类变量

类方法可能会让你想到类变量（也就是名称以 @@ 开头的变量）。你可能还记得我们之前在一个简单的冒险游戏中使用了类变量（参见第 2 章中的 2adventure.rb）来记录游戏中对象的总数; 每次创建一个新的 Thing 对象时，都会在 @@num_things 类变量中增加 1：

class Thing
  @@num_things = 0
  def initialize(aName, aDescription)
    @@num_things +=1
  end
end

与实例变量（在从类派生的对象中）不同，类变量必须在首次声明时给出一个值：

@@classvar = 1000   # class variables must be initialized

在类内初始化实例或类变量只会影响类本身存储的值。类变量（class variable）既可用于类本身，也可用于从该类创建的对象。但是，每个实例变量都是唯一的；每个对象都有属于自己的任何实例变量的副本 - 而类本身也可能有自己的实例变量。

要了解一个类怎样才会拥有实例变量，请查看 class_methods2.rb 程序。这里声明并初始化了一个类变量和一个实例变量：

@@classvar = 1000
@instvar = 1000

它定义了一个类方法 classMethod，将这两个变量递增 10，还有一个实例方法 instanceMethod，将两个变量递增 1。请注意，我还为实例变量 @instvar 赋了值。我之前说过，初始值通常不会以这种方式分配给实例变量。该规则的例外是将值赋给类本身的实例变量，而不是从该类派生的对象的实例变量。不久之后，这个区别将变得更加明显。

我编写了几行代码来创建 MyClass 类的三个实例（ob 变量在每个循环中初始化一个新实例），然后调用类和实例方法：

for i in 0..2 do
  ob = MyClass.new
  MyClass.classMethod
  ob.instanceMethod
  puts( MyClass.showVars )
  puts( ob.showVars )
end

我还编写了另一个类方法 MyClass.showVars 和一个实例方法 showVars，以便在每个循环中显示 @instvar 和 @@classvar 的值。当你运行代码时，将会显示的值：

(class method) @instvar = 1010, @@classvar = 1011
(instance method) @instvar = 1, @@classvar = 1011
(class method) @instvar = 1020, @@classvar = 1022
(instance method) @instvar = 1, @@classvar = 1022
(class method) @instvar = 1030, @@classvar = 1033
(instance method) @instvar = 1, @@classvar = 1033

你可能需要仔细查看这些结果才能看到发生了什么。总之，这就是发生的事情：类方法 MyClass.classMethod 和实例方法 instanceMethod 中的代码都在递增类和实例变量，@@classvar 和 @instvar。

你可以清楚地看到类变量通过这两种方法都在递增（无论何时创建新对象，类方法都会向 @@classvar 添加 10，实例方法为它添加 1）。但是，每当创建新对象时 instanceMethod 都会将其实例变量初始化为 1。这是预期的行为 - 因为每个对象都有自己的实例变量的副本，但所有对象共享一个唯一的类变量。

也许不太明显的是，类本身也有自己的实例变量 @instvar。这是因为，在 Ruby 中，类也是一个对象，因此可以包含实例变量，就像任何其它对象一样。MyClass 变量 @instvar 由类方法 MyClass.classMethod 递增：

@instvar += 10

注意当实例方法 showVars 打印 @instvar 的值时，它打印存储在特定对象 ob 中的值; ob 的 @instvar 的值最初是 nil（并非像 MyClass 的变量 @instvar 一样初始值为 1000）并且此值在 instanceMethod 中递增 1。

当类方法 MyClass.showVars 打印 @instvar 的值时，它打印存储在类本身中的值（换句话说，MyClass 的 @instvar 与来自 ob 的 @instvar 是不同的变量）。但是当任一方法打印出类变量 @@classvar 的值时，值是一样的。

请记住，只会有一个类变量的副本，但可能会有许多实例变量的副本。如果这仍然令人困惑，请看看 inst_vars.rb 程序：

class MyClass
  @@classvar = 1000
  @instvar = 1000
  def MyClass.classMethod
    if @instvar == nil then
      @instvar = 10
    else
      @instvar += 10
    end
  end
  def instanceMethod
    if @instvar == nil then
      @instvar = 1
    else
      @instvar += 1
    end
  end
end
ob = MyClass.new
puts MyClass.instance_variable_get(:@instvar)
puts( '--------------' )
for i in 0..2 do
  # MyClass.classMethod
  ob.instanceMethod
  puts("MyClass @instvar=#{MyClass.instance_variable_get(:@instvar)}")
  puts("ob @instvar= #{ob.instance_variable_get(:@instvar)}")
end

这一次，我们在一开始就创建了一个实例（ob），而不是通过循环每次创建一个新的对象实例。当 ob.instanceMethod 调用时，@instvar 增加 1。

在这里，在类和方法中我使用了一个小技巧，使用 Ruby 的 instance_get_variable 方法获取 @instvar 的值：

puts("MyClass @instvar=#{MyClass.instance_variable_get(:@instvar)}")
puts("ob @instvar= #{ob.instance_variable_get(:@instvar)}")

因为我们只增加属于对象 ob 的 @instvar，所以当 for 循环执行时，@instvar 的值从 1 上升到 3。但是属于 MyClass 类的 @instvar 永远不会增加; 它保持在初始值（1000）…

1000
--------------
MyClass @instvar= 1000
ob @instvar= 1
MyClass @instvar= 1000
ob @instvar= 2
MyClass @instvar= 1000
ob @instvar= 3

但现在，取消掉这一行的注释…

MyClass.classMethod

现在调用一个类方法，它将 @instvar 增加 10。这次当你运行程序时，你会看到，像以前一样，ob 的 @instvar 变量在每次循环中增加 1 而 MyClass 的 @instvar 变量则会增加 10 …

1000
--------------
MyClass @instvar= 1010
ob @instvar= 1
MyClass @instvar= 1020
ob @instvar= 2
MyClass @instvar= 1030
ob @instvar= 3