Cайт веб-разработчика, программиста Ruby on Rails ESV Corp. Екатеринбург, Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Первоуральск

Язык программирования Ruby

Ruby programming language (official site)

Ruby-doc (from https://ruby-doc.org/)

Ruby documentation

Ruby syntax , keywords

rubygems.org

 

Ruby (англ. ruby — рубин, произносится ['ru:bɪ] — ру́би) — динамический, рефлективный, интерпретируемый высокоуровневый язык программирования. Язык обладает независимой от операционной системы реализацией многопоточности, сильной динамической типизацией, сборщиком мусора и многими другими возможностями.

По особенностям синтаксиса он близок к языкам Perl и Eiffel, по объектно-ориентированному подходу — к Smalltalk. Также некоторые черты языка взяты из Lisp, Dylan и Клу.

Кроссплатформенная реализация интерпретатора языка является полностью свободной.

Ruby — полностью объектно-ориентированный язык. В нём все данные являются объектами, в отличие от многих других языков, где существуют примитивные типы. Каждая функция — метод. 

Создатель Ruby — Юкихиро Мацумото (Matz) — интересовался языками программирования, ещё будучи студентом, но идея о разработке нового языка появилась позже. Ruby начал разрабатываться 23 февраля 1993 года и вышел в свет в 1995 году.

Название навеяно языком Perl, многие особенности синтаксиса и семантики из которого заимствованы в Ruby: англ. pearl — «жемчужина», ruby — «рубин».

Одним из источников вдохновения для Мацумото для разработки Ruby был научно-фантастический роман «Вавилон-17», основанный на гипотезе Сепира — Уорфа.

Целью разработки было создание «настоящего объектно-ориентированного», лёгкого в разработке, интерпретируемого языка программирования. Из письма автора:

Ruby родился 24 февраля 1993 года. В тот день я беседовал со своим коллегой о возможности существования объектно-ориентированного сценарного языка. Я знал Perl (Perl4, а не Perl5), но он мне не нравился — был в нём некий привкус игрушечного языка (да и поныне есть). А объектно-ориентированный интерпретируемый язык казался многообещающим. В то время я знал Python. Но он мне не нравился потому, что я не считал его настоящим объектно-ориентированным языком. Его OO-свойства казались надстройкой над языком. Мне, как языковому маньяку и фанату объектно-ориентированного программирования с пятнадцатилетним стажем, очень, очень хотелось, чтобы был истинно объектно-ориентированный, простой в использовании язык. Я пытался найти такой язык, но его не было.

Тогда я решил его создать. Прошло несколько месяцев, прежде чем интерпретатор заработал. Я добавил в свой язык то, что мне хотелось — итераторы, обработку исключений, автоматическую сборку мусора. Затем я переорганизовал свойства Perl и реализовал их как библиотеку классов. В декабре 1995 года я опубликовал Ruby 0.95 в японских новостных группах. С тех пор появились сайты, списки рассылок. В списках рассылок идут жаркие обсуждения. Самый старый список сейчас содержит 14 789 писем.

В Японии Ruby стал популярным с момента появления первой общедоступной версии в 1995 году, однако наличие документации только на японском языке сдерживало его дальнейшее распространение. Лишь в 1997 году появилось описание Ruby на английском языке, а в 1998 году открылся форум «ruby-talk». Это положило начало росту известности языка в остальном мире. В начале 2000-х вышло несколько книг на английском языке, что способствовало росту популярности Ruby в Западной Европе и Америке. В 2003 году была выпущена версия Ruby 1.8.0, а в 2005 году появился веб-фреймворк Ruby on Rails, написанный на Ruby и сразу завоевавший признание благодаря лёгкости построения на нём типичных веб-приложений. Ruby в нём является не только языком реализации самого фреймворка, но и языком описания решений (в частности, используются HTML-шаблоны с встроенным кодом на Ruby).

Основной проблемой как для Ruby вообще, так и для Ruby on Rails на тот момент была производительность: оригинальный интерпретатор проигрывал в скорости как языкам-конкурентам, так и альтернативным реализациям, а масштабируемость приложений ограничивалась высокими потребностями в памяти. Разработка языка во второй половине 2000-х разделилась на две ветви: одновременно с поддержкой линии 1.8.* началась разработка экспериментальной ветви 1.9.*, в которой автор языка отошёл от принципов сохранения совместимости с предыдущими версиями и внёс значительные изменения, подготовительные к выпуску Ruby 2.0. В результате с выходом версии Ruby 1.9.1 в 2009 и Rails 3.0 в 2010 году положение существенно изменилось: скорость работы оригинального интерпретатора была увеличена в несколько раз и практически сравнялась с альтернативными реализациями под .NET и JVM, модификации языка устранили некоторые часто критикуемые моменты. Согласно рейтингу TIOBE и данным indeed.com, интерес к Ruby за период с 2009 по 2012 год вырос более чем в три раза. В России первые официальные издания русских переводов книг по Ruby появились в 2011 году и с этого времени выходят регулярно, что можно расценивать как свидетельство растущего интереса к языку у русскоговорящих специалистов.

Стабильная версия Ruby 2.0 вышла в феврале 2013 года. 24 февраля 2014 года исполнился 21 год с момента анонса языка программирования Ruby. Такое событие разработчики решили отметить выпуском патча для Ruby 2.1, который назвали Ruby 2.1.1. В конце 2018 года вышел Ruby 2.6, где реализована JIT-компиляция. В версиях 3.4.x усовершенствование YJIT позволило ещё более ускорить исполнение программ, так же были добавлены улучшения в синтаксис языка.

Сейчас Ruby входит в большинство дистрибутивов Linux, поставляется вместе с Mac OS X, доступен пользователям других операционных систем. Одним из основных приложений, связанных с Ruby, продолжает оставаться Ruby on Rails, который продолжает активно развиваться, но использование Ruby значительно шире — на нём разрабатывается большое количество приложений различного назначения, кроме того, он используется в качестве скриптового языка для автоматизации и настройки приложений и написания административных утилит, в частности, в ОС Linux. 

Философия

Мацумото, фанат объектно-ориентированного программирования, мечтал о языке, более мощном, чем Perl, и более объектно-ориентированном, чем Python. Основное назначение Ruby — создание простых и в то же время понятных программ для решения задач, в которых время разработки, понятность и простота важнее, чем скорость работы.

Принципы устройства Ruby и программирования на нём иногда выделяются в термин «Путь Ruby» (англ. Ruby Way). В целом «путь Ruby» не имеет точной формулировки, иногда этот термин используется для критики. В относительно сжатом виде его положения изложены в книгах «Программирование на языке Ruby» Хэла Фултона и «Путь Ruby» Хэла Фултона и Андре Арке.

Язык для человека, а не для компьютера

Приоритетом является удобство и минимизация затрат труда программиста при разработке программы, освобождение программиста от рутинной работы, которую компьютер может выполнять быстрее и качественнее. Особое внимание, в частности, уделено будничным рутинным занятиям (обработка текстов, администрирование), и для них язык настроен особенно хорошо. В противовес машинно-ориентированным языкам, работающим быстрее, Ruby — язык, наиболее близкий к человеку. Любая работа с компьютером выполняется людьми и для людей, и необходимо заботиться в первую очередь о затрачиваемых усилиях людей.

Просто, но не слишком просто

Упрощение является благом, но оно не должно переходить некие границы, за которыми превращается в самоцель и вредит конечному результату.

Принцип наименьшей неожиданности

Программа должна вести себя так, как ожидает программист. Но в контексте Ruby это означает наименьшее удивление не при знакомстве с языком, а при его основательном изучении. Сам Мацумото утверждает, что целью разработки была минимизация неожиданностей при программировании для него, но после распространения языка он с удивлением узнал, что мышление программистов похоже, и для многих из них принцип «наименьшей неожиданности» совпал с его принципом.

Ортогональность важна, но естественность важнее

Избыточность допустима, если она удобна. Ruby унаследовал идеологию языка программирования Perl в части предоставления программисту возможностей достижения одного и того же результата несколькими различными способами. Люди различны, и им для свободы необходима возможность выбирать. «Я предпочитаю обеспечить много путей, если это возможно, но поощрять или вести пользователей, чтобы выбрать лучший путь, если это возможно».

Не быть рабом производительности

Если производительность для конкретного случая недопустимо низка, то это требует исправления, а если заранее известно, что она будет существенна — необходимо изначально проектировать программу с учётом этого. Но следует предпочитать элегантность эффективности в тех случаях, когда эффективность не слишком критична.

Не бояться изменений во время выполнения

Наличие в языке динамических средств, вплоть до самомодификации программы во время исполнения, дают возможности, которые очень полезны для эффективного программирования. Снижение производительности, на которое приходится пойти ради них, в большинстве случаев вполне допустимо.

Следовать простым и строгим правилам, но не доходить до педантизма

«В Ruby мы видим не „педантичную непротиворечивость“, а строгое следование набору простых правил». Правила и соглашения (в частности, соглашения об именовании, принятые в языке) нужны для того, чтобы сделать понимание программы проще. Если отступление от правила в конкретном случае логично и понятно — оно оправданно.

«Не нужно с этим бороться»

Ruby таков, каким он придуман. Программисту не следует ждать, что Ruby будет вести себя так же, как другой привычный ему язык. Программист может следовать своим представлениям и привычкам, сложившимся под влиянием других языков (см. «Принцип наименьшей неожиданности»), но если ожидания оказываются неверны, это нужно просто принять и использовать.

Возможности Ruby

  • Имеет лаконичный и простой синтаксис, частично разработанный под влиянием Ада, Eiffel, Perl, Smalltalk
  • Позволяет обрабатывать исключения
  • Позволяет переопределять операторы, которые на самом деле являются методами.
  • Полностью объектно-ориентированный язык программирования. Все данные в Ruby являются объектами в понимании Smalltalk. Например, число «1» — это экземпляр класса Integer. Единственное исключение — управляющие конструкции, которые в Ruby, в отличие от Smalltalk, не являются объектами. Также поддерживается добавление методов в класс и даже в конкретный экземпляр во время выполнения программы.
  • Не поддерживает множественное наследование, но вместо него может использоваться концепция «примесей», основанная в данном языке на механизме модулей.
  • Содержит автоматический сборщик мусора. Он работает для всех объектов Ruby, в том числе для внешних библиотек.
  • Создавать расширения для Ruby на Си и Rust с помощью несложного и удобного API.
  • Поддерживает замыкания с полной привязкой к переменным.
  • Поддерживает блоки кода (код заключается в { … } или do … end). Блоки могут использоваться в методах или преобразовываться в замыкания.
  • Целые переменные в Ruby, если больше 32 разрядов (в зависимости от их значения), позволяют производить целочисленные математические расчёты со сколь угодно большой точностью.
  • Не требует предварительного объявления переменных, но для интерпретатора желательно, чтобы переменным присваивалось пустое значение nil (тогда интерпретатор знает, что идентификатор обозначает переменную, а не имя метода).
  • В Ruby непосредственно в языке реализованы многие шаблоны проектирования, так, например, «одиночка» (singleton) может быть (хотя и не обязан) реализован добавлением необходимых методов к одному конкретному объекту.
  • Может динамически загружать расширения, если это позволяет операционная система.
  • Имеет независимую от ОС поддержку невытесняющей многопоточности.
  • Перенесён на множество платформ. Он разрабатывался на Linux, но работает на многих версиях Unix, DOS, Microsoft Windows (в частности, Win32), Mac OS, BeOS, OS/2 и т. д.