Ruby 类案例中文讲解

Ruby 的类和对象是其面向对象编程的核心，适合创建结构化、可复用的代码。本文通过几个实用案例，详细讲解如何使用 Ruby 定义类、创建对象、实现继承和模块，以及处理中文相关内容。案例基于 Ruby 3.4.x（截至 2025 年 8 月的最新稳定版），适合初学者和有一定基础的开发者。每个案例都包含代码、说明和中文处理注意事项。

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1. 案例 1：学生信息管理

这个案例展示如何定义一个简单的 Student 类，管理学生的姓名、年龄和成绩，并支持中文输入输出。

encoding: UTF-8

class Student
attr_accessor :name, :age, :grade # 定义读写访问器

def initialize(name, age, grade)
@name = name
@age = age
@grade = grade
end

def introduce
“学生姓名：#{@name}，年龄：#{@age}岁，成绩：#{@grade}”
end

def update_grade(new_grade)
@grade = new_grade
“更新成绩为：#{@grade}”
end
end

测试代码

student = Student.new(“小明”, 18, “A”)
puts student.introduce # 输出: 学生姓名：小明，年龄：18岁，成绩：A
puts student.update_grade(“A+”) # 输出: 更新成绩为：A+

讲解：

• 类定义：Student 类使用 attr_accessor 自动生成 name、age 和 grade 的 getter 和 setter 方法。
• 构造函数：initialize 初始化学生的属性。
• 方法：
• introduce 返回学生的介绍信息。
• update_grade 更新成绩并返回提示。
• 中文处理：
• 文件开头声明 # encoding: UTF-8，确保中文字符串正确处理。
• 确保终端支持 UTF-8（Windows 用户运行 chcp 65001）。
• 运行：

  ruby student.rb

注意事项：

• 保存文件为 UTF-8 编码（无 BOM）。
• 若使用中文姓名，确保终端和文件编码一致，避免乱码。

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2. 案例 2：图书管理系统（继承与类变量）

这个案例展示如何使用继承和类变量管理图书信息，记录图书总数，并支持中文书名。

encoding: UTF-8

class Book
@@total_books = 0 # 类变量，记录图书总数

def initialize(title)
@title = title
@@total_books += 1
end

def details
“书名：#{@title}”
end

def self.total_books
“当前图书总数：#{@@total_books}”
end
end

class EBook < Book
def initialize(title, format)
super(title) # 调用父类构造函数
@format = format
end

def details
“#{super}，格式：#{@format}”
end
end

测试代码

book = Book.new(“Ruby 编程”)
ebook = EBook.new(“Python 入门”, “PDF”)
puts book.details # 输出: 书名：Ruby 编程
puts ebook.details # 输出: 书名：Python 入门，格式：PDF
puts Book.total_books # 输出: 当前图书总数：2

讲解：

• 类变量：@@total_books 跟踪所有图书对象的数量，共享于 Book 和其子类。
• 继承：EBook 继承 Book，通过 super 调用父类的 initialize 和 details 方法。
• 类方法：self.total_books 访问类变量，返回总数。
• 中文处理：
• 使用中文书名（如 “Ruby 编程”），需声明 # encoding: UTF-8。
• 方法输出包含中文，确保终端编码为 UTF-8。
• 运行：

  ruby library.rb

注意事项：

• 类变量在所有子类中共享，修改需谨慎。
• Windows 用户若遇到乱码，检查终端编码或使用 PowerShell。

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3. 案例 3：员工管理（模块混入）

这个案例展示如何使用模块（Mixin）为类添加功能，管理员工信息并支持中文问候语。

encoding: UTF-8

module Greetable
def greet
“你好，我是#{@name}！”
end
end

class Employee
include Greetable
attr_accessor :name, :department

def initialize(name, department)
@name = name
@department = department
end

def work
“#{@name} 在 #{@department} 部门工作”
end
end

测试代码

employee = Employee.new(“小红”, “技术部”)
puts employee.greet # 输出: 你好，我是小红！
puts employee.work # 输出: 小红 在 技术部 部门工作

讲解：

• 模块：Greetable 定义通用方法 greet，通过 include 混入 Employee 类。
• 类定义：Employee 使用 attr_accessor 定义 name 和 department。
• 中文处理：
• 中文方法输出（如 “你好”）依赖 UTF-8 编码。
• 确保脚本文件保存为 UTF-8（无 BOM）。
• 运行：

  ruby employee.rb

注意事项：

• 模块适合复用代码，避免重复定义。
• 中文字符串操作（如插值 #{@name}）需确保编码一致。

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4. 案例 4：中文文本处理器（正则与文件操作）

这个案例展示如何使用类处理中文文本文件，统计中文字符并保存结果。

encoding: UTF-8

class TextProcessor
def initialize(file_path)
@file_path = file_path
@content = File.read(file_path, encoding: “UTF-8”)
end

def count_chinese_chars
chinese = @content.scan(/\p{Han}/)
“文件中包含 #{chinese.length} 个中文字符”
end

def save_summary(output_file)
summary = “分析结果：#{count_chinese_chars}”
File.write(output_file, summary, encoding: “UTF-8”)
“已保存到 #{output_file}”
end
end

测试代码

processor = TextProcessor.new(“input.txt”)
puts processor.count_chinese_chars
puts processor.save_summary(“summary.txt”)

讲解：

• 类功能：TextProcessor 读取文本文件，统计中文字符（使用正则 \p{Han}），并保存结果。
• 文件操作：使用 File.read 和 File.write，显式指定 encoding: "UTF-8"。
• 中文处理：
• 正则表达式 \p{Han} 匹配 Unicode 中的汉字。
• 输入文件 input.txt 需为 UTF-8 编码，内容示例：
  你好，世界！Ruby 很棒！
• 输出文件 summary.txt 包含中文分析结果。
• 运行：

  ruby text_processor.rb

注意事项：

• 确保输入文件存在且为 UTF-8 编码。
• Windows 用户运行前设置：

  chcp 65001

• 若处理 GBK 文件，修改为：

  File.read(file_path, encoding: "GBK").encode("UTF-8")

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5. 中文相关注意事项

1. 编码声明：

• 每个案例都在文件开头添加 # encoding: UTF-8，确保中文字符串正确处理。
• Windows 用户若需 GBK（如旧系统），可改为 # encoding: GBK。

1. 终端编码：

• Windows：CMD 默认 GBK，可能导致乱码，运行：
  bash chcp 65001 set RUBYOPT=-EUTF-8
• Linux/macOS：默认 UTF-8，检查：
  bash echo $LANG # 应为 zh_CN.UTF-8

1. 文件编码：

• 保存脚本为 UTF-8（无 BOM），使用 VS Code 或 Notepad++。
• 输入/输出文件需与脚本编码一致。

1. 中文方法名（不推荐）：

   # encoding: UTF-8
   class Person
     def 问好
       "你好！"
     end
   end

• 虽然合法，但建议使用英文方法名以提高代码可读性和兼容性。

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6. 常见问题与解决

1. 中文乱码：

• 原因：文件或终端编码不匹配。
• 解决：
  • 确保 # encoding: UTF-8。
  • 检查终端编码（Windows 使用 chcp 65001）。
  • 保存文件为 UTF-8（无 BOM）。

1. 实例变量未初始化：

• 原因：访问未定义的实例变量返回 nil。
• 解决：
  ruby def initialize(name) @name = name || "默认姓名" end

1. 继承或模块错误：

• 原因：未正确调用 super 或模块未混入。
• 解决：
  • 检查 super 参数是否匹配父类。
  • 确保 include 模块名称正确。

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7. 最佳实践

• 编码统一：始终使用 UTF-8，避免 GBK 除非必要。
• 命名规范：类名使用驼峰式（CamelCase），方法名使用下划线（snake_case）。
• 模块化：使用模块组织通用功能，提高代码复用性。
• 异常处理：

  begin
    File.read("不存在.txt", encoding: "UTF-8")
  rescue Errno::ENOENT
    puts "文件不存在！"
  end

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8. 进阶建议

• Rails 集成：
• 在 Rails 中，类常用于模型：
  ruby class User < ApplicationRecord validates :name, presence: true end
• 使用 i18n gem 处理中文： # config/locales/zh-CN.yml zh-CN: hello: "你好"
• 调试工具：
• 使用 pry 检查对象： gem install pry require 'pry' student = Student.new("小明", 18, "A") binding.pry # 检查 student.instance_variables
• 测试框架：
• 使用 RSpec 测试类：
  bash gem install rspec
ruby describe Student do it "returns correct introduction" do student = Student.new("小明", 18, "A") expect(student.introduce).to eq("学生姓名：小明，年龄：18岁，成绩：A") end end

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9. 社区资源

• Ruby 官方文档：ruby-doc.org
• Ruby China：ruby-china.org
• 《Programming Ruby》（Pickaxe Book）

通过以上案例，你可以掌握 Ruby 类和对象的实际应用，并处理中文相关任务。如果需要更复杂的案例（如数据库操作、Rails 模型）或针对某个案例的深入讲解，请告诉我！