Variáveis de instância de classe - Ruby

Isto é uma tradução de um artigo de Martin Fowler sobre ClassInstanceVariable (uma variável de instância de classe).

Quando se aprende algo sobre objectos normalmente aprendemos que esses objectos capturam dois tipos de dados: instância (exemplar) e classe. As variáveis de instância são as mais comuns, os dados variam de instância para instância do objecto. As variáveis de classe, também conhecidas por variávies estáticas, são partilhadas por todas as instâncias (exemplares) da classe. Cada instância aponta para o mesmo valor e qualquer alteração é vista por todas as instâncias. As variáveis de classe são muito menos comuns do que as variáveis de instância especialmente variáveis de classe que sejam mutáveis.

Um dos aspectos complexos das variáveis de classe é como é que elas interagem com uma hierárquia de herança. Consideremos uma variável de classe que é usada para guardar a própria instância.

1. class Empregado
2.  @@exemplares = []
3.  def self.exemplares
4.   return @@exemplares
5.  end
6.  def guardar
7.   @@exemplares << self
8.  end
9.  def initialize nome
10.   @nome = nome
11.  end
12. end
13.  
14. Empregado.new("Martins").guardar
15. Empregado.new("Roberta").guardar
16. Empregado.new("Eurico").guardar
17.  
18. puts Empregado.exemplares.size

Não há aqui nenhuma surpresa, há três empregados. Agora experimentemos isto:

1. class Empregado
2.  @@exemplares = []
3.  def self.exemplares
4.    @@exemplares
5.  end
6.  def guardar
7.   @@exemplares << self
8.  end
9.  def initialize nome
10.   @nome = nome
11.  end
12. end
13.  
14. class Programador < Empregado; end
15. class Restodopessoal < Empregado; end
16.  
17. Restodopessoal.new('Martins').guardar
18. Restodopessoal.new('Roberta').guardar
19. Programador.new('Eurico').guardar
20.  
21. puts Restodopessoal.exemplares.size
22. puts Programador.exemplares.size

O resultado é 3 e 3, enquanto preferiamos obter 2 e 1. A razão por que isto se passa é que a variável de classe é partilhada ao longo de todas as instâncias da classe e essas incluem todas as subclasses. Há duas classes mas só uma variável.

Por vezes esta variável que perpassa a totalidade da hieráquia é o que necessitamos, mas por vezes, como neste caso, preferiamos ter uma variável diferente em cada classe. Podemo-nos referir a uma variável de instância de classe do mesmo modo que a uma variável de classe, mas teremos um valor diferente por classe.

O suporte para variáveis de instâncias de classe não é comum nas linguagens OO, mas não é difícil de criarmos um nós próprios. O modo óbvio de o criar seria o de usar um dicionários de chaves por nome de classe.

1. class Empregado
2.  @@exemplares = {}
3.  def self.exemplares
4.   @@exemplares[self]
5.  end
6.  def guardar
7.   @@exemplares[self.class] || = []
8.   @@exemplares[self.class] || = << self
9.  end
10.  def initialize nome
11.   @nome = nome
12.  end
13. end
14.  
15. class Programador < Empregado; end
16. class Restodopessoal < Empregado; end
17.  
18. Restodopessoal.new('Martins').guardar
19. Restodopessoal.new('Roberta').guardar
20. Programador.new('Eurico').guardar
21.  
22. puts Restodopessoal.exemplares.size
23. puts Programador.exemplares.size

Pode usar esta técnica em qualquer linguagem OO. Ruby contudo tem de facto variáveis de instância de classe.

1. class Empregado
2.  class << self; attr_accessor :exemplares; end
3.  def guardar
4.   self.class.exemplares || = []
5.   self.class.exemplares << self
6.  end
7.  def initialize nome
8.   @nome = nome
9.  end
10. end
11.  
12. class Programador < Empregado; end
13. class Restodopessoal < Empregado; end
14.  
15. Restodopessoal.new('Martins').guardar
16. Restodopessoal.new('Roberta').guardar
17. Programador.new('Eurico').guardar
18.  
19. puts Restodopessoal.exemplares.size
20. puts Programador.exemplares.size

A definição da variável de instância de classe é o fragmento class << self; attr_accessor :exemplares; end.