Ruby創(chuàng)始人談Ruby的blocks和closure結構
這篇訪談是幾年前Artima.com網(wǎng)站對Ruby創(chuàng)始人Matz的訪談。Artima的訪談一般都比較深入技術層面，如果想加深對各種語言特性的了解，Artima的訪談是非常值得一看的。這篇講述Ruby的blocks和closure結構。
Bill Venners:
Ruby支持blocks 和Closure 結構。什么是Ruby的blocks和Closure，他們?nèi)绾问褂茫?/P>
Yukihiro Matsumoto：
Blocks 基本上就是匿名函數(shù)。你可能熟悉諸如Lisp 或 Python等其他語言中的 Lambda 函數(shù)。你可以向另外一個函數(shù)傳遞一個匿名函數(shù)，這個函數(shù)可以調(diào)用這個被傳遞過來的匿名函數(shù)。例如， 函數(shù)可以通過一次傳遞給匿名函數(shù)一個元素來執(zhí)行循環(huán)迭代。在那些可以將函數(shù)當作第一類型的編程語言中，這是個通常的方式，稱為高排序函數(shù)樣式。Lisp 可以這樣，Python 也是如此，甚至就連C 也可以通過函數(shù)指針實現(xiàn)這點。很多其他語言也可以做這樣的編程。
在 Ruby 中，不同之處只是在高排序函數(shù)語法風格上有所不同。在其他語言中，你必須顯示的指出一個函數(shù)可以接受另外一個函數(shù)作為參數(shù)。但是在Ruby 中，任何方法都可以 Block 作為一個隱性參數(shù)被調(diào)用。在方法中，你可以使用 yield 關鍵字和一個值來調(diào)用 block.
Bill Venners:
Block 的好處是什么？
Yukihiro Matsumoto：
基本上，Block 是被設計來做循環(huán)迭代抽象的。Block 最基本的使用就是讓你以自己的方式定義如何循環(huán)迭代。例如，如果你有一個列表，序列，矢量組或者數(shù)組，你可以通過使用標準庫中提供的方法來實現(xiàn)向前循環(huán)迭代，但是如果你想從后往前實現(xiàn)循環(huán)迭代呢？如果使用 C 語言，你得先設置四件事情：一個索引，一個起始值，一個結束條件和一個遞增變量。這種方式不好，因為它暴露了列表的內(nèi)部實現(xiàn)方法，我們希望能夠隱藏內(nèi)部邏輯，通過使用 Block 我們可以將內(nèi)部循環(huán)迭代的方式隱藏在一個方法或者函數(shù)中。比如，調(diào)用 list.reverse_each，你可以對一個列表實現(xiàn)一個反向的循環(huán)迭代，而不需要知道列表內(nèi)部是如何實現(xiàn)的。
Bill Venners:
就是說，我傳遞一個 Block 結構，這個 Block 中的代碼可對循環(huán)迭代中每個元素做任何事情，至于如何反向遍歷就取決于List 本身了。換句話說，我就是把原本在 C 語言 Loop 循環(huán)中寫的那些代碼作為一個 Block 來傳遞。
Yukihiro Matsumoto：
對，這意味著你可以定義許多迭代的方式。你可以提供一種向前循環(huán)迭代的方式，一種向后循環(huán)迭代的方式，等等。這全取決于你了。C#也有迭代器，但是它對于每個類只有一個迭代器。在 Ruby 中你可以擁有任意數(shù)量的迭代器。例如，如果你有一個 Tree 類，可以讓人以深度優(yōu)先或者廣度優(yōu)先的方式遍歷，你可以通過提供兩種不同的方法來提供兩種遍歷方式。
Bill Venners:
讓我想想是否我了解了這點，在 Java 中，它們是通過 Iterator 接口實現(xiàn)抽象迭代的，例如，調(diào)用程序可以讓llection 來實現(xiàn) Iterator。但是調(diào)用程序必須使用循環(huán)來遍歷Iterator 返回的元素。在 For 循環(huán)中， 我的代碼實現(xiàn)對每個循環(huán)迭代的元素的處理，這樣循環(huán)語句將總是顯示在調(diào)用程序中。 使用 Block , 我并不調(diào)用一個方法來獲取一個迭代器，我只是調(diào)用一個方法，同時將我希望對循環(huán)迭代中每個要處理的元素的處理代碼作為一個 Block 塊結構傳遞給該函數(shù)。 Block 的好處是不是將一些代碼從調(diào)用程序中的 for 循環(huán)中提取出來。
Yukihiro Matsumoto：
實現(xiàn)循環(huán)迭代的具體細節(jié)應該屬于提供這個功能的類。調(diào)用程序應該盡可能的少知道這些。這就是 Block 結構的本來目的。實際上，在早期版本的 Ruby 中，使用 Block 的方法被稱為迭代器，因為它們就是被設計來實現(xiàn)循環(huán)迭代的。但是在 Ruby發(fā)展過程中，Block 的用途在后來已經(jīng)得到了很大的增強，從最初的循環(huán)抽象到任何事情。
Bill Venners:
例如？
Yukihiro Matsumoto：
我們可以從Block 中創(chuàng)建一個 Closure 對象，一個 Closure 對象就是像 Lisp 中實現(xiàn)的那種匿名函數(shù)。 你可以向任何方法傳遞一個匿名函數(shù)（即 Closure）來自定義方法的行為。另外舉個例子，如果你有一個排序的方法用于排序數(shù)組或者列表，你可以定義一個 Block 來定義如何在元素之間進行比較，這不是循環(huán)迭代。這不是個循環(huán)，但是它使用了 Block 。
Bill Venners:
什么使得 Block 成為了一個 Closure？
Yukihiro Matsumoto：
Closure 對象包含可以運行的代碼，是可執(zhí)行的，代碼包含狀態(tài)，執(zhí)行范圍。也就是說在Closure 中你捕捉到運行環(huán)境，即局部變量。因此，你可以在一個Closure 中引用局部變量，即是在函數(shù)已經(jīng)返回之后，他的執(zhí)行范圍已經(jīng)銷毀掉，局部變量依然作為一部分存在于Closure 對象中，當沒有任何對象引用它的時候，垃圾搜集器將處理它，局部變量將消失。
Bill Venners:
這么說，局部變量基本上是被方法和Closure 對象共享的？如果 Closure 對象更新了變量，方法可以看到，如果方法更新了變量，Cosure 對象也可以看到。
Yukihiro Matsumoto：
是的，局部變量在Closure 和方法之間共享，這是真正的 Closure,它不僅僅是復制。
Bill Venners:
一個真正的 Closure 有什么好處？一旦我將一個 Block 變?yōu)橐粋€ Closure，我能用它做什么？
Yukihiro Matsumoto：
你可以將一個 Closure 轉換為一個 Block，所以 Closure 可以被用在任何 Block可以使用的地方。通常， Closure 用來將一個 Block 的狀態(tài)保存在一個實例變量中，因為一旦你將一個 Block 轉換為一個 Closure, 它就是一個通過變量可以引用的對象了。當然Closure 也可以像其他語言中那樣使用 ，例如傳遞給對象以實現(xiàn)對方法行為的定義。如果你希望傳遞一些代碼來自定義一個方法， 你當然可以傳遞給它一個Block. 但是如果你想將同樣的代碼傳遞給兩個方法（當然這是非常少見的情況），但是如果你確實想這么做，你可以將一個 Block 轉換為一個 Closure ，將同一個 Closure 傳遞給多個方法。
Bill Venners:
原來如此,但是獲取上下文環(huán)境有什么好處呢？真正讓 Ruby 的 Closure 不同的是 它捕捉運行時間的上下文環(huán)境，局部變量等等。那么到底擁有上下文環(huán)境有什么好處是我們無法通過傳遞給對象一個代碼塊所獲得的呢？
Yukihiro Matsumoto：
實際上，說實在的，最主要的原因是向 Lisp 語言表達敬意， Lisp 提供了真正的Closure 結構，所以我希望繼續(xù)提供這個功能。
Bill Venners:
我看到的一個不同之處是： 數(shù)據(jù)在Closure 對象和方法之間共享。我想我可以在一個常規(guī)的非 Closure 結構的 Block 中放入任何需要的環(huán)境數(shù)據(jù)作為參數(shù)來傳遞，但是 Block 僅僅是對環(huán)境數(shù)據(jù)的一份復制，并不是真正的 Closure. 它并沒有共享環(huán)境數(shù)據(jù)。共享是Closure 和普通的傳統(tǒng)函數(shù)對象不同的地方。
Yukihiro Matsumoto：
是的，共享允許你做一些有趣的代碼演示，但是我覺得它對于程序員的日常工作并沒有想象的那么有用。這沒什么太大的關系，例如像 Java 的內(nèi)部類那樣的普通復制，在許多場合都在使用。但是通過 Ruby 的Clousure 結構，我希望表達我對Lisp 文化的致意。
訪談就到這里，希望看了這篇訪談，能使你對Ruby的blocks和closure結構有更加深入的了解。
【編輯推薦】
