在Ruby或Python中，类的概念可以重写吗？

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提问于 2025-04-15 23:02

这是我第一次在Stack Overflow发帖。

我想了解一下Ruby或Python的一些元编程特性，但首先我需要知道这些特性能让我在多大程度上扩展语言。最重要的是，我想重新定义一下类的概念。这并不是说我想在运行时重写某个特定的类，而是我想创造出我自己对类的理解。更具体一点，我想做一些类似于人们通常称之为类的东西，但我想遵循一种“开放世界”的假设。在正常类的“封闭世界”中，如果我声明贵宾犬是狗的子类，而狗又是动物的子类，那么我就知道贵宾犬不会同时是毛皮外套的类型。然而，在开放世界的类中，我定义的贵宾犬对象可能是也可能不是毛皮外套的对象，直到我解释说我可以穿上贵宾犬为止。（可怜的贵宾犬。）这一切都与我正在进行的关于OWL本体的研究有关。

顺便说一下，我已经尝试在网上寻找信息，但由于术语太多，我没有找到任何有用的资料。

非常感谢，
约翰

更新：我刚想到一个我开放世界类概念的好用例。也许这能更好地帮助理解我真正想做的事情。我想能够“描述”一个类，而不是定义它。例如，我想说狗是任何a) 有四条腿 b) 会叫的东西。然后我想创建一个未指定类的对象，并描述这个对象有四条腿。此时，这个对象仍然是未指定类型。然后我想说这个对象会叫。此时，这个对象就会被认定为（可能还有其他类型）一只狗。

元编程继承动态类型本体论类的重写开放世界假设对象描述编程语言扩展

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不，您不能在Ruby中这样做。在Ruby中，对象模型是语言本身的一部分，程序内部无法访问（当然也不能修改）。即使在Rubinius中，这个Ruby的实现大部分是用Ruby写的，并且有很强的元编程能力，超出了Ruby规范的范围，但一些基本原理是用C++硬编码的。

我对Python不太熟悉，但我相信它也是这样，即使在PyPy中也是如此。

您可能可以在Smalltalk中做到这一点，通过修改（或子类化）行为类（Behavior），这个类是Class的父类，定义了类和类元的行为。

在CLOS中，或者更准确地说，使用CLOS的MOP（元对象协议），您肯定可以做到这一点。毕竟，MOP的目的就是定义对象模型。

您描述的最接近的面向对象概念似乎是谓词类。谓词类是一个类，其实例不是静态定义的，而是由一组谓词定义：所有满足这组谓词的对象都是该类的实例，只要谓词成立。在一个状态可变的语言中，这显然意味着对象可以随着其状态的变化而“移动”进出谓词类。这也意味着在任何给定时刻，一个对象可以是多个或没有谓词类的实例。

我知道的唯一一个有谓词类的主流语言（对于“主流”的定义相对宽泛）是Factor。

不过，请注意，即使在这里，谓词是被定义的，一个对象要么满足它们，要么不满足。没有在运行时发现一个对象是否满足某个谓词的概念。

您可能还会对Clojure的临时分类法感兴趣。

最后但同样重要的是，您可以看看Mikel Evins的对象系统，叫做类别。对类别的最佳描述是按时间顺序跟随博客文章：

未来，类别的大部分开发将会在Mikel的新语言Bard中进行，您可以通过关注类别标签和吟游诗人标签来跟踪他们的进展，访问Mikel的新博客。

不过，总的来说，我想说的是，知识管理和面向对象都使用“类”这个词，主要是历史原因。我认为将一个模型与另一个模型进行比较并不合适。

回答于 2025-04-15 由 Python大师

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听起来像是鸭子类型。你只需要声明你想要的方法，记住，事后请求原谅比事先请求许可要简单：

try:
    poodle.wear()
except (AttributeError, TypeError):
    pass

回答于 2025-04-15 由 Python大师

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我同意Samir的看法，这听起来像是鸭子类型。你不需要关心一个对象到底是什么“类型”，你只需要关注这个对象能“做”什么。这在Ruby和Python中都是这样。

不过，如果你确实需要检查类的类型，并且在运行时需要一个Poodle对象也可以是FurCoat，那么在Ruby中实现这个功能的方法是把FurCoat模块混入到Poodle对象中，具体如下：

class Poodle; end
module FurCoat; def wear; end; end

my_poodle = Poodle.new
my_poodle.is_a?(Poodle) #=> true
my_poodle.is_a?(FurCoat) #=> false
my_poodle.wear #=> NoMethodError

# now we mix in the FurCoat module
my_poodle.extend(FurCoat)

# my_poodle is now also a FurCoat
my_poodle.is_a?(Poodle) #=> true (still)
my_poodle.is_a?(FurCoat) #=> true
my_poodle.wear #=> the wear method now works

编辑（根据你更新的问题）：

你仍然不需要重写Class来实现你想要的功能，你只需要对Ruby的Kernel模块中的kind_of?和is_a?（可能还有instance_of?）方法进行猴子补丁。由于Ruby的类是开放的，这很简单：

class Module
    def obj_implements_interface?(obj)
        false
    end
end

module Kernel
    alias_method :orig_is_a?, :is_a?

    def is_a?(klass)
        orig_is_a?(klass) || klass.obj_implements_interface?(self)
    end
end

然后为每个类（或模块）定义一个对象实现其接口的含义：

class Dog
    def self.obj_implements_interface?(obj)
        obj.respond_to?(:bark) && obj.respond_to?(:num_legs) && obj.num_legs == 4
    end
end

module FurCoat
    def self.obj_implements_interface?(obj)
        obj.respond_to?(:wear)
    end
end

现在测试一下：

my_poodle = Poodle.new
my_poodle.is_a?(FurCoat) #=> false

# now define a wear method on my_poodle
def my_poodle.wear; end
my_poodle.is_a?(FurCoat) #=> true

回答于 2025-04-15 由 Python大师

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在Ruby或Python中，类的概念可以重写吗？

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