2016-08-29

浅淡Ruby的文件加载与继承

Ruby中load一个文件有四种方式，require、require_relative、load、autoload。

require和require_relative

require是Ruby中最常见的加载一个文件的方式，如调用require 'rails'时，会$LOAD_PATH下寻找名为rails的gem包，然后将其lib文件夹下的同名文件加载到Ruby虚拟机中来。多次require同一个包，只会加载一次。

require_relative与require类似，它只会在第一次调用时加载。区别是require_relative的调用是相对路径。如当前文件夹下存在一个名为foo.rb的文件时，调用的方式为require_relative 'foo'。它不能调用$LOAD_PATH中的包。

大约是Ruby2.0以后，require也支持了相对路径的加载。比如上面的foo.rb在当前目录时，通过require './foo'也能达到require_relative 'foo'的效果。

load

load也是加载一个文件，它与require_relative的区别是：

require_relative多次加载同一文件时，只会加载一次；load每一次调用都会重加载该文件。

autoload

autoload是一种重要的加载方式，与require的区别是require是即时加载，autoload的加载是懒加载，即在需要它的时候才会被加载。autoload在某一个作用域内多次加载也只会被加载一次，因此不要以为它与load方法相似。

如果当前路径下有a.rb、b.rb两个文件：

class A
  autoload :B, './b'
  # 与 require './b' 等价，但autoload只有在调用 A::B 的时候才会去加载
end

autoload第一个参数是类名的符号，第二个参数是加载的路径。它同时支持加载$LOAD_PATH里的文件和相对路径、绝对路径的文件。

Rails中重定义了autoload方法，补充了一下path为空的情况下的常量寻找方法：

class Foo
  require "active_support/all"
  extend ActiveSupport::Autoload
  autoload :B, "b"
end

class Bar
  require "active_support/all"
  extend ActiveSupport::Autoload
  autoload :B
end

Bar中的autoload没有指定加载文件的路径，Rails会自动生成加载路径bar/b，而Foo中的路径已指明，加载的路径是b，因此两者加载的路径是不一样的。这是Rails中autoload与Ruby中autoload的区别。

变量与继承

关于对象模型，已经在元编程-对象模型篇讲过，此处不作详细说明。

类变量

类变量是以@@开头命名的变量，在Ruby中，类变量是单例，在整个祖先链中是唯一的。

class A
  @@a = 1
  def self.a
    @@a
  end

  def self.a=(a)
    @@a = a
  end
end

class B < A
end

B.a = 2
p A.a  # 这里输出的值是2

代码中定义了一个类B继承自A,改变了B.a的值，A.a的值也跟着变化了。说明类变量是祖先链中唯一的。这个专门问题被提出来讲，主要是前段时间面试的时候这个问题的理解上出了问题。之前以为两个类的self不一样因此调用的不是同一个类变量对象。

由于类方法和实例方法都是可以被继承的，因此调用B.a的时候，实质上B中并不存在a方法，因此调用的还是祖先链上游的A.a方法，这与外部调用A.a实际上效果一样。因此类变量是可以被继承的类所共享的。

类的实例变量

实例变量是以@开头的变量，大部分情况下使用实例变量都是为类的实例服务的。然而类本身，也是一个实例对象，因此类也可以有实例变量。

class A
  @a = 1
  def self.a
    @a
  end

  def self.a=(a)
    @a = a
  end
end

class B < A
end

p A.a # 1
p B.a # nil
B.a = 2
p A.a # 1
p B.a # 2

可以看到@a对象是不共享的，A和B两个类都有自己独立的实例变量，因此修改任一个都不会影响另一个。

总结

require系与autoload在同一个命名空间下只会加载一次，load每调用一次便会重加载一次；require与load是实时加载，autoload是懒加载。类方法和类变量是可以被子类继承的，在本身的类中找不到时会在祖先链中去寻找，而类的实例变量是不能被继承的，因此实例变量是不会在祖先链中去查找的。