Ruby元编程构造简单优雅解决方案

Ruby语言虽然比较新颖，其编写方式和一些特性于其他常见语言不尽相同，但是一些编程语言特有的属性是不会改变的，比如Ruby元编程。#t#

元编程并不是一个很新的概念，通常元编程被认为是通过程序来生成程序，如果从这种意义上来考虑，那么lex和yacc以及JavaCC应该都可以算是具有了元编程的概念，在Java中，元编程得到了广泛的应用。

但在Ruby中，Ruby元编程的使用变得相当的简单和容易实现，使用Ruby语言本身来产生Ruby代码，不需要借助外部的工具，著名的RoR框架就是建立在Ruby元编程的基础上的。可能你对元编程还没什么概念，但是Ruby已经内建了元编程这种机制，所以很有可能，你在不知不觉中就已经使用了Ruby元编程技术为你带来的方便之处。如下面这段代码：

class Person
attr_reader :name
end

你肯定知道:name是和@name相关联的，但是你不一定清楚它到底是怎么实现的，其实attr_reader方法的实现就是采用了Ruby元编程技术，如下面的这段代码：

class Module
def attr_reader(*syms)
syms.each do |sym|
class_eval %{def #{sym}　
@#{sym}
end
end　
end
end

看了这段代码，你应该大概了解Ruby元编程的机制了吧，如果你现在还不了解，那么我建议你先认真的学习一下Ruby的反射机制，然后再接下去看这篇帖子，因为下面介绍的内容并不是一杯婴儿奶粉。

在Ruby On Rails中，有一个OR映射层，就是动态的从一张关系表映射到一个对象，这主要由ActiveRecord类来实现。在OR映射模型中，将关系数据库中的关系表映射到对象模型时，将关系表的表名映射到类名，表中的每一个元组映射到对应于这个类的一个对象，元组的一个字段对应于对象的一个属性。

假如我们有一个保存职员基本信息的文件，文件的格式是这样的：第一行是文件内容的每个字段的名称，从第二行开始，则是每个职员的基本信息。现在我们有一个文件名为“employee.txt”的文件，其内容如下所示：

 
 
 
  
  
  name,age,gender 
  
  
  "John", 23, "male" 
  
  
  "Linclon", 25, "male"

假设我们就要从这个文本文件中读取数据，并进行一定的处理。如果是使用C++编程，你首先一定会想到应该定义一个Employee类，然后这个类中有name, age, gender这些成员变量。但是采用这种方法的话，可以发现，如果想在职员信息中加入一个字段，比如部门（department），就不得不修改Employee类的代码，在Employee类中增加一个“department”成员变量，所以我们的代码是高度依赖于文件的具体格式，这当然不是一个好的现象。

我们希望有一种更简单和优雅的方案，还有，Ruby动态性提高给我们一个解决方案，但是，我们应该从何下手呢，这就需要Ruby元编程能力。

首先，我们想应该有一个职员类，在Rails中，每个关系表的名称会成为类的名称，在这里，采用类似的方法，将文本文件的名称作为类的名称，在Ruby中，类名同时也是一个常量名，所以第一个字母必须为大写，我们使用如下的代码来生成类名。

 
 
 
  
  
  class_name = File.basename
(file_name, ".txt").capitalize 
  
  
  # "employee.txt" => "Employee" 
  
  
  klass = Object.const_set
(class_name, Class.new)

Class.new生成一个新的类，这个类的名称是匿名的，所以采用const_set操作来绑定一个类名，变量klass是新类型的引用。

生成了这个类以后，需要想这个类添加姓名，年龄和性别这些属性，这些属性的名称是在文本文件的的第一行中给出的。

 
 
 
  
  
  data = File.new(file_name) 
  
  
  header = data.gets.chomp 
  
  
  data.close 
  
  
  names = header.split(",")

下面的Ruby元编程代码给出了如何生成这些属性，以及初始化这些属性值。

 
 
 
  
  
  klass.class_eval do 
  
  
  attr_accessor *names 
  
  
  define_method(:initialize)
 do |*values| 
  
  
  names.each_with_index 
do |name, i| 
  
  
  instance_variable_set
("@" + name, values) 
  
  
  end 
  
  
  end 
  
  
  #... 
  
  
  end

现在，有了一系列的访问子（可读和可写），通过instance_variable_set方法，又给每个属性做了初始化。

变量names是在块外部定义的，由于块的闭合性，所以变量names在块中也是有效的。当然，为了Ruby元编程程序的演示，又定义的了一个to_s方法，代码如下所示：

 
 
 
  
  
  define_method(:to_s) do 
  
  
  str = "<#{self.class}: "
  
  
  names.each {|name| str << 
"#{name}=#{self.send(name)} "} 
  
  
  str + ">" 
  
  
  end 
  
  
  alias_method :inspect, :to_s

完成了这些以后，对于类的构造已经基本结束了，现在就需要真正的从文本文件中读取数据了。从文本文件读数据应该是一个类方法，而不是一个实例的方法，其实现代码如下：

 
 
 
  
  
  def klass.read 
  
  
  array = [] 
  
  
  data = File.new(self.
to_s.downcase + ".txt") 
  
  
  data.gets #throw away header 
  
  
  data.each do |line| 
  
  
  line.chomp! 
  
  
  values = eval("[#{line}]") 
  
  
  array << self.new(*values) 
  
  
  end 
  
  
  data.close 
  
  
  return array 
  
  
  end

在这个方法中，使用字的类名来匹配相关的文件，比如将Employee类映射到“employee。txt”。然后，从文件中读取职员信息，由于第一行是字段定义，所以要舍弃第一行数据。从第二行开始读取数据，每读取一行数据，则构造一个Employee实例。通过上面这个简单的例子，我们可以看出Ruby元编程的功能是相当之强大的，使用元编程技术，可以构造相当简单，优雅的解决方案。

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