Deep Dive vào Object Model của Ruby: Hướng dẫn toàn diện

Như trên, human giờ truy cập được tất cả attributes định nghĩa trong class Mammal. Nếu xóa kế thừa (bỏ < Mammal khỏi dòng code) và chạy henry.class.superclass, ta nhận "Object". Điều này cho thấy mọi class khi không trực tiếp kế thừa class khác có superclass là "Object", củng cố thêm rằng trong Ruby, ngay cả class cũng là object.

Bây giờ biết superclass, đây là lúc nói về từ khóa super. Ruby cung cấp từ khóa này để tái sử dụng và sửa đổi methods đã tồn tại trên superclass. Trong superclass Mammal, nhớ method has_hair?; nếu muốn thêm thông tin bổ sung đặc thù human khi method đó gọi? Đó là nơi dùng super keyword. Trong class Human, định nghĩa method cùng tên has_hair?.

def has_hair?
  super + ", but humans can be bald at times"
end

Khi từ khóa super gọi, Ruby tìm method đó trong superclass và trả kết quả. Trong method trên, ta thêm thông tin thêm vào kết quả từ method has_hair? của superclass.

Ruby chỉ hỗ trợ single class inheritance, nghĩa là chỉ kế thừa properties từ một class. Tôi chắc bạn tự hỏi nếu muốn thêm nhiều properties không đặc thù class nào vào class. Ruby cũng dự phòng cho trường hợp này dưới dạng mixins, nhưng trước hãy nói về protected methods.

Protected Methods

Protected methods hoạt động như private methods: chúng có sẵn để gọi trong class và subclasses. Tạo protected method trong class Mammal.

#at the bottom of the Mammal class
def body_status
  body
end

protected

def body
  "This body is protected"
end

Như trên, không thể truy cập method body vì nó protected. Tuy nhiên, có thể truy cập từ method body_status, method khác trong class Mammal. Cũng có thể truy cập protected methods từ subclasses của class định nghĩa nó. Thử trong class Human.

# within the Human class
def check_body_status
  "Just a human checking that " + body.downcase
end

Như trên, bất kể method body định nghĩa trong class Human và protected, class Human truy cập được vì nó subclass của Mammal. Truy cập subclass này cũng có thể với private methods; tuy nhiên, điều này dẫn đến câu hỏi khác biệt giữa các method này là gì.

Protected methods có thể gọi dùng explicit receivers, như receiver.protected_method, miễn receiver là từ khóa self hoặc cùng class với self. Tuy nhiên, private methods chỉ có thể gọi dùng explicit receivers khi explicit receiver là self. Sửa code bằng thay body.downcase thành self.body.downcase trong check_body_status và thay đổi private method call cũng include self.

def check_body_status
  "Just a human checking that " + self.body.downcase # body method is protected
end

def say_account_number
  "My account number is #{self.account_number}" # account_number method is private
end

P.S.: Trước Ruby 2.7, khi gọi private method lấy thông tin, dùng self là không thể.

Tiếp tục thay self bằng object cùng class với self. Trong trường hợp, self là Henry, người gọi methods, và Henry là instance của class Human, kế thừa từ Mammal.

def check_body_status
  non_self = Human.new('NotSelf') #same class as self
  puts "Just #{non_self.name} checking that " + non_self.body.downcase
  # Mammal.new is also in the same class as self
  "Just a human checking that " + Mammal.new.body.downcase
end

def say_account_number
  non_self = Human.new('NotSelf')
  "My account number is #{non_self.account_number}"
end

Như trên, có thể thay self trong protected methods bằng object cùng class với self, nhưng không thể với private methods.

Mixins

Mixins là tập code định nghĩa trong module, khi included vào hoặc extended đến bất kỳ class nào, cung cấp khả năng thêm cho class đó. Nhiều module có thể thêm vào class, không giới hạn, khác với class inheritance. Theo thông tin này, tạo module Movement thêm khả năng di chuyển cho human class.

module Movement
  def hop
    "I can hop"
  end
  def swim
    "Ermmmm, I most likely can if I choose"
  end
end

Bước tiếp theo include module này vào class Human. Làm bằng thêm cụm include <module_name> vào class. Trong trường hợp, thêm include Movement vào human class.

class Human < Mammal
  include Movement
  # rest of the code
end

Test code:

Như trên, methods mixed vào class qua module chỉ có sẵn cho instances của class, không phải class chính nó. Nếu muốn methods trong module có sẵn cho class chứ không phải instance? Thay "include" bằng "extend", như extend Movement.

Thuật ngữ .extend cũng dùng trên class instances nhưng cách khác. Tạo module khác Parent.

module Parent
  def has_kids?
    "most definitely"
  end
end

Như trên, dùng .extend(Parent) trên biến dad làm method has_kids? có sẵn cho nó. Đặc biệt hữu ích khi không muốn methods của module mixed vào mọi instance. Vì vậy, extend chỉ dùng trên instance cụ thể chúng ta quan tâm.

Modules

Modules là nơi chứa classes, methods, constants, thậm chí modules khác. Ngoài việc dùng như mixins, modules có dùng khác. Chúng là cách tuyệt vời tổ chức code để tránh tên trùng lặp, vì cung cấp lợi ích namespacing. Trong Ruby, mọi class là module, nhưng không module nào là class, vì modules không thể instantiated cũng không thể inherited. Để hiểu namespacing, tạo module chứa constant, class, method, và module khác.

module Male
  AGE = "Above 0"
  class Adult
    def initialize
      puts "I am an adult male"
    end
  end
  def self.hungry
    puts "There's no such thing as male food, I just eat."
  end
  module Grown
    def self.age
      puts "18 and above"
    end
  end
end

Bạn có thể nhận thấy methods định nghĩa và gọi trong modules trên có tiền tố self.. Điều này vì modules không thể instantiated, và method nào định nghĩa trong chúng không có tiền tố self. chỉ có sẵn như mixin, như thấy trước khi thảo luận mixins. Để gọi method trên module, phải xác định trên tên method qua self.method_name. Nhớ chúng ta cũng dùng self trong class methods; nguyên tắc giống hệt.

Như trên, để truy cập classes, modules, constants định nghĩa trong module, dùng module_name::target_name. Để hiểu đúng namespacing, tạo module khác chứa class tên Adult, xem cách phân biệt hai class.

module Female
  class Adult
    def initialize
      puts "I am an adult female"
    end
  end
  def self.hungry
    puts "Maybe there's such a thing as female food, I'm not sure. I just need to eat"
  end
end

Như trên, có hai class mang tên "Adult". Bằng bọc chúng trong modules riêng, ta dùng tên này không nhầm lẫn về class Adult nào được gọi. Hơn nữa, code dễ đọc, tổ chức hơn, và thực hiện nguyên tắc separation of concerns, tách các block code khác nhau thành nhiều category dựa trên chức năng.

Object Hierarchy

Việc hiểu classes, instances, modules, và inheritance tuyệt vời, nhưng kiến thức chưa hoàn chỉnh nếu không hiểu object hierarchy trong Ruby. Điều này đề cập đến thứ tự tìm method trong Ruby. Một vài method giúp hiểu hierarchy; một là ancestors. Method này không dùng cho class instances nhưng gọi trên chính classes và ancestors. Ví dụ:

Từ kết quả Human.ancestors, method trả về class, modules included trực tiếp, parent class, modules included trực tiếp của parent class; vòng lặp tiếp tục đến Basic Object, gốc của tất cả objects.

Method khác là included_modules.

Như trên, human class có hai modules included: cái included trực tiếp bằng include Movement và cái included trong Object class. Nghĩa là mỗi class kế thừa properties từ ancestor classes, và mỗi module included trong chúng cũng included. Dựa trên thông tin, làm bài tập đơn giản xác nhận method lookup path trong Ruby và class nào ưu tiên. Định nghĩa methods cùng tên nhưng output khác đặt trong Human, Movement module, và Mammal.

# in the mammal class
def find_path
  "Found me in the Mammal class path"
end

# in the Movement module
def find_path
  "Found me in the Movement module path"
end

# in the Human class
def find_path
  "Found me in the Human class path"
end

Bây giờ thực hiện bài tập.

Như trên, thứ tự ancestors khi gọi .ancestors trên class là path theo dõi khi tìm method gọi trên instance của class đó. Với instance Human tạo, Ruby tìm method trong class trước; nếu không thấy, đi đến modules included trực tiếp; nếu không thấy, đến superclass và vòng lặp tiếp tục đến BasicObject. Nếu method vẫn không thấy, "NoMethodError" trả về. Dùng .ancestors, ta xác định lookup path cho object và methods xuất phát từ đâu tại bất kỳ thời điểm.

Ruby cũng cung cấp method methods, xác định tất cả methods có sẵn cho object. Có thể trừ để thấy method nào từ parent, nào riêng. Ví dụ:

Như trên, biến Henry có nhiều methods. Tuy nhiên, khi trừ methods của class Object, chỉ còn lại những method định nghĩa cụ thể trong file, mọi method khác kế thừa. Tương tự cho mọi object, class, và ancestors. Tự do thử nhiều tổ hợp với Human.methods, Mammal.methods, Module.methods, và mọi class/module định nghĩa trước; bạn sẽ nắm vững Ruby object model.