《Ruby 元编程》学习笔记

作用域可以理解成变量在此位置上的可视区域。一般而言，可运行的代码是由代码体本身及一组 Binding 组成的，Binding 就是一个用对象表示的完整作用域，它们之间的关系可见下图：

Binding

那么，怎么样才算是一个作用域呢？Ruby 会在以下三种情况关闭前一个作用域，同时打开一个新的作用域：

  • 类定义
  • 模块定义
  • 方法

这三种情况分别用 class, module 和 def 作为关键词，这几个关键词也可以称为作用域门(Scope Gate)。请看以下示例代码：

v1 = 1

class MyClass  # 作用域门：进入class
  v2 = 2
  local_variables  #=> [:v2]
  
  def my_method  # 作用域门：进入 def
    v3 = 3
    local_variables  #=> [:v3]
  end  # 离开 def
  
  local_variables  #=> [:v2]
end  # 离开 class

obj = MyClass.new
obj.my_method #=> [:v3]
obj.my_method #=> [:v3]
local_variables #=> [:v1, :obj]

上述的代码中执行的两次 my_method，第一次执行时会打开一个。Ruby 不像 Java 那样有内部作用域（inner scope）和外部作用域（outer scope）的概念，它一旦进入一个新的作用域，原来的 Binding 就会被一组新的 Binding 替换。也就是说上述的代码总共创建了4个独立的作用域：顶级作用域、进入 MyClass 时创建的作用域和两次执行 my_method 时创建的作用域。

正如上面所说，我们在切换作用域的时候会把原来的 Binding 也一同替换，也就是说我们进入一个新的作用域时局部变量会即时失效，但往往我们想要在不同的作用域中共用局部变量，如下面的例子：

my_var = "Success"
  
class MyClass
  # 你想要在这里得到 my_var

  def my_method
    # 还有这里
  end
end

在这种情况下，我们想要让 Binding 跨越多个不同的作用域门从而共享局部变量，我们可以把作用域门的关键字替换为非作用域门的东西： Class.new 代替 class，Module.new 代替 module，还有用 Module#define_method() 代替 def，这样我们就可以在闭包中取得局部变量的值，然后把这个闭包传递给替换后的方法。如下：

my_var = "Success"

MyClass = Class.new do
  puts "#{my_var} in the class definition!"
  
  define_method :my_method do
    puts"#{my_var} in the method!"
  end
end

MyClass.new.my_method

=> Success in the class definition!
   Success in the method!

这样的方法称做扁平化作用域(flattening the scope)。另外我们也可以在一个扁平作用域中定义多个方法，则这些方法可以用同一个作用域门进行保护，并共享绑定，这种技术叫做共享作用域。示例如下：

def define_methods
  shared = 0
  
  Kernel.send :define_method, :counter do
    shared
  end
  
  Kernel.send :define_method, :inc do |x|
    shared += x
  end
end

define_methods

counter  #=> 0
inc(4)
counter  #=> 4