面试题：Ruby面向对象编程中的模块（Module）概念及应用

Question

请阐述Ruby中模块的主要作用，它与类有什么区别？并举例说明如何在类中使用模块来扩展功能。

Answer 1

Ruby中模块的主要作用

1. 代码复用：模块允许将相关的方法、常量等封装在一起，不同的类可以通过混入（mix - in）模块的方式复用这些代码，避免在多个类中重复编写相同的代码。
2. 命名空间管理：模块为常量和方法提供了独立的命名空间，防止不同部分的代码中出现命名冲突。例如，不同模块中可以有相同名称的方法或常量，只要通过模块名来限定访问，就不会产生混淆。
3. 行为的抽象与组合：模块可以定义一组相关的行为，类通过混入模块来获得这些行为，使得类的设计更加灵活和可维护，实现了行为的模块化组合。

模块与类的区别

1. 实例化：
   • 类：可以实例化，通过new方法创建对象实例，每个实例可以有自己的状态（实例变量）。例如，定义一个Person类class Person; end，可以通过person = Person.new创建Person类的实例。
   • 模块：不能实例化，它只是一组方法和常量的集合，没有自己的实例状态。
2. 继承关系：
   • 类：可以继承另一个类，形成类的继承层次结构，子类继承父类的属性和方法。例如，class Student < Person; end，Student类继承自Person类。
   • 模块：不能继承其他类或模块，但是模块可以被类混入（include）。
3. 目的：
   • 类：主要用于描述具有相同属性和行为的对象集合，重点在于创建具有状态和行为的对象。
   • 模块：更侧重于代码复用、命名空间管理以及行为的抽象和组合，不直接用于创建对象。

在类中使用模块来扩展功能的示例

# 定义一个模块
module Printable
  def print_info
    puts "This is an instance of #{self.class}"
  end
end

# 定义一个类并混入模块
class MyClass
  include Printable
end

# 创建类的实例
obj = MyClass.new
# 调用模块中混入的方法
obj.print_info

在上述示例中，Printable模块定义了print_info方法。MyClass类通过include Printable将Printable模块混入，这样MyClass类的实例obj就可以调用print_info方法，实现了功能扩展。