理解Ruby核心：对象、类与方法
Ruby是一种纯面向对象的编程语言，这意味着几乎所有的东西都是对象，包括数字、字符串和类本身。理解Ruby的核心概念对于编写高效、可维护的代码至关重要。本文将深入探讨Ruby中的对象、类以及方法，通过具体示例来展示这些概念是如何工作的，并解释它们在实际编程中的应用。
首先，让我们从最基本的单位开始：对象。在Ruby中，一切皆对象。即使是简单的数值也是一个对象，具有相应的方法。例如，一个整数可以调用to_s方法将其转换为字符串：
number = 42
puts number.to_s # 输出 "42"
在这个例子中，number是一个整数对象，调用to_s方法返回其字符串表示形式。
类
类是Ruby中定义对象蓝图的地方。类定义了对象的属性（实例变量）和行为（方法）。创建一个类的语法如下：
class Person
def initialize(name, age)
@name = name
@age = age
end
def introduce
puts "Hello, my name is #{
@name} and I am #{
@age} years old."
end
end
在这里，Person类定义了两个实例变量@name和@age，以及两个方法initialize和introduce。initialize方法是一个特殊的方法，用于在创建新对象时初始化对象的状态。
创建对象
一旦定义了类，就可以使用类来创建对象。在Ruby中，通过调用类的new方法来实例化一个对象：
person = Person.new("Alice", 30)
person.introduce # 输出 "Hello, my name is Alice and I am 30 years old."
在这个例子中，Person.new("Alice", 30)创建了一个新的Person对象，并将"Alice"和30作为参数传递给initialize方法。接着，我们调用了introduce方法，该方法使用实例变量@name和@age来输出信息。
方法
方法是对象的行为。在Ruby中，方法定义在类中，对象可以调用这些方法。方法可以接受参数，并且可以返回值。前面的示例中已经展示了如何定义和调用方法。下面再看一个简单的例子：
class Calculator
def add(a, b)
a + b
end
def subtract(a, b)
a - b
end
end
calculator = Calculator.new
result = calculator.add(5, 3)
puts result # 输出 "8"
result = calculator.subtract(5, 3)
puts result # 输出 "2"
在这个例子中，Calculator类定义了两个方法add和subtract，分别用于执行加法和减法操作。通过创建Calculator对象并调用这些方法，可以得到计算的结果。
继承
继承是面向对象编程的一个重要特性，它允许一个类继承另一个类的属性和方法。在Ruby中，通过在类定义时指定父类来实现继承：
class Student < Person
def study(subject)
puts "#{
@name} is studying #{
subject}."
end
end
student = Student.new("Bob", 20)
student.introduce # 输出 "Hello, my name is Bob and I am 20 years old."
student.study("Math") # 输出 "Bob is studying Math."
在这个例子中，Student类继承自Person类。因此，Student对象可以使用Person类中的introduce方法。同时，Student类还可以定义自己特有的方法，如study方法。
封装
封装是面向对象编程中的一个重要概念，它指的是将对象的内部状态隐藏起来，只暴露有限的方法供外部调用。在Ruby中，可以通过私有方法（private methods）和保护方法（protected methods）来实现封装。
class BankAccount
attr_accessor :balance
def initialize(balance)
@balance = balance
end
private
def deposit(amount)
@balance += amount
end
end
account = BankAccount.new(1000)
account.deposit(500) # 会引发错误，因为`deposit`是私有方法
在这个例子中，BankAccount类定义了一个私有方法deposit。尽管我们可以直接访问balance属性，但由于deposit方法被声明为私有的，所以无法从类的外部调用它。
多态
多态是指允许子类重写父类的方法，从而在运行时根据对象的实际类型来决定调用哪个方法。这是面向对象编程灵活性的一个重要体现。
class Programmer < Person
def introduce
super # 调用父类的introduce方法
puts "I am a programmer."
end
end
programmer = Programmer.new("Charlie", 25)
programmer.introduce # 输出 "Hello, my name is Charlie and I am 25 years old." 接着输出 "I am a programmer."
在这个例子中，Programmer类继承自Person类，并重写了introduce方法。当我们创建一个Programmer对象并调用introduce方法时，首先会调用父类的方法，然后再执行子类中新增的内容。
模块与混合（Mix-in）
Ruby中的模块可以包含方法定义和常量定义，它们可以被多个类共享。通过使用include关键字，可以将模块中的方法“混入”到类中，从而实现行为的扩展。
module Speakable
def speak(message)
puts message
end
end
class Teacher < Person
include Speakable
end
teacher = Teacher.new("David", 40)
teacher.speak("Hello, class!") # 输出 "Hello, class!"
在这个例子中，我们定义了一个名为Speakable的模块，并在Teacher类中使用include关键字将其混入。这样，Teacher类就可以使用Speakable模块中的speak方法。
通过上述示例，我们展示了Ruby中面向对象编程的一些核心概念和技术，包括对象、类、方法、继承、封装、多态以及模块与混合。Ruby作为一种纯粹的面向对象语言，提供了丰富的工具和支持来实现这些概念。掌握这些概念和技术，可以帮助开发者更好地组织代码，提高代码的可维护性和扩展性。希望本文的示例代码和讲解能够帮助你在Ruby项目中更好地应用面向对象编程的原则。
