Ruby 面向对象：class 定义与方法调用

创建一个类，这是 Ruby 面向对象编程的起点。在 Ruby 中，使用 class 关键字定义类，类名必须以大写字母开头。

class Person
end

上面的代码定义了一个名为 Person 的空类。虽然它现在什么也不做，但已经是一个合法的类，可以用来创建对象。

给类添加实例变量和初始化方法。实例变量用于存储每个对象独有的数据，通常在 initialize 方法中设置。initialize 是 Ruby 的构造方法，当你用 new 创建对象时会自动调用。

class Person
  def initialize(name, age)
    @name = name
    @age = age
  end
end

这里 @name 和 @age 是实例变量。它们的作用域属于单个对象，不同对象之间的实例变量互不影响。

创建对象并传入参数。使用类名后跟 .new 来实例化对象，并把需要的参数传递给 initialize 方法。

person1 = Person.new("Alice", 30)
person2 = Person.new("Bob", 25)

此时 person1 和 person2 是两个独立的 Person 对象，各自拥有自己的 @name 和 @age。

定义实例方法来操作对象数据。实例方法可以读取或修改实例变量。在类内部用 def 定义方法。

class Person
  def initialize(name, age)
    @name = name
    @age = age
  end

  def introduce
    "Hi, I'm #{@name} and I'm #{@age} years old."
  end
end

现在你可以调用对象的 introduce 方法：

puts person1.introduce  # 输出: Hi, I'm Alice and I'm 30 years old.

注意：实例方法只能通过对象调用，不能直接通过类名调用。

暴露实例变量供外部读取。默认情况下，实例变量是私有的，外部无法直接访问。要让外部代码读取 @name，你需要定义一个“读取器”方法。

class Person
  def initialize(name, age)
    @name = name
    @age = age
  end

  def name
    @name
  end

  def introduce
    "Hi, I'm #{@name} and I'm #{@age} years old."
  end
end

现在可以获取名字：

puts person1.name  # 输出: Alice

Ruby 提供了快捷方式来生成这些读取器（或写入器）方法。

使用 attr_reader、attr_writer 或 attr_accessor 自动生成方法。这三个方法能省去手动编写 getter/setter 的麻烦。

• attr_reader :name 自动生成 name 方法（只读）
• attr_writer :name 自动生成 name= 方法（只写）
• attr_accessor :name 同时生成 name 和 name=（读写）

改写 Person 类：

class Person
  attr_accessor :name
  attr_reader :age

  def initialize(name, age)
    @name = name
    @age = age
  end

  def introduce
    "Hi, I'm #{@name} and I'm #{@age} years old."
  end
end

现在你可以读取和修改名字，但只能读取年龄：

person1.name = "Alicia"   # 修改名字
puts person1.name         # 输出: Alicia
puts person1.age          # 输出: 30
# person1.age = 31        # 报错！没有 age= 方法

定义类方法（而非实例方法）。类方法属于类本身，而不是某个对象。定义时在方法名前加 self.。

class Person
  attr_accessor :name
  attr_reader :age

  def initialize(name, age)
    @name = name
    @age = age
  end

  def introduce
    "Hi, I'm #{@name} and I'm #{@age} years old."
  end

  def self.species
    "Homo sapiens"
  end
end

调用类方法时使用类名，而不是对象：

puts Person.species  # 输出: Homo sapiens

尝试用对象调用会失败：

# person1.species  # 报错！species 是类方法，不是实例方法

理解方法调用的查找顺序。当你调用一个方法时，Ruby 按以下顺序查找：

1. 当前对象的类中是否有该实例方法？
2. 如果没有，依次向上查找父类（直到 Object 和 BasicObject）
3. 如果仍找不到，触发 method_missing（高级用法，此处不展开）

例如，所有对象都能调用 class、object_id 等方法，因为它们定义在 Object 类中。

puts person1.class      # 输出: Person
puts person1.object_id  # 输出一个数字（对象唯一标识）

调用带参数的方法。方法可以接收任意数量的参数，调用时按顺序传入。

class Person
  # ... 其他代码 ...

  def celebrate_birthday(years = 1)
    @age += years
    "Happy birthday! Now I'm #{@age}."
  end
end

调用这个方法：

puts person1.celebrate_birthday     # 默认加 1 岁
puts person1.celebrate_birthday(5)  # 加 5 岁

注意：years = 1 是默认参数，调用时不传则使用默认值。

链式调用多个方法。只要方法返回一个对象（几乎所有方法都返回对象），就可以连续调用。

# 假设我们添加一个 to_s 方法
class Person
  # ... 其他代码 ...

  def to_s
    "#{@name} (#{@age})"
  end
end

# 链式调用
result = Person.new("Charlie", 40).celebrate_birthday(2).to_s.upcase
puts result  # 输出: CHARLIE (42)

这里 celebrate_birthday 返回一个字符串（因为最后一行是字符串字面量），所以后续可以调用 upcase。但要注意返回值类型是否支持下一个方法。

避免常见错误：

1. 忘记 initialize 的拼写：不是 init 或 constructor，必须是 initialize。
2. 混淆类方法和实例方法：def method 是实例方法，def self.method 是类方法。
3. 试图直接访问实例变量：外部代码不能写 person1.@name，必须通过方法（如 person1.name）。
4. 修改 attr_reader 字段：attr_reader 只生成读取方法，没有 = 赋值方法。

完整示例：一个可运行的 Person 类

class Person
  attr_accessor :name
  attr_reader :age

  def initialize(name, age)
    @name = name
    @age = age
  end

  def introduce
    "Hi, I'm #{@name} and I'm #{@age} years old."
  end

  def celebrate_birthday(years = 1)
    @age += years
    "Happy birthday! Now I'm #{@age}."
  end

  def to_s
    "#{@name} (#{@age})"
  end

  def self.species
    "Homo sapiens"
  end
end

# 使用示例
alice = Person.new("Alice", 30)
puts alice.introduce
alice.name = "Alicia"
puts alice.celebrate_birthday(2)
puts Person.species