【Ruby】Mixins扩展方式之include,extend和prepend

Mixin定义

首先，mixin是module模块，它用于在class之间共享提供可复用的的方法而不采用继承的方式。

通常在Ruby中用module来创建mixins，示例如下：

ruby 复制代码

module Greetable
  def greet
    "Hello!"
  end
end

不同于继承，可以将这个module通过mixin方式(include, extend, prepend)进任何的class。

3种方式使用Mixin

include---混入为实例方法

当使用include，对应module的方式会变成class的实例方法，示例如下：

ruby 复制代码

module Greetable
  def greet
    "Hello!"
  end
end

class Person
  include Greetable
end

p = Person.new
puts p.greet  # => "Hello!"

此时Ruby会把模块插入到类的继承链中，对应的位置是类的父类之前，可通过如下查看：

ruby 复制代码

Person.ancestors
# => [Person, Greetable, Object, Kernel, BasicObject]

extend---混入为类方法(单例方法)

使用extend时，模块中的方法会变成类方法，示例如下：

ruby 复制代码

module Identifiable
  def identity
    "I'm a class method!"
  end
end

class Robot
  extend Identifiable
end

puts Robot.identity
# => "I'm a class method!"

此时Ruby会把模块混入到对象的单例方法中，这样模块的方法就成为了这个对象的自身的方法。

prepend---类似include，顺序不同

prepend也会把模块混入为实例方法，但与include方法不同的是，模块会被插入到类之前，因此模块的方法可以覆盖类自身的方法，同时还能通过super调用原方法。示例如下：

ruby 复制代码

module Logging
  def greet
    puts "Logging: greet was called"
    super
  end
end

class User
  def greet
    "Hello from User"
  end

  prepend Logging
end

u = User.new
puts u.greet

输出结果如下：

ruby 复制代码

Logging: greet was called
Hello from User

此时查看继承链如下所示：

ruby 复制代码

User.ancestors
# => [Logging, User, Object, Kernel, BasicObject]

因此ruby会先调用Logging#greet，然后在其中通过super调用User#greet。

三者比较如下：

功能	`include`	`extend`	`prepend`
添加的方法类型	实例方法	类方法（单例方法）	实例方法
方法查找顺序	类 → 模块 → 父类	单例类 → 模块	模块 → 类 → 父类
常见用途	添加实例行为	添加类级行为	覆盖或拦截原有方法
示例场景	`Enumerable`、`Comparable`	Rails 的 `ClassMethods` 模块	日志、监控、拦截器等

实际应用场景

通过上述过程可以发现，Ruby查找方法时，不同混入方式会改变模块在继承链中的位置从而改变查找的顺序。

include应用

ruby 复制代码

class VowelFinder
  include Enumerable
  def each
    @string.scan(/[aeiou]/) { |v| yield v }
  end
end

Enumerable 一个模块(mixin)，它提供map、reduce、select等功能，但要求类中必须定义一个each方法，一旦定义了each，Enumerable的所有方法就能自动工作。这就是 include 的经典用法 ------ 给实例增加集合行为。

extend应用

Rails中的模块经常会在include的同时自动extend类，以添加类方法。示例如下：

ruby 复制代码

module Trackable
  def self.included(base)
    base.extend ClassMethods
  end

  module ClassMethods
    def tracked
      puts "Tracking enabled for #{self.name}"
    end
  end
end

class User
  include Trackable
end

User.tracked  # => "Tracking enabled for User"

perpend应用

Rails、Devise、ActiveRecord等框架中经常使用prepend来在核心方法前后插入逻辑。示例如下：

ruby 复制代码

module Audit
  def save
    puts "Audit: saving record..."
    super
  end
end

class Model
  def save
    puts "Saving to DB"
  end

  prepend Audit
end

Model.new.save
# => Audit: saving record...
# => Saving to DB

prepend允许在不修改原方法的情况下，对其进行包装、拦截、增强。