谈谈Ruby中的类变量

Posted 2020-08-24

Ruby中的类变量，很多文章都是不太建议使用的，主要原因在于他的一些特性容易导致犯一些错误，尤其在广泛使用元编程的时候。

初步接触类变量可能觉得他跟C++的类静态成员和Java中的静态变量没什么区别，但在实际使用中一不留神就会掉到类变量的陷阱中去

陷阱1，类变量跟类实例变量不同，类实例变量关联的是self，但类变量关联的是当前类作用域

class C
end

class D
end

class C
  @@var = "C"
  def D.getvar
    @@var
  end
end

class D
  @@var = "D"
  def C.getvar
    @@var
  end
end

C.getvar
#=> "D"
D.getvar
#=> "C"

在这个例子里面我在类C里面定义D的方法，在D里面定义C的方法，结果C的方法返回了D的类变量，而D的方法返回了C的类变量，这就是由于类变量跟当前环境的self无关，只跟所在环境的类作用域有关，如果不包含在class关键字中，则视为在Object中。

是不是感觉有点怪怪的啊，不过更怪的还在后面。

陷阱2，超类如果增加一个子类已有的同名类变量，会将子类的类变量污染

我们知道类的继承带有引用性质，在一个引用树上，子类可以重写超类的方法和变量而不对超类产生影响，但对于类变量这个事情不成立

类变量在整个继承树中只有一个实体，首先超类中如果有类变量，子类完全继承，而子类中的类变量原则上是不影响超类的，但一旦超类中加入了相同的类变量就会自动把子类的类变量重写！！

class C
  @@var1 = "C_var1"
  def getvar
    @@var1
  end
  def setvar
    @@var2 = "C_var2"
  end
end
class D < C
  @@var2 = "D_var2"
  def getvar
    @@var2
  end
end
c = C.new
d = D.new
p c.getvar
#"C_var1"
p d.getvar
#"D_var2"
c.setvar
p c.getvar
#"C_var1"
p d.getvar
#"C_var2"

可以看到，子类和超类有各自的同名实例函数，但是却共享一个相同的类变量名。

陷阱3，跟陷阱2类似，Object中如果定义一个类变量，会将所有类中的同名类变量污染

同样的，如果两个不同的子类中有两个相同的类变量，这本来是不干扰的，但是一旦他们共同的超类定义了该类变量，这三个类变量就会强制统一！！

而我们知道类共同的超类是Object，那么一旦你在Object中定义了一个类变量，就会导致所有的类的同名类变量都受到污染！！

class C
  @@var = "C_var"
  def getvar
    @@var
  end
end
class D
  @@var = "D_var"
  def getvar
    @@var
  end
end
c = C.new
d = D.new
p c.getvar
# "C_var"
p d.getvar
# "D_var"
class Object
  @@var = "Object_var"
end
# @@var = "main_var"
# 使用这句有同样的效果，不过会得到一个警告
p c.getvar
# "Object_var"
p d.getvar
# "Object_var"

类变量在一个继承树中只能有一个，不允许重写，但在不同的继承树中却允许重名，这个奇葩的东西还是少碰点的好

因此慎用类变量，尤其是不要用猴子补丁来定义类变量，我甚至觉得这个奇怪的东西应该从Ruby中拿掉。