Polimorfizm

Część sekcji Programowanie obiektowe ścieżki Ruby w Coddy. Lekcja 32 z 57.

Polimorfizm oznacza, że jedno wywołanie metody działa na obiektach różnych klas, a każdy obiekt odpowiada na swój sposób. Kod, który iteruje po kształtach, wywołuje na każdym z nich area, nie pytając, jaki to rodzaj kształtu:

class Shape
  def to_s
    format("%s %.2f", self.class.name.downcase, area)
  end
end

class Circle < Shape
  def initialize(r)
    @r = r
  end

  def area
    3.14159 * @r * @r
  end
end

class Square < Shape
  def initialize(side)
    @side = side
  end

  def area
    @side * @side
  end
end

shapes = [Circle.new(1), Square.new(3)]
shapes.each { |s| puts s }
puts format("total %.2f", shapes.sum(&:area))

Wynik:

circle 3.14
square 9.00
total 12.14

Bez polimorfizmu wywołujący musi sprawdzać rodzaj każdego obiektu i powtarzać to sprawdzenie wszędzie tam, gdzie różnica ma znaczenie. Dzięki niemu różnica jest ukryta wewnątrz każdej klasy:

# bez polimorfizmu
case shape.kind
when "circle" then 3.14159 * shape.r ** 2
when "square" then shape.side ** 2
end

# z polimorfizmem
shape.area

Dodanie nowego rodzaju obiektu nie wymaga więc zmiany kodu wywołującego: nowa podklasa z własną metodą area działa w każdej istniejącej już pętli:

class Shape
  def describe
    "area #{area}"
  end
end

class Square < Shape
  def area
    4
  end
end

class Triangle < Shape
  def area
    6
  end
end

[Square.new, Triangle.new].each { |s| puts s.describe }

Wynik:

area 4
area 6

to_s to typowy przykład: puts wywołuje tę metodę na dowolnym obiekcie, a każda klasa odpowiada inaczej. Twoje klasy również mogą w tym uczestniczyć, definiując własną metodę to_s:

class Coin
  def to_s
    "a coin"
  end
end

[42, "text", nil, [1, 2], Coin.new].each { |x| puts "[#{x}]" }

Wynik:

[42]
[text]
[]
[[1, 2]]
[a coin]

Wyzwanie

Łatwy

Uzupełnij definicje figur. Shape#to_s zwraca circle: 3.14, nazwę klasy zapisaną małymi literami oraz pole powierzchni z dwoma miejscami po przecinku, a każda podklasa udostępnia area: Circle.new(r) (użyj 3.14159 jako wartości pi), Rectangle.new(w, h) i Triangle.new(base, height).

Dostarczony kod odczytuje wiersze circle 1, rectangle 2 3 lub triangle 4 5, wyświetla każdą figurę, a następnie total: 22.14 i largest: rectangle: 6.00, korzystając wyłącznie z to_s i area.

Umieść swój kod w plikach shape.rb, circle.rb, rectangle.rb i triangle.rb. Plik main.rb zawiera dostarczony kod wejścia/wyjścia i nie można go edytować.

Spróbuj swoich sił

require_relative 'shape'
require_relative 'circle'
require_relative 'rectangle'
require_relative 'triangle'

# Dostarczony kod wejścia/wyjścia: pozostaw go bez zmian
input = []
while (line = gets)
  input << line.chomp
end
kinds = { "circle" => Circle, "rectangle" => Rectangle, "triangle" => Triangle }
shapes = input.map do |line|
  kind, *numbers = line.split
  kinds[kind].new(*numbers.map(&:to_f))
end
shapes.each { |s| puts s }
puts format("total: %.2f", shapes.sum(&:area))
puts "largest: #{shapes.max_by(&:area)}"