Smalltalk 类的生命周期是什么？

Question

我想知道一个类（或对象）的生命周期是什么，我的意思是，当它进入内存并活着回答消息直到最终从内存中删除时。

我的假设是：

• 由于您向对象和类发送消息，因此它们必须活着并在内存中才能回答它们
• 当您通过向其类发送“新”消息来实例化它时，您使一个对象处于活动状态（从而进入内存并收听消息）

好的，所以一个对象从它的实例化开始一直活着，直到垃圾收集杀死它或者你向它发送一条销毁消息（或者它的类）

但是，您如何实例化一个类以使其活跃？您不能向某种元类发送 NEW 消息（如果是，那么实例化元类的元元类是什么？）那么，默认情况下类是活动的吗？加载图像时，smalltalk 库中的每个类都会加载到内存中吗？真的有很多类随时都在内存中吗？如果是这样，我如何才能在特定时刻查看内存中的类和对象？

Answer 1

正如 Leandro 和 Bert 所描述的，您可以发送new到元类。这创建的循环引用有点难以思考，但它们代表了设计和实现的“简单”和“优雅”（旁观者眼中的美！）。我在下面附上了一张图，展示了这是如何工作的。特别注意Metaclass和之间的循环Metaclass class。

• 问：那么，默认情况下类是活动的吗？
• 答：是的，如果它们作为物体存在于图像中，那么它们就是“活的”。
• Q：加载图片时，smalltalk库中的每个类都会加载到内存中吗？真的有很多类随时都在内存中吗？
• A：是的，图像中的每个类都在内存中。这是很多吗？它可能需要几兆字节；这就是您从方言提供者获得的“基本”图像中的内容。考虑到 Chrome 使用的内存，Smalltalk 实际上相当适中！
• 问：如果是这样，我怎样才能看到某个时刻内存中的类和对象？
• A：类层次浏览器显示可从选定的根（通常是 Smalltalk 词典）访问的类。较低级别的替代方法是使用Metaclass allInstances.

另请注意，虽然大多数 Smalltalks 都有 ClassBuilder，但并非所有都这样做（GemStone 没有），并且其属性和行为可以折叠到 Behavior 中。

补充问题：

• 问：如果我想要更小的图像怎么办？
• 答：有各种 Pharo 图像可用，有些图像较少（没有 GUI），有些图像较多。您还可以自由地“卸载”任何不需要的包并保存您的图像。您还可以从“最小”图像开始并加载您需要的内容。是的，这与基于 C 的语言（和其他语言）不同，它们每次创建时都是空的。主要的实际效果是您在图像中寻找事物，而不是在图像之外寻找事物。如果您发现自己在限制为 1-2 MB 的环境中运行，那么这可能不适合您。Smalltalk 的优势在于程序员的生产力。组装的优势在于体积小，速度快。你想解决什么问题？
• 问：什么是粉红色方块？
• 答：粉红色方块中的所有内容都附加了名称“类”。粉红色方块中的所有框都是 Metaclass 的实例（按照右边的绿色“is kind of”线）。
• 问：请告诉我更多有关继承的信息。
• 答：在任何面向对象系统中，类都描述了对象的属性和行为。继承意味着超类的属性和行为也是对象性质的一部分。Person类直接通过Object类和Class继承ClassDescription。作为 Metaclass 的实例不提供继承。相反，它提供了一个描述类创建属性和行为的地方。所以，是的，Object 是“Object 类”的一个实例（有点），它描述了如何创建 Object 的实例。而且，不，对象不是“对象类”（继承自）的特化。Object 的实例不知道如何创建 Object 的实例；这就是 Object 类（工厂）的作用。

Answer 2

每个 Smalltalk 都有一个ClassBuilder类，其实例的目的是创建新类。一个ClassBuilder创建第一个做到这一点Metaclass的大约要构建的类，发送该类消息#new对Metaclass。然后它是Metaclass刚刚创建的那个，它使用 primive 创建了它的唯一实例'New'。

使用 a 的原因ClassBuilder是类不仅被创建，它们还可以被修改。例如，一个类可以用另一个类改变它的超类，或者保留它但改变它的实例的形状或它自己的形状。

该ClassBuilder负责所有的细节，并且还负责重新编译实例或类方法的形状发生变化的时候。请注意，一个类的更改将影响其所有子类（如果有）。因此，该类所需的所有任务也需要在子类中进行。

此外，需要安装新的类，因为它们必须包含在 Smalltalk 字典中，以便使它们既可访问又有效。

最后请注意，在形状发生变化的情况下（这可能是显式的，也可能是将超类更改为另一个的结果），必须迁移该类的现有实例以符合新的形状。所有这些任务使得在幕后运行的过程变得非常重要。但是，从发送类定义消息一直到'New' 原语和现有实例的迁移，您都可以遵循它。

关于类的垃圾收集方式，嗯，这里没有什么特别的。Smalltalk 没有任何销毁消息。不再被引用的对象准备好被收集。甚至可能仍然被引用的对象也可以被收集，因为两个对象相互引用但没有从“外部”引用，即（可能间接）从任何根引用。

类没有（容易）GCed 的原因是因为它们是从Smalltalk字典中引用的，字典是系统的根源之一。当然，您可以手动删除一个类，这意味着它将从Smalltalk字典中删除。在这些情况下，环境将帮助程序员查找是否存在对Association将类名绑定到其他类的类对象的引用。该环境还将帮助程序员检查将要删除的类是否有实例或子类。此外，由于每个类都知道它的子类，因此从那里引用类，因此作为删除类的过程的一部分，超类需要从其子类列表中删除该类。

附录（来自下面的评论）

问：谁创建了ClassBuilder类？

答：这是每个 Smalltalk 方言都解决的（许多）引导问题之一。任何 Smalltalk 都是从内核中诞生的，即，一组最小的类和实例，只为创建新类提供足够的支持。根据方言，ClassBuilder可能属于或不属于内核。如果没有，那么您仍然可以手动创建类，因为唯一需要的是能够将#new消息发送到Metaclass. 但是请注意Metaclass（类）需要在内核中才能工作。此外，当您保存图像时，所有对象（包括类和方法，它们也是对象）都会保存到磁盘。之后，当您在内存中加载图像时，相同的对象在那里，并且在保存时运行的任何正在运行的进程（也是 Smalltalk 对象）将在保存操作发生时从它们被中断的地方恢复。还要注意，没有对象被“实例化”，它们只是在复制（+ 可能的重定位）原始操作中从磁盘加载到内存中。因此，#new当您加载图像时不涉及，因为对象已经存在。

问：如何ClassBuilder实例化自身？

A.您可以将其视为手工构建然后保存在图像中。因此，下次加载图像ClassBuilder（类）时将可用。实际上， 的复杂性ClassBuilder可能需要多次迭代。系统/运行时程序员可以从创建它的一个非常简单的版本开始，小心处理，然后使用这个初始类在进一步迭代中完善自身。

问：有没有 Metaclass为每类？

答：是的。

问：有没有什么书可以了解 Smalltalk 的内部结构和实现？

A. Smalltalk-80 语言及其实现（你可以在网上找到它）