Ruby 中的单例类是什么？

Question

我无法理解红宝石中特征类或单例类的概念。我读了很多，认为 eigenclass是一个类的类。这对我来说没有意义，因为对我来说，类的类实际上是Class因为所有类实际上都是类的实例Class。

另一件我不太明白的事情是下面的说法：类方法实际上是类 eigenclass 的实例方法。特征类可以通过以下方式访问：

YourClass = Class.new
class << YourClass
  def class_method
  end
end

但是，如果特征类确实是 YourClass 类（即Class），那么前面的代码不应该打开该类Class并向其添加实例方法class_method，使其可供所有未来的实例访问（即在未来）？

我实际上感觉单例类与Class. 当你这样做时：

class MyClass
end

MyClass.singleton_class

你得到的#<Class:MyClass>结果与输出不同MyClass.class => Class

#<Class:MyClass>那个输出是什么？这与命名空间无关，否则会有两个：Class::MyClass...

我正在寻找对本征类概念的简单且明确的解释，以澄清我的想法。

Answer 1

单例类包含特定于单个对象的方法。

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对于通用对象来说，这是一个很好的功能。但对于课堂来说，这是至关重要的。让我们从对象开始：

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对象的单例类

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实例方法通常在类中定义。同一类的所有实例共享相同的实例方法。单例类位于对象及其类之间。它允许每个实例拥有自己的一组方法，独立于其他实例。

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如果我们有两个类，Foo并且Bar每个类都有 2 个实例a,b和c, d：

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class Foo ; end\nclass Bar ; end\n\na = Foo.new #=> #<Foo:0x00007fc280963008>\nb = Foo.new #=> #<Foo:0x00007f8319016b18>\nc = Bar.new #=> #<Bar:0x00007fa66c8d7290>\nd = Bar.new #=> #<Bar:0x00007f94d5106ac8>\n

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您将拥有这样的类结构：（简化，不包括模块）

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class Foo ; end\nclass Bar ; end\n\na = Foo.new #=> #<Foo:0x00007fc280963008>\nb = Foo.new #=> #<Foo:0x00007f8319016b18>\nc = Bar.new #=> #<Bar:0x00007fa66c8d7290>\nd = Bar.new #=> #<Bar:0x00007f94d5106ac8>\n

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Ruby 会惰性地创建这些单例类，例如在调用singleton_class.

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所以定义方法时a.hello，它不是存储在a类中Foo，而是存储在a单例类中：

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def a.hello\n  \'hello from a\'\nend\n\na.method(:hello).owner\n#=> #<Class:#<Foo:0x00007fc280963008>>  <-- a\'s singleton class\n

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因此，即使两者都是实例b，也看不到该方法：Foo

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b.hello #=> NoMethodError: undefined method `hello\'\n

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我们甚至可以定义一个同名的方法，而不b干扰a：

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def b.hello\n  \'hello from b\'\nend\n\nb.method(:hello).owner\n#=> #<Class:#<Foo:0x00007f8319016b18>>  <-- b\'s singleton class\n\na.hello #=> "hello from a"\nb.hello #=> "hello from b"\n

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我们还可以定义一个泛型hello并Foo在每个实例级别覆盖它：（您通常不会这样做，但这是可能的）

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class Foo\n  def hello\n    \'hello\'\n  end\nend\n\ndef a.hello\n  "#{super} from a"\nend\n\ndef b.hello\n  "b says #{super.upcase}!"\nend\n\na.hello #=> "hello from a"\nb.hello #=> "b says HELLO!"\n\nc = Foo.new\nc.hello #=> "hello"\n

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类的单例类

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上述内容对于课堂尤其重要。每个类都是一个实例Class：

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Foo.class #=> Class\n

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假设我们想要一个方法Foo.hello，我们在哪里定义它？

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实例方法通常定义在实例的类中，因此我们可以Foo在类中定义它：

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class Class\n  def hello\n    \'Hello from Foo\'\n  end\nend\n\nFoo.hello\n#=> "Hello from Foo"\n

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但这将使该方法可用于 的所有实例Class：

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Bar.hello\n#=> "Hello from Foo"\n\nString.hello\n#=> "Hello from Foo"\n

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最好有一个实例专用的地方Foo。那个地方是Foo\ 的单例类：

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def Foo.hello\n  \'Hello from Foo\'\nend\n

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或者

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class Foo\n  def self.hello       # <-- self is Foo, so this is just "def Foo.hello"\n    \'hello from Foo\'\n  end\nend\n

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就像a.hello上面一样，此方法仅适用于Foo：

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Foo.hello #=> "hello from Foo"\nBar.hello #=> NoMethodError\n

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我们将这些方法称为类方法，但它们实际上只是单例类的实例方法：

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Foo.method(:hello).owner\n#=> #<Class:Foo>   <-- Foo\'s singleton class\n\nFoo.method(:hello).unbind == Foo.singleton_class.instance_method(:hello)\n#=> true\n

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如果您将类的单例方法与对象的单例方法进行比较，您会发现它们是相同的。这是因为在 Ruby 中，类也是对象，并且所有对象的工作方式都是相似的。

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