زبان برنامه نویسی Ruby

مرور کلی

روبی یک زبان برنامه‌نویسی پویا و شیءگرا است که به خاطر سادگی و بهره‌وری‌اش شناخته شده است. این زبان به گونه‌ای طراحی شده که برای توسعه‌دهندگان شهودی و لذت‌بخش باشد و بر روی نحو قابل خواندن برای انسان تأکید دارد، که آن را برای مبتدیان قابل دسترسی و برای برنامه‌نویسان با تجربه کارآمد می‌سازد. روبی یک زبان عمومی است که به طور گسترده‌ای در توسعه وب استفاده می‌شود، به ویژه با فریم‌ورک Ruby on Rails که تأثیر قابل توجهی بر روی چشم‌انداز برنامه‌های وب گذاشته است.

جنبه‌های تاریخی

ایجاد و توسعه اولیه

روبی در اواسط دهه 1990 توسط یوکیهیروماتسوموتو در ژاپن ایجاد شد. ماتسوموتو هدف داشت زبانی را توسعه دهد که بهترین جنبه‌های زبان‌های برنامه‌نویسی مورد علاقه‌اش، از جمله پرل، اسمارتالک، ایفل، آدا و لیسپ را ترکیب کند. اولین نسخه عمومی، Ruby 0.95، در سال 1995 منتشر شد، اما با انتشار نسخه 1.0 در سال 1996 توجه گسترده‌ای را جلب کرد.

رشد و محبوبیت

دهه 2000 نقطه عطفی مهم برای روبی بود، به ویژه با انتشار Ruby on Rails در سال 2004 توسط دیوید هاینمییر هانسون. Rails یک فریم‌ورک برنامه وب است که بر روی کنوانسیون به جای پیکربندی تأکید دارد و به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد که برنامه‌های وب را سریع‌تر و کارآمدتر ایجاد کنند. در نتیجه، محبوبیت روبی به شدت افزایش یافت و این زبان به انتخاب اول استارتاپ‌ها و توسعه‌دهندگان وب تبدیل شد.

وضعیت کنونی

امروز، روبی دارای یک جامعه پرجنب و جوش و یک اکوسیستم غنی از کتابخانه‌ها و فریم‌ورک‌ها است. در حالی که زبان‌های دیگر ممکن است بر چشم‌انداز توسعه وب تسلط داشته باشند، روبی همچنان مرتبط باقی مانده است، به ویژه برای توسعه سریع برنامه‌ها و پروتوتایپ‌سازی. این زبان به تکامل خود ادامه می‌دهد و آخرین نسخه پایدار آن 3.1.2 است که شامل بهبودهای عملکرد و ویژگی‌های جدیدی است که به بهینه‌سازی تجربه توسعه‌دهنده کمک می‌کند.

ویژگی‌های نحو

ماهیت شیءگرا

روبی یک زبان کاملاً شیءگرا است، به این معنی که همه چیز در روبی یک شیء است، از جمله انواع داده‌های پایه مانند اعداد صحیح و رشته‌ها.

class Dog
  def bark
    "Woof!"
  end
end

dog = Dog.new
puts dog.bark  # خروجی: Woof!

نوع‌گذاری پویا

روبی از نوع‌گذاری پویا استفاده می‌کند و به متغیرها اجازه می‌دهد هر نوع داده‌ای را بدون اعلام نوع صریح نگه دارند.

x = 10
x = "Hello"  # نیازی به اعلام نوع نیست

بلوک‌ها و تکرارکننده‌ها

روبی از بلوک‌ها و تکرارکننده‌ها پشتیبانی می‌کند که برای سبک‌های برنامه‌نویسی تابعی و مدیریت مجموعه‌ها به راحتی ضروری هستند.

[1, 2, 3].each do |number|
  puts number
end

میکسین‌ها و ماژول‌ها

روبی اجازه می‌دهد که ماژول‌ها به کلاس‌ها اضافه شوند و این امکان را برای استفاده مجدد از کد و میکسین‌ها فراهم می‌کند.

module Swimmable
  def swim
    "I can swim!"
  end
end

class Fish
  include Swimmable
end

مدیریت استثناها

روبی یک مکانیزم قوی برای مدیریت استثناها با استفاده از کلیدواژه‌های begin، rescue و ensure ارائه می‌دهد.

begin
  1 / 0
rescue ZeroDivisionError
  puts "Cannot divide by zero."
end

نحو زیبا

نحو روبی به گونه‌ای طراحی شده که خواندن و نوشتن آن لذت‌بخش باشد و اغلب شبیه به زبان طبیعی است.

if x > 10
  puts "بزرگتر از ده"
else
  puts "ده یا کمتر"
end

نوع‌گذاری غاز

روبی از نوع‌گذاری غاز استفاده می‌کند که به انعطاف‌پذیری بیشتری اجازه می‌دهد و بر روی اینکه آیا یک شیء می‌تواند به یک متد پاسخ دهد، تمرکز دارد، نه بر روی کلاس آن.

def quack(animal)
  animal.quack if animal.respond_to?(:quack)
end

توابع درجه یک

توابع در روبی شهروندان درجه یک هستند و به آن‌ها اجازه می‌دهد که به متغیرها اختصاص داده شوند یا به عنوان آرگومان‌ها منتقل شوند.

def greet
  "Hello"
end

hello = method(:greet)
puts hello.call  # خروجی: Hello

پارامترهای پیش‌فرض

روبی اجازه می‌دهد که متدها پارامترهای پیش‌فرض داشته باشند و این کار باعث ساده‌تر شدن فراخوانی متدها می‌شود.

def greet(name = "World")
  "Hello, #{name}!"
end

puts greet         # خروجی: Hello, World!
puts greet("Ruby") # خروجی: Hello, Ruby!

عملگر سه‌گانه

روبی یک عملگر سه‌گانه مختصر برای عبارات شرطی دارد.

status = (x > 10) ? "بزرگتر" : "کوچکتر"
puts status

ابزارها و زمان‌های اجرا

زمان‌های اجرا و مفسرها

روبی عمدتاً مفسر است، به این معنی که کد را خط به خط اجرا می‌کند. رایج‌ترین مفسر، CRuby (MRI) است، در حالی که پیاده‌سازی‌های دیگری مانند JRuby (روبی بر روی پلتفرم جاوا) و Rubinius نیز وجود دارند.

IDEهای محبوب

برخی از محیط‌های توسعه یکپارچه (IDEs) محبوب برای روبی شامل:

ساخت پروژه‌ها

روبی از Bundler برای مدیریت وابستگی‌های جواهر استفاده می‌کند و ساختار یک پروژه معمولی ممکن است شامل یک Gemfile باشد که در آن تمام وابستگی‌ها مشخص شده‌اند. برای ایجاد یک پروژه روبی، مراحل زیر را دنبال کنید:

  1. یک دایرکتوری برای پروژه خود ایجاد کنید.
  2. اگر کنترل نسخه مورد نظر است، Git را راه‌اندازی کنید.
  3. دستور bundle init را اجرا کنید تا یک Gemfile ایجاد شود.
  4. جواهرهای لازم را اضافه کرده و bundle install را اجرا کنید.
  5. شروع به کدنویسی در فایل اصلی روبی کنید، معمولاً app.rb یا مشابه آن.

کاربردها

روبی به طور خاص در توسعه وب، به ویژه با فریم‌ورک Ruby on Rails، برای ایجاد برنامه‌های وب مبتنی بر پایگاه داده استفاده می‌شود. سایر کاربردهای قابل توجه شامل:

مقایسه با زبان‌های دیگر

روبی شباهت‌ها و تفاوت‌هایی با چندین زبان برنامه‌نویسی دارد:

C# و Java: مانند این زبان‌ها، روبی شیءگرا است، اما روبی به دلیل نوع‌گذاری غاز و نحو ساده‌تر، پویا و انعطاف‌پذیرتر است.

Python: هم روبی و هم پایتون بر خوانایی و سادگی تأکید دارند. با این حال، نحو روبی اغلب به عنوان زیباترین در نظر گرفته می‌شود، در حالی که قدرت پایتون در کتابخانه‌های گسترده و پشتیبانی جامعه‌اش نهفته است.

JavaScript: رویکرد شیءگرای روبی با مدل مبتنی بر پروتوتایپ جاوا اسکریپت در تضاد است. روبی ویژگی‌های بیشتری را برای توسعه وب، به ویژه با Ruby on Rails، ارائه می‌دهد.

C++ و Rust: هر دو زبان بر عملکرد و برنامه‌نویسی سطح سیستم تأکید دارند، در حالی که روبی بر سهولت استفاده و توسعه سریع تمرکز دارد و در این فرآیند برخی از عملکردها را قربانی می‌کند.

PHP: در حالی که هم روبی و هم PHP برای توسعه وب محبوب هستند، روبی، به ویژه با Rails، رویکردی ساختاریافته و زیباتر را در مقایسه با سبک بیشتر رویه‌ای PHP ارائه می‌دهد.

نکات ترجمه کد به کد

برای توسعه‌دهندگانی که به دنبال ترجمه کد روبی به زبان دیگری هستند، درک پارادایم‌های هر دو زبان درگیر ضروری است. نحو شیءگرا، پویا و بیانی روبی ممکن است همیشه معادل‌های مستقیمی در زبان‌های نوع‌گذاری شده استاتیک مانند C++ یا Java نداشته باشد. توسعه‌دهندگان باید بر شناسایی منطق و عملکرد اصلی تمرکز کنند و نه تلاش برای ترجمه 1:1 نحو.

ابزارهای موجود برای ترجمه کد به کد

در حالی که ابزارهای مستقیم ترجمه کد به کد برای روبی به طور خاص ممکن است محدود باشند، برخی ابزارها و کتابخانه‌ها، مانند "R2C" برای تبدیل اسکریپت‌های روبی به C یا اهداف مبتنی بر LLVM، می‌توانند در تولید کد کارآمدتر کمک کنند. علاوه بر این، استفاده از ترنسپایلرها برای سناریوهای گسترده‌تر، مانند تبدیل روبی به جاوا اسکریپت (به عنوان مثال، Opal)، نیز می‌تواند در برخی زمینه‌ها مفید باشد.