instance_variables.each,我们得到一个Wood对象,然后调用其instance_variables方法得到所有成员变量的名称(Symbol对象)。
    2、然后,调用对象的first_wood.instance_variable_get方法,传递成员变量名称,得到成员变量对象。
    3、最后,我们通过first_wood.instance_variable_set,改变这个成员变量的值。
    代码运行结果:

    复制代码 代码如下:

    class of var = Symbol, value of var = @desc

    class of var_value = String, value of var_value = I am a primal wood

    I am a primal wood...and i was changed.

    再看调用私有方法:

    复制代码 代码如下:

    #call private method

    last_wood = obj_list.last

    last_wood.method(:say_private).call

    很简单,如果你知道方法名称,调用last_wood.method传入方法名,就可以得到一个Method对象,然后调用Method对象的call方法,结果是私有方法输出的内容:

    复制代码 代码如下:

    I Want get married with a WoodDesk...

    普通场景下用不到修改成员变量和调用私有方法,因为这是违反了面向对象的封装原则的,那么反射在什么场景下有用呢?从我个人经验来说我觉得两个地方有用:
    1)单元测试。
    2)面向方面编程。
    这两种场景都需要调用私有方法或替换成员变量的值。

    你觉得呢?

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