2019 iT 邦幫忙鐵人賽

DAY 5

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30天修煉Ruby面試精選30題系列第 5 篇

Day05 - 尋找自己: Ruby的self物件與singleton method

2019鐵人賽 ruby class metaclass singleton

貓貓工程師 Ting Ting

2018-10-08 05:03:53

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前情提要：
在第四天裡，我們用鐵人賽參賽者的例子解說實體方法與類別方法。
類別中的實體物件，想要玩弄方法時，可以有三種取用方式：（~~跟斯斯有三種一樣~~）

該類別所定義的實體方法。
模組中可取得的實體方法。（關於模組，記得第三天的include與extend比較嗎？）
類別方法:類別物件的singleton method

Class can use methods from three areas:

Instances of class can call methods that are defined as instance methods in their class.

Instances of Class have access to the instance methods defined in Module

Or instances can call a singleton method of a class object. 出處

所以我們在今天要解說一下self與singleton method囉！

Ruby經典面試題目 #05

self是什麼意思？ What does self mean?

self 有豐富層次的含義。 ~~就跟我們的內心一樣~~ (? ? 來點播一首陳綺貞的Self?? ) 它雖然代表自己本身的物件Object，但還記得，我們在第一天說到，Ruby的世界幾乎都是物件嗎?

因此，self有兩種意思：

Self在類別class裡，代表目前的類別。
Self在實體instance裡，代表目前的實體。

簡單解釋：實體就是物體在記憶體的位置，就好像每個寶寶（實體）生下來，都是從某個媽媽的子宮（記憶體）裡出來的。我們必須經歷過實體化的過程才能成為一個活生生的人呢！

幸好，產生一個實體不用等"懷胎十月"這麼久，只要像我們在第一天一樣使用@宣告記憶體位置就可以產生實體變數了：

class LoveSong
  def initialize
     @message = "I was born to love you!" #定義實體變數（instance variable）@message
  end
    def sing_a_song
    puts @message
  end
end

Ting = LoveSong.new
Ting.sing_a_song
 #=> I was born to love you!

用LoveSong類別另寫一段程式碼實作self:

class LoveSong
  def
    self.song1()
      "We are the champions!"
  end

  class << self
    def song2()
      "We will rock you!"
    end
  end

  p self             # => LoveSong
  p self.class       # => Class  
  p self.singleton_methods # [:song1, :song2]

  p self.song1() #=> "We are the champions!"
  p self.song2() #=> "We will rock you"
end

在這裡的self代表目前的類別名稱LoveSong，我們查詢self.class還是類別class，而這裡的self.singleton_method出現了:song1與:song2這兩個能夠分別印出兩首歌的類別方法(class method)。

我們在第一天文章曾經提到利用superclass查找父類別的方法，查到類別的父類別，是物件。 class.superclass是object。

但其實：每一個類別class上面都還有一層隱形的類別class(~~隱形的翅膀~~)，我們可以稱作metaclass超類別。

在Ruby，類別class上面的隱形類別，我們叫它eigenclass特徵類別。出處]。

Singleton Method

單例方法＝單例類別的實體方法。

（指的是某物件實體「的單例類別」的實體方法，而不僅是某個物件的實體方法，中間多夾了一層~~隱形的翅膀~~「單例類別」）

singleton methods of an object are not instance methods of the class of the object;
they are instance methods of the singleton class of the object.

當我們講到 Singleton Method，就會提到Singleton Pattern單例模式，這個在物件導向語言(如：Java)共同的觀念。

如果我們能保證某一個類別只產生一個物件實體，而且提供存取該物件的統一方法。這種設計模式就稱為單例模式。
我們可以直接存取，而不需要實體化此類別的物件。

使用`Singleton Method`的時機

當我們想控制實體數目，節省系統資源的時候。

再度把例子搬出來：一間教室裡只有一台印表機，所有電腦都可以連線印表機，但印表機一次只能印出一台電腦上的文件。

還記得我們在第四天舉的例子是查找鐵人參賽者名單嗎？在這個例子中，一次只能查找一名參賽資料。

class IronmanList
    def self.find(id)
    p "finding Ironman ID: #{id}"
    end
end
IronmanList.find(1)

使用規則：

此類別只能有一個物件實體。(IronmanList 類別中，只有一個self)
此類別必須自己建立自己的唯一實體：def self.find(id)
此類別必須給其他物件提供這個實體。

使用場景：

此物件是類別中唯一的物件。如同IronmanList鐵人賽的序列號唯一。（跟身份證號碼一樣）
當創建此物件需要消耗較的資源過多時，可節省系統資源。（例如：連結資料庫、連結印表機）

當我們為實體定義了自已的singleton method，代表了這個方法只屬於該實體，儘管是相同的class的實體也無法使用別人的singleton method。（每個實體的單例類別是不同的。）

總結

近一步說明類別方法、實體方法，與單例方法的關係。中文翻譯的話，我們可以這樣記：

類別的eigenclass(特徵類別)方法 = 類別方法。
實體的eigenclass(特徵類別)方法 = 單例方法 = 單例類別的實體方法。

實體方法

實體已在類別裡定義好了。

如果你需要將實體方法，運用在某個特定的實體，就記得要在類別裡定義好這個實體。

舉例:"每個人(物件實體)都能贏得鐵人賽"的方法

類別方法

類別方法並不在類別裡定義，而是在類別裡的物件實體的一種單例方法。

如果此方法並不會和某個特定的實體變數綁在一起，就使用類別方法！

舉例："查找鐵人賽名單"的方法

學程式的好處就是會查找許多原文資料（間接提升英文閱讀功力！）
進一步發現許多原則上的定義用英文表達會更為清楚。

所以，我們第四天(實體方法與類別方法)與第五天的總結（單例方法的進一步說明），從這段英文就能看得更加清楚之間的關係了：)

Instance methods are methods of a class (defined in the class's definition)
Class methods are singleton methods on the Class instance of a class (not defined in the class's definition). They are defined on the singleton class of the object. More Information

編按：這篇算是我目前為止寫過最有挑戰性的IT文章，因為牽涉到metaprogramming的定義，從一開始自己一頭霧水的情況，努力查找許多原文資料，也從自己撰寫程式碼舉例之後，總算獲得一點頭緒。（還記得第一版寫完的時候，自己也看不懂在寫什麼XD，多讀幾遍＋反覆潤飾之後才漸漸領悟開竅。）寫文章或技術筆記的好處就是要真的懂了才寫得出來。若新手小妹我翻譯或理解上有錯誤，還請板上資深網友多多指教！：）

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