クローンを使用して、Rubyでプロトタイプベースのプログラミングを行うことができます。RubyのObjectクラスは、cloneメソッドとdupメソッドの両方を定義します。cloneとdupはどちらも、コピーしているオブジェクトの浅いコピーを生成します。つまり、オブジェクトのインスタンス変数はコピーされますが、参照するオブジェクトはコピーされません。例を示します。
class Apple
attr_accessor :color
def initialize
@color = 'red'
end
end
apple = Apple.new
apple.color
=> "red"
orange = apple.clone
orange.color
=> "red"
orange.color << ' orange'
=> "red orange"
apple.color
=> "red orange"
上記の例では、オレンジ色のクローンがアップルオブジェクトの状態(つまり、インスタンス変数)をコピーしますが、アップルオブジェクトが他のオブジェクト(文字列オブジェクトの色など)を参照している場合、それらの参照はコピーされません。代わりに、リンゴとオレンジの両方が同じオブジェクトを参照しています!この例では、参照は文字列オブジェクト「red」です。orangeがappendメソッド<<を使用して既存のStringオブジェクトを変更すると、stringオブジェクトが「redorange」に変更されます。これは事実上、apple.colorも変更します。これは、両方が同じStringオブジェクトを指しているためです。
ちなみに、代入演算子=は、新しいオブジェクトを代入して、参照を破棄します。これがデモンストレーションです:
class Apple
attr_accessor :color
def initialize
@color = 'red'
end
end
apple = Apple.new
apple.color
=> "red"
orange = apple.clone
orange.color
=> "red"
orange.color = 'orange'
orange.color
=> 'orange'
apple.color
=> 'red'
上記の例では、オレンジ色のクローンのカラーインスタンスメソッドに新しいオブジェクトを割り当てたときに、アップルと同じオブジェクトを参照しなくなりました。したがって、appleのcolorメソッドに影響を与えることなく、orangeのcolorメソッドを変更できますが、appleから別のオブジェクトを複製すると、その新しいオブジェクトは、コピーされたインスタンス変数内のappleと同じオブジェクトを参照します。
dupは、コピーしているオブジェクトの浅いコピーも生成します。上記と同じデモをdupに対して実行すると、まったく同じように機能することがわかります。ただし、cloneとdupには2つの大きな違いがあります。まず、他の人が述べたように、クローンはフリーズ状態をコピーしますが、dupはコピーしません。これは何を意味するのでしょうか?Rubyの「凍結」という用語は、不変の難解な用語であり、それ自体がコンピューターサイエンスの命名法であり、何かを変更できないことを意味します。したがって、Rubyでフリーズしたオブジェクトを変更することはできません。事実上、不変です。フリーズされたオブジェクトを変更しようとすると、RubyはRuntimeError例外を発生させます。cloneはフリーズ状態をコピーするため、cloneされたオブジェクトを変更しようとすると、RuntimeError例外が発生します。逆に、dupはフリーズ状態をコピーしないため、
class Apple
attr_accessor :color
def initialize
@color = 'red'
end
end
apple = Apple.new
apple.frozen?
=> false
apple.freeze
apple.frozen?
=> true
apple.color = 'crimson'
RuntimeError: can't modify frozen Apple
apple.color << ' crimson'
=> "red crimson" # we cannot modify the state of the object, but we can certainly modify objects it is referencing!
orange = apple.dup
orange.frozen?
=> false
orange2 = apple.clone
orange2.frozen?
=> true
orange.color = 'orange'
=> "orange" # we can modify the orange object since we used dup, which did not copy the frozen state
orange2.color = 'orange'
RuntimeError: can't modify frozen Apple # orange2 raises an exception since the frozen state was copied via clone
次に、さらに興味深いことに、cloneはシングルトンクラス(したがってそのメソッド)をコピーします!これは、Rubyでプロトタイプベースのプログラミングを行う場合に非常に便利です。まず、実際にシングルトンメソッドがcloneでコピーされることを示してから、Rubyでのプロトタイプベースのプログラミングの例に適用できることを示しましょう。
class Fruit
attr_accessor :origin
def initialize
@origin = :plant
end
end
fruit = Fruit.new
=> #<Fruit:0x007fc9e2a49260 @origin=:plant>
def fruit.seeded?
true
end
2.4.1 :013 > fruit.singleton_methods
=> [:seeded?]
apple = fruit.clone
=> #<Fruit:0x007fc9e2a19a10 @origin=:plant>
apple.seeded?
=> true
ご覧のとおり、フルーツオブジェクトインスタンスのシングルトンクラスがクローンにコピーされます。したがって、複製されたオブジェクトはシングルトンメソッド:seeded?にアクセスできます。しかし、これはdupには当てはまりません。
apple = fruit.dup
=> #<Fruit:0x007fdafe0c6558 @origin=:plant>
apple.seeded?
=> NoMethodError: undefined method `seeded?'
現在、プロトタイプベースのプログラミングでは、他のクラスを拡張し、ブループリントとして機能する親クラスからメソッドが派生するクラスのインスタンスを作成するクラスはありません。代わりに、ベースオブジェクトがあり、そのメソッドと状態がコピーされたオブジェクトから新しいオブジェクトを作成します(もちろん、クローンを介して浅いコピーを実行しているため、インスタンス変数が参照するオブジェクトはJavaScriptと同じように共有されますプロトタイプ)。次に、複製されたメソッドの詳細を入力することにより、オブジェクトの状態を入力または変更できます。次の例では、ベースフルーツオブジェクトがあります。すべての果物にはシードがあるため、メソッドnumber_of_seedsを作成します。ただし、リンゴには1つのシードがあるため、クローンを作成して詳細を入力します。これで、Appleのクローンを作成するときに、メソッドのクローンを作成するだけでなく、状態のクローンも作成しました。cloneは状態(インスタンス変数)の浅いコピーを行うことを忘れないでください。そのため、アップルのクローンを作成してred_appleを取得すると、red_appleには自動的に1つのシードが含まれます。red_appleは、Appleから継承するオブジェクトと考えることができます。AppleはFruitから継承します。したがって、それが私がフルーツとアップルを利用した理由です。クローンのおかげで、クラスとオブジェクトの区別を廃止しました。
Fruit = Object.new
def Fruit.number_of_seeds=(number_of_seeds)
@number_of_seeds = number_of_seeds
end
def Fruit.number_of_seeds
@number_of_seeds
end
Apple = Fruit.clone
=> #<Object:0x007fb1d78165d8>
Apple.number_of_seeds = 1
Apple.number_of_seeds
=> 1
red_apple = Apple.clone
=> #<Object:0x007fb1d892ac20 @number_of_seeds=1>
red_apple.number_of_seeds
=> 1
もちろん、プロトタイプベースのプログラミングではコンストラクターメソッドを使用できます。
Fruit = Object.new
def Fruit.number_of_seeds=(number_of_seeds)
@number_of_seeds = number_of_seeds
end
def Fruit.number_of_seeds
@number_of_seeds
end
def Fruit.init(number_of_seeds)
fruit_clone = clone
fruit_clone.number_of_seeds = number_of_seeds
fruit_clone
end
Apple = Fruit.init(1)
=> #<Object:0x007fcd2a137f78 @number_of_seeds=1>
red_apple = Apple.clone
=> #<Object:0x007fcd2a1271c8 @number_of_seeds=1>
red_apple.number_of_seeds
=> 1
最終的に、cloneを使用すると、JavaScriptプロトタイプの動作に似たものを取得できます。