Ruby (англ. Ruby ['?u:b?] — «Рубин») — динамический, рефлективный, интерпретируемый высокоуровневый язык программирования для быстрого и удобного объектно-ориентированного программирования. Язык обладает независимой от операционной системы реализацией многопоточности, строгой динамической типизацией, сборщиком мусора и многими другими возможностями. Ruby близок по особенностям синтаксиса к языкам Perl и Eiffel, по объектно-ориентированному подходу — к Smalltalk. Также некоторые черты языка взяты из Python, Лисп, Dylan и CLU.
Кроссплатформенная реализация интерпретатора языка является полностью свободной.[1]
Создатель Ruby — Юкихиро Мацумото (Matz) — интересовался языками программирования, ещё будучи студентом, но идея о разработке нового языка появилась позже. Ruby начал разрабатываться 24 февраля 1993 года и вышел в свет в 1995 году.
Название навеяно языком Perl, многие особенности синтаксиса и семантики из которого заимствовано в Ruby: англ. pearl — «жемчужина», ruby — «рубин».
Целью разработки было создание «настоящего объектно-ориентированного», лёгкого в разработке, интерпретируемого языка программирования. Из письма автора[2]:
Ruby родился 23 февраля 1993 года. В тот день я беседовал со своим коллегой о возможности существования объектно-ориентированного сценарного языка. Я знал Perl (Perl4, а не Perl5), но он мне не нравился — был в нём некий привкус игрушечного языка (да и поныне есть). А объектно-ориентированный интерпретируемый язык казался многообещающим. В то время я знал Python. Но он мне не нравился потому, что я не считал его настоящим объектно-ориентированным языком. Его OO свойства казались надстройкой над языком. Мне, как языковому маньяку и фанату объектно-ориентированного программирования с пятнадцатилетним стажем, очень, очень хотелось, чтобы был истинно объектно-ориентированный, простой в использовании язык. Я пытался найти такой язык, но его не было.
Тогда я решил его создать. Прошло несколько месяцев, прежде чем интерпретатор заработал. Я добавил в мой язык то, что мне хотелось — итераторы, обработку исключений, автоматическую сборку мусора. Затем я переорганизовал свойства Perl и реализовал их как библиотеку классов. В декабре 1995 года я опубликовал Ruby 0.95 в японских новостных группах. С тех пор появились сайты, списки рассылок. В списках рассылок идут жаркие обсуждения. Самый старый, ruby-list, сейчас содержит 14 789 писем.
В Японии Ruby стал популярным с момента появления первой общедоступной версии в 1995 году, однако наличие документации только на японском языке сдерживало его дальнейшее распространение. Лишь в 1997 году появилось описание Ruby на английском языке, а в 1998 году открылся форум «ruby-talk». Это положило начало росту известности языка в остальном мире. Издано несколько книг на различных языках, в том числе на русском. Сейчас Ruby входит в большинство дистрибутивов ОС GNU/Linux, доступен пользователям других операционных систем.
Мацумото, фанат объектно-ориентированного программирования, мечтал о языке, более мощном, чем Perl, и более объектно-ориентированном, чем Python. Основное назначение Ruby — создание простых и в то же время понятных программ, где важна не скорость работы программы, а малое время разработки, понятность и простота синтаксиса.
Язык следует принципу «наименьшей неожиданности»: программа должна вести себя так, как ожидает программист. Однако в контексте Ruby это означает наименьшее удивление не при знакомстве с языком, а при его основательном изучении. Сам Мацумото утверждает, что целью разработки была минимизация неожиданностей при программировании для него, но после распространения языка он с удивлением узнал, что мышление программистов похоже и для многих их принцип «наименьшей неожиданности» совпал с его принципом.
Ruby также унаследовал идеологию языка программирования Perl в части предоставления программисту возможностей достижения одного и того же результата несколькими различными способами. Люди различны, и им для свободы необходима возможность выбирать. «Я предпочитаю обеспечить много путей, если это возможно, но поощрять или вести пользователей, чтобы выбрать лучший путь, если это возможно».[3]
Одной из основных целей разработки было освобождение программистов от рутинной работы, которую компьютер может выполнять быстрее и качественнее. Особое внимание, в частности, уделялось будничным рутинным занятиям (обработка текстов, администрирование), и для них язык настроен особенно хорошо.
В противовес машинно-ориентированным языкам, работающим быстрее, целью этой разработки был язык, наиболее близкий к человеку. Любая работа с компьютером выполняется людьми и для людей, и необходимо заботиться в первую очередь о затрачиваемых усилиях людей. Язык позволяет максимально быстро и просто для человека выполнить задачу, хотя, возможно, это и потребует дополнительного времени работы компьютера.
Принципы программирования и дизайна языка иногда выделяются в термин «Путь Руби» (англ. Ruby Way). Хэл Фултон выделяет[4] такие принципы, как «просто, но не слишком просто», «принцип наименьшего удивления», вторичность скорости работы программы, динамичность, простые строгие правила, выполнение которых не доходит до педантизма, потребность создавать полезные и красивые программы как причина программирования. В целом они не имеют точной формулировки и иногда этот термин используется для критики.[5]
Ruby — полностью объектно-ориентированный язык. В нём все данные являются объектами, в отличие от многих других языков, где существуют примитивные типы. Каждая функция — метод.
Переменные Ruby содержат не сами объекты, а ссылки на них. Присваивание — это не передача значения, а копирование ссылки на объект. Для программиста, привычного к распространённым гибридным языкам программирования, некоторые эффекты такого решения могут показаться неожиданными. Например:
a = "abcdefg"
b = a
b #=> "abcdefg"
a[3] = 'R'
b #=> "abcRefg"
то есть при изменении значения переменной a, неявно изменилось и значение b, так как они содержат ссылку на один объект. То есть механизм присваивания действует одинаково для всех объектов, в отличие от языков типа C, Object Pascal, где присваивание может означать как копирование значения, так и копирование ссылки на значение.
Ruby не поддерживает множественное наследование, но вместо него есть мощный механизм примесей. Все классы (напрямую или через другие классы) выведены из класса Object, следовательно, любой объект может использовать определённые в нём методы (например, class, to_s, nil?). Процедурный стиль также поддерживается, но все глобальные процедуры неявно являются закрытыми методами класса Object.
Ruby является мультипарадигменным языком: он поддерживает процедурный стиль (определение функций и переменных вне классов), объектно-ориентированный (всё — объект), функциональный (анонимные функции, замыкания, возврат значения всеми инструкциями, возврат функцией последнего вычисленного значения). Он поддерживает отражение, метапрограммирование, информацию о типах переменных на стадии выполнения.
Возможности Ruby
Имеет лаконичный и простой синтаксис, частично разработанный под влиянием Ада, Eiffel и Python.
Позволяет обрабатывать исключения в стиле Java и Python.
Позволяет переопределять операторы, которые на самом деле являются методами.
Полностью объектно-ориентированный язык программирования. Все данные в Ruby являются объектами в понимании Smalltalk. Единственное исключение — управляющие конструкции, которые в Ruby в отличие от Smalltalk не являются объектами. Например, число «1» — это экземпляр класса Fixnum. Также поддерживается добавление методов в класс и даже в конкретный экземпляр во время выполнения программы.
Не поддерживает множественное наследование, но вместо него может использоваться концепция «примесей», основанная в данном языке на механизме модулей.
Содержит автоматический сборщик мусора. Он работает для всех объектов Ruby, в том числе для внешних библиотек.
Создавать расширения для Ruby на Си очень просто частично из-за сборщика мусора, частично из-за несложного и удобного API.
Поддерживает замыкания с полной привязкой к переменным.
Поддерживает блоки кода (код заключается в { … } или do … end). Блоки могут использоваться в методах или преобразовываться в замыкания.
Целые переменные в Ruby автоматически конвертируются между типами Fixnum (32-разрядные) и Bignum (больше 32 разрядов) в зависимости от их значения, что позволяет производить целочисленные математические расчёты со сколь угодно большой точностью.
Не требует предварительного объявления переменных, но для интерпретатора желательно, чтобы переменным присваивалось пустое значение nil (тогда интерпретатор знает, что идентификатор обозначает переменную, а не имя метода). Язык использует простые соглашения для обозначения области видимости. Пример: просто var — локальная переменная, @var — переменная экземпляра (член или поле объекта класса), @@var — переменная класса, $var — глобальная переменная.
В Ruby непосредственно в языке реализованы многие шаблоны проектирования, так, например, «одиночка» (singleton) может быть (хотя и не обязан) реализован добавлением необходимых методов к одному конкретному объекту (см. ниже).
Может динамически загружать расширения, если это позволяет операционная система.
Имеет независимую от ОС поддержку невытесняющей многопоточности.
Перенесён на множество платформ. Он разрабатывался на GNU/Linux, но работает на многих версиях Unix, DOS, Microsoft Windows (в частности, Win32), Mac OS, BeOS, OS/2 и т. д.
WindReid