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| Ruby | |
|---|---|
 Offizielles Logo | |
| Basisdaten | |
| Paradigmen: | multiparadigmatisch |
| Erscheinungsjahr: | 1995 |
| Entwickler: | Yukihiro Matsumoto und andere |
| Aktuelle Version: | 1.9.3 (31. Oktober 2011[1]) |
| Typisierung: | dynamisch („Duck-Typing“) |
| wichtige Implementierungen: | Ruby MRI, YARV, JRuby, Rubinius (siehe unten) |
| Einflüsse: | Smalltalk, Perl, Python, LISP, CLU, Eiffel, Ada, Dylan, JavaScript |
| Beeinflusste: | Groovy |
| Betriebssystem: | plattformunabhängig |
| Lizenz: | GPL und eigene (siehe Nutzungsbedingungen) |
| ruby-lang.org | |
Ruby (englisch für Rubin) ist eine höhere Programmiersprache, die Mitte der neunziger Jahre von dem Japaner Yukihiro Matsumoto entworfen wurde.
Ruby ist interpretiert und objektorientiert, unterstützt aber mehrere weitere Programmierparadigmen (unter anderem prozedurale und funktionale Programmierung sowie Nebenläufigkeit), bietet dynamische Typisierung, Reflexion und automatische Speicherbereinigung.
Inhaltsverzeichnis |
Aus Unzufriedenheit über verfügbare Skriptsprachen begann Yukihiro „Matz“ Matsumoto 1993, an einer eigenen Sprache zu arbeiten, und gab am 21. Dezember 1995 die erste Version von Ruby, 0.95, frei.[2] Den Namen, hergeleitet vom Edelstein Rubin, wählte er als Anspielung auf die Programmiersprache Perl.[3] Zunächst wurde Ruby mangels englischsprachiger Dokumentation fast ausschließlich in Japan benutzt, wo es einen ähnlichen Stellenwert erlangte wie Perl und Python in Europa und Amerika. Um das Jahr 2000 wurden Aktivitäten gestartet, um Ruby auch außerhalb Japans bekannt zu machen, woraufhin mit der Zeit auch englische Dokumentationen entstanden. Inzwischen gibt es auch dutzende deutschsprachige Bücher zu Ruby im Allgemeinen und zu speziellen Themen.
Heute wird die Sprache als Open-Source-Projekt weitergepflegt.
Ruby ist eine objektorientierte Sprache. Die Sprache wurde aber ähnlich wie C++ als „Multiparadigmen-Sprache“ entworfen. Das bedeutet, dass es dem Entwickler offen steht, weitere Programmierparadigmen zur Erstellung seiner Programme zu nutzen. Die verbreitetsten Paradigmen sollen im Folgenden beschrieben werden.
Ruby ist wie Smalltalk vollständig objektorientiert: Alle Datentypen sind in Ruby Objekte, auch solche, die in vielen anderen Sprachen als primitive Datentypen gelten, wie etwa Zahlen oder Zeichen.
Ruby unterstützt mehrere Ansätze der Vererbung.
Eine Klasse kann wie folgt definiert werden:
<syntaxhighlight lang="ruby"> class Auto
def beschleunigen puts "brumm brumm brumm" end
end
auto1 = Auto.new auto1.beschleunigen </syntaxhighlight>
Ausgabe:
brumm brumm brumm
Auto erbt dabei automatisch von der Mutterklasse Object. Eine Klasse, die von einer anderen Klasse als Object erbt, wird so definiert:
<syntaxhighlight lang="ruby"> class Gutes_Auto < Auto
def bremsen puts "quietsch" end
end
auto2 = Gutes_Auto.new auto2.beschleunigen auto2.bremsen </syntaxhighlight>
Ausgabe:
brumm brumm brumm quietsch
Die Klasse Gutes_Auto erbt alle Methoden der Klasse Auto, u. a. auch beschleunigen. Zusätzlich wird für Gutes_Auto die Methode bremsen definiert.
Ruby unterstützt zudem, ähnlich wie JavaScript oder Io, prototypenbasierte Objektorientierung.
Das obige Beispiel mit Prototypen realisiert:
<syntaxhighlight lang="ruby"> auto1 = Object.new def auto1.beschleunigen
puts "brumm brumm brumm"
end
auto1.beschleunigen
auto2 = auto1.clone def auto2.bremsen
puts "quietsch"
end
auto2.beschleunigen auto2.bremsen </syntaxhighlight>
Ausgabe:
brumm brumm brumm brumm brumm brumm quietsch
Bis vor einiger Zeit wurden Mixins als reine Ergänzung zu klassenbasierter Objektorientierung angesehen. Spätestens aber seit Sprachen wie Potion ist klar, dass es sich hierbei um ein eigenes Konzept der Objektorientierung handelt. Dieses wird auch von Ruby unterstützt.
In Ruby sind Mixins Module, die in andere Objekte eingebunden werden. Die Methoden des Beispiels aus den beiden oberen Abschnitten ließe sich zum Beispiel so in Module teilen:
<syntaxhighlight lang="ruby"> module Gaspedal
def beschleunigen puts "brumm brumm brumm" end
end
module Bremse
def bremsen puts "quietsch" end
end </syntaxhighlight>
Ein Auto mit Gaspedal und Bremsen ließe sich dann wie folgt zusammenbauen: <syntaxhighlight lang="ruby"> auto = Object.new auto.extend Gaspedal auto.extend Bremse </syntaxhighlight>
Natürlich lässt sich das mit Klassen kombinieren:
<syntaxhighlight lang="ruby"> class Auto
include Gaspedal
end
class GutesAuto < Auto
include Bremse
end </syntaxhighlight>
Aber auch mit Prototypen ist es nutzbar:
<syntaxhighlight lang="ruby"> auto1 = Object.new auto1.extend Gaspedal
auto2 = auto1.clone auto2.extend Bremse </syntaxhighlight>
Im Gegensatz zu Sprachen wie Java und C# ist es in Ruby nicht notwendig, seine Programme explizit in einer Klasse zu definieren. Da jedes Ruby-Programm in einem globalen main-Objekt erstellt wird, ist dieses sich oft wiederholende Sprachkonstrukt unnötig. Stattdessen kann ein Programm auch aus Prozeduren aufgebaut werden. Folgender Codeabschnitt ist bereits ein vollständig lauffähiges Ruby-Programm:
<syntaxhighlight lang="ruby"> def gruessen
puts "Hallo Welt!"
end
gruessen </syntaxhighlight>
Ausgabe:
Hallo Welt!
Weil in Ruby jeder Ausdruck einen Wert hat, lassen sich Probleme funktional behandeln.
Im folgenden Beispiel gibt das case-Konstrukt je nach Wert der Variablen sprache einen anderen String zurück.
<syntaxhighlight lang="ruby"> gruss = case sprache
when "Deutsch" then "Hallo Welt"
when "Englisch" then "Hello, world"
when "Japanisch" then "konnichiwa sekai"
else raise "Unbekannte Sprache"
end
</syntaxhighlight>
Über ein Lambda-Konstrukt kann man einen Codeblock in einer Funktionsvariablen speichern. <syntaxhighlight lang="ruby"> print_function = lambda { |item| print item + 1 } [1,2,3].each &print_function
</syntaxhighlight>
Ruby unterstützt Metaprogrammierung, aspektorientierte Programmierung durch Active Support oder AspectR[4] und kontextorientierte Programmierung[5] durch ContextR.[6]
Ruby folgt dem Prinzip der geringsten Überraschung (kurz POLS für „Principle of least surprise“). Rubys Designer versuchen, die Sprache so zu gestalten, dass Programmierer sie intuitiv nutzen können und möglichst wenig von ihrem Verhalten überrascht werden. Matsumoto gibt an, die Sprache primär auf seine eigenen Bedürfnisse ausgerichtet zu haben:
„Das Prinzip der geringsten Überraschung ist das Prinzip meiner geringsten Überraschung. Und es ist das Prinzip der geringsten Überraschung nachdem Du Ruby sehr gut gelernt hast.“
– Yukihiro „Matz“ Matsumoto
Die Duck-Typing-Philosophie von Ruby basiert auf der Idee, den Typ eines Objekts nicht von dessen Klasse, sondern von dessen Methoden abhängig zu machen.
<syntaxhighlight lang="ruby"> class Ente
def beschreibung "Eine graue Ente" end def sprechen "Quak!" end
end
class Kuh
def beschreibung "Eine dicke Kuh" end def sprechen "Muuuh!" end
end
def lass_sprechen tier
puts "#{ tier.beschreibung } macht: #{ tier.sprechen }"
end
lass_sprechen Ente.new lass_sprechen Kuh.new </syntaxhighlight>
Ausgabe:
Eine graue Ente macht: Quak! Eine dicke Kuh macht: Muuuh!
Im Beispiel ist es für lass_sprechen unerheblich, von welcher Klasse tier ist, es ist nur wichtig, dass die Methoden beschreibung und sprechen verstanden werden.
Ruby bietet Exceptions, Introspection und andere Mechanismen, um das Duck Typing abzusichern, sofern der Programmierer das wünscht.
Zeilenumbrüche markieren das Ende einer Anweisung, Semikolons bewirken dasselbe. Sonstiger Whitespace hat keine Bedeutung.
Klammern um Argumente können bei Eindeutigkeit weggelassen werden, sowohl bei der Deklaration einer Methode, als auch beim Aufruf. Der zuletzt berechnete Wert einer Methode ist gleichzeitig ihr Rückgabewert:
<syntaxhighlight lang="ruby"> def sperre text
buchstaben = text.split "" buchstaben.join " "
end
puts sperre "Syntaktischer Zucker!" </syntaxhighlight> Ausgabe:
S y n t a k t i s c h e r Z u c k e r !
Ruby unterscheidet fünf verschiedene Gültigkeitsbereiche:
@ vor Variablen deklariert diese als Attribute, sie werden dann dauerhaft der Instanz zugeordnet und für diese sichtbar.
@@ macht Variablen zu Klassenvariablen, die zur umgebenden Klasse gehören.
$ werden Variablen global und sind damit im gesamten Programm sichtbar.
Anstatt von For-Schleifen macht man in Ruby häufig Gebrauch von sogenannten Blöcken. Dies sind Codeabschnitte, die nach bestimmten Vorgaben, etwa für alle Elemente einer Datenstruktur, ausgeführt werden. Sie können unter anderem benutzt werden, um Strukturen auszuwerten oder zu manipulieren. Ausdrücke wie
<syntaxhighlight lang="ruby"> array.each do |element|
...
end </syntaxhighlight>
oder in der Kurzschreibweise
<syntaxhighlight lang="ruby"> array.each { |element| ... } </syntaxhighlight>
iterieren über array, wobei dem Block in jedem Iterationsschritt ein Visitor für das aktuelle Element mit der Bezeichnung element übergeben wird.
Mit Blöcken werden elegante Konstruktionen wie 5.times{ ... } oder array.sort_by{|element| element.size} möglich.
Iteratoren, also Methoden, die Blöcke aufrufen, können auch selbst definiert werden:
<syntaxhighlight lang="ruby"> def mach_zweimal
yield yield
end
mach_zweimal { puts "Block aufgerufen!" } </syntaxhighlight>
Ausgabe:
Block aufgerufen! Block aufgerufen!
Interactive Ruby (kurz: irb) ist ein Read-Eval-Print Loop (kurz REPL) für Ruby, mit welchem der Anwender interaktiv Ruby programmieren kann. Er kann zum Analysieren und Testen eingesetzt werden:
<syntaxhighlight lang="ruby"> irb(main):001:0> (5 + 7) * 2 => 24 irb(main):002:0> ((5 + 7) * 2).to_s.reverse => "42" irb(main):003:0> "Ein Beispielstring".size => 18 </syntaxhighlight>
Irb wird mit dem Ruby-Interpreter ausgeliefert.
RDoc ist ein Software-Dokumentationswerkzeug, welches aus Ruby- und C-Quelltexten automatisch HTML-Dokumentationsdateien erstellt. Weiterhin wird eine Datenbank aufgebaut, die mit dem Tool ri durchsucht werden kann. RDoc und ri sind Bestandteil der Standarddistribution und werden zusammen mit dem Interpreter ausgeliefert.
RubyGems (kurz: gems) ist das offizielle Paketsystem für Ruby. Mit ihm hat der Anwender die Möglichkeit mehrere Versionen eines Programmes oder einer Bibliothek kontrolliert zu installieren und wieder zu entfernen. Durch die Versionierung der Pakete können alte und neue Versionen problemlos nebeneinander existieren.
Die Referenzimplementierung von Ruby (aktuelle Version: 1.9.2) wurde von Yukihiro „Matz“ Matsumoto als Interpreter in C entworfen. Dieser wird meist als MRI (Matz's Ruby Interpreter) oder auch als CRuby oder MatzRuby bezeichnet und ist derzeit am weitesten verbreitet. Den Kern bildet YARV (Yet Another Ruby VM), eine virtuelle Maschine. Statt ein Rubyprogramm direkt auszuführen, wird es zunächst in Bytecode übersetzt und dann von YARV interpretiert, wodurch sich ein Geschwindigkeitsvorteil ergibt. Weiterhin enthält diese Version eine leistungsstarke Regexp-Maschine namens Oniguruma und unterstützt Multibyte-Zeichensätze wie UTF-8. Die Vorgängerversion (1.8.7) wird vorerst weiter gepflegt, da 1.9.2 nicht kompatibel zu dieser ist und eine Vielzahl von Programmen deshalb noch nicht fehlerfrei auf der neuen Version laufen.
Der offizielle Interpreter läuft auf den folgenden Betriebssystemen:
Inzwischen sind mehrere alternative Implementierungen von Ruby verfügbar, unter anderem:
Die Kompatibilität zur Referenzimplementierung wird durch das RubySpec-Projekt[7] überprüft, das im Moment von allen genannten Implementierungen, mit Ausnahme von tinyrb und Cardinal, genutzt wird (Stand: November 2009). Es stellt dabei sowohl eine Testsuite als auch eine Spezifikation für Ruby 1.8 und 1.9 dar. RubySpec war ursprünglich ein Teil von Rubinius, wurde aber ausgelagert und nun auch von einer Vielzahl anderer Entwickler vorangetrieben.
Mit dem Ruby Version Manager, kurz RVM, steht eine einfache Möglichkeit zur Verfügung, mehrere Ruby-Implementierungen und Gem-Versionen parallel zu betreiben.
Ein wichtiges Merkmal der Implementierungen ist, ob sie in der Lage sind, Ruby On Rails auszuführen. Derzeit können dies neben der Referenzimplementierung nur JRuby[8], IronRuby [9], Rubinius[10] und die Ruby Enterprise Edition[11] (Stand: September 2010).
Kritik an der Sprache:
Kritik an der Referenzimplementierung:
Mit RubyForge und dem Ruby Application Archive (RAA) stehen zwei Repositorien zur Verfügung, die zusammen über 7000 Anwendungen und Bibliotheken beherbergen.
Als derzeit bedeutendste Anwendung, die auf Ruby basiert, ist das Web-Framework Ruby on Rails zu nennen.
Ruby ist freie Software. Aufgrund dessen ist es kostenlos nutzbar und im Quelltext verfügbar. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, die Sprache an seine eigenen Bedürfnisse anzupassen oder sie in eigene Programme einzubinden.
Der Interpreter und die Standardbibliothek von Ruby sind grundsätzlich unter den Bedingungen der GPL nutzbar. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, Ruby unter anderen Konditionen zu verwenden.[18]
Für Einsteiger
Gesamtdarstellungen
Für Fortgeschrittene
Referenzen
Commons: Ruby – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
Wikibooks: Ruby-Programmierung – Lern- und Lehrmaterialien