[ruby-list:203] TUTORIAL - modules

まつもと ゆきひろ＠トヨタケーラムです．

今日のお題は「モジュール」です．しばらく続いたオブジェクト指
向機能についての説明は，一応ここで終りです．
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モジュール

rubyにはクラスの他にモジュールと呼ばれるものがある．rubyのモ
ジュールにはクラスに良く似ているが，3つの点で異なっている．

 (1) モジュールのインスタンスは作れない
 (2) モジュールのサブクラスは作れない
 (3) モジュールはmodule...endで定義する

実際，モジュールのクラスModuleはクラスのクラスClassのスーパー
クラスになっている．

で，モジュールの使われ方だが，大きく分けて二つある．ひとつは
メソッドや定数をまとめるためである．標準ライブラリの中では例
えばMathモジュールがこの働きをしている．

 ruby> Math.sqrt(2)
 1.41421
 ruby> Math::PI
 3.14159

あ，まだ説明していなかったが，`::'というのはそのモジュールや
クラスで定義されている定数を参照する演算子だ．モジュールで定
義されているメソッドや定数を利用するためには`include'を使う．

 ruby> include Math
 nil
 ruby> sqrt(2)
 1.41421
 ruby> PI
 3.14159

モジュールのもうひとつの使い方はmixinと呼ばれるものだ．こっ
ちはちょっと複雑なので，少し詳しく説明しよう．

ruby以外のオブジェクト指向言語には複数のスーパークラスから継
承する機能(多重継承)を持つものもあるが，rubyは意図的にこの機
能を持っていない．その代わりモジュールを使ったmixinという方
法で同じことを実現できる．

既に説明したようにモジュールはクラスと同じような働きをするも
ので，そこでの定義されたメソッドや定数は，継承こそできないも
のの，includeすることによって，他のモジュールやクラスに追加
できる．つまり，あるモジュールの定義をincludeすることによっ
て，そのクラスの性質を「混ぜ混む」ことができるわけだ．これを
mixinと呼んでいる．

rubyの標準ライブラリの中でmixinの代表はEnumerableである．こ
れのモジュールを要素を順に返す`each'というメソッド(イテレー
タ)を持つクラスにmixinすると，ソートや検索などの機能を追加す
ることができる．

多重継承とmixinの違いは以下の通りである．

  * モジュールはインスタンスを生成しない(抽象クラスであるこ
    とが保証される)．

  * (主たる)継承関係がtree構造になることが保証される．

どちらもクラスの関係の複雑さを抑える働きがある．

rubyが多重継承を持っていない理由は，それが複雑さの原因になる
からだ．クラスが複数のスーパークラスを持ち，関係のネットワー
クを形成する状況は，大体において人間の頭には複雑すぎることが
多い．少なくとも僕の頭にとっては．

その点，mixinならもとのクラスに「付加したい特定の性質をまと
めたもの」としてすっきりとまとめることができる．

だから，多重継承のある言語でも実際はmixin的な形で，抽象的な
性質だけまとめたクラスを多重継承して，使うのが賢いやり方だと
いわれている．rubyはそれをもう一歩進めて，多重継承を無くして，
mixinだけを許すようにしているわけだ．