匿名單例類別

在一些書或文件中會提到，Ruby中的物件行為，並不一定是類別上定義的行為。例如：

>> class Some
>>     def some
>>         puts "some"
>>     end
>> end
=> nil
>> s = Some.new
=> #<Some:0x255a800>
>> s.some
some
=> nil
>> def s.other
>>     puts "other"
>> end
=> nil
>> s.other
other
=> nil
>>

在上面的範例中，Some類別並沒有定義other，然而s可以呼叫other，Ruby稱other是s的單例方法。物件可操作的方法是定義在類別中，那麼單例方法是定義在哪呢？答案是s的單例匿名類別（Anonymous singleton class），或簡稱單例類別（Singleton class）。

單例類別的建立是隱含的，如果你想開啟單例類別，可以使用class << object的語法。例如：

>> o = Object.new
=> #<Object:0x25fa8b0>
>> class << o
>>     def some
>>         puts "some"
>>     end
>> end
=> nil
>> o.some
some
=> nil
>>

以上定義o的單例方法some，相當於：

def o.some
puts "some"
end

先前談過，如果你要求物件對某個訊息進行回應，物件會看看自己是否有定義單例方法，再看看產生實例的類別上是否有定義方法，現在可以修正為，物件會看看單例類別上是否有定義，再看看產生實例的類別上是否有定義方法。

並非所有的物件都可以定義單例方法，例如Numeric與Symbol實例就不行：

>> x = 10
=> 10
>> def x.some
>>     puts "some"
>> end
TypeError: can't define singleton method "some" for Fixnum
        from (irb):2
        from C:/Winware/Ruby192/bin/irb:12:in `<main>'
>> s = :s
=> :s
>> class << s
>>     def other
>>         puts "other"
>>     end
>> end
TypeError: can't define singleton
        from (irb):6
        from C:/Winware/Ruby192/bin/irb:12:in `<main>'
>>

如果你要求物件對某個訊息進行回應，物件會看看單例類別上是否有定義，再看看產生實例的類別上是否有定義方法，這並不是說，物件會有兩個類別定義，你可以想像，Ruby每建立一個物件前，都會先用Class.new建立一個匿名類別，再用該匿名類別建立物件，你定義單例方法時，就是定義在該匿名類別上，而class << object的寫法，開啟的也就是該匿名類別，因此可擁有物件個體性的功能存在。

例如：

o = Object.new
def o.some
puts "some"
end
o.some # some

如果要使用程式碼來模擬以上說明，大致像是：

ANONYMOUS_CLZ = Class.new(Object)
o = ANONYMOUS_CLZ.new
class ANONYMOUS_CLZ
    def some
        puts "some"
    end
end
o.some # some

以上只是模擬，實際上單例類別是由Ruby執行環境維護，還有一個不同點就是，如果是以下：

o = Object.new
def o.some; end
puts o.class # Object

取得的並不是單例類別，而是建構實例時的類別。有辦法讓你取得單例類別，就是在開啟單例類別時，使用self來取得單例類別：

>> class << o
>> puts self
>> end
#<Class:#<Object:0x5cd588>>
=> nil
>>

因此，可以定義以下的程式碼，來驗證先前的說明：

>> class Some; end
=> nil
>> s = Some.new
=> #<Some:0x28cd160>
>> class << s
>>     SELF = self
>>     def singleton_clz
>>         SELF
>>     end
>> end
=> nil
>> SINGLETON_CLZ = s.singleton_clz
=> #<Class:#<Some:0x28cd160>>
>> class SINGLETON_CLZ
>>     def some
>>         puts "some"
>>     end
>> end
=> nil
>> s.some
some
=> nil
>> SINGLETON_CLZ
=> #<Class:#<Some:0x28cd160>>
>> SINGLETON_CLZ.superclass
=> Some
>>

從上面的範例可以看到，如果為Some的實例s定義單例方法，其單例類別的父類別確實是Some，因此，單例方法仍是遵循方法查找順序，而不是一個物件若定義了單例方法，就會有兩個類別管理方法查找，而仍是繼承體系下的查找順序。

實際上，可以直接使用singleton_class方法取得物件的單例類別。例如：

>> class Some; end
=> nil
>> s = Some.new
=> #<Some:0x2684040>
>> s.singleton_class
=> #<Class:#<Some:0x2684040>>
>> s.singleton_class.superclass
=> Some
>> SINGLETON_CLZ = s.singleton_class
=> #<Class:#<Some:0x2684040>>
>> class SINGLETON_CLZ
>>     def some
>>         puts "some"
>>     end
>> end
=> nil
>> s.some
some
=> nil
>>