モジュール

モジュールは以下の2つの役割のためにあります。

  • 型やメソッド、定数を定義する名前空間としての役割
  • 他の型へ mixin する部分的な型としての役割

まず、名前空間としてモジュールを使用する例を見てみましょう。

module Curses
  class Window
  end
end

Curses::Window.new

あなたがライブラリの作者であれば、上記のように型などの定義をモジュールの内部で行うことによって名前の衝突を避けるべきです。ただし、標準ライブラリには基本的に名前空間が設定されていません。これは、標準ライブラリの型やメソッドはごく一般的に利用されるものなので、そのたびに長い名前を書かずに済むようにするためです。

モジュールを部分的な型として使いたい場合、include もしくは extend を使います。

include はモジュールで定義されたメソッドをインスタンスメソッドとして利用できるようにします。

module ItemsSize
  def size
    items.size
  end
end

class Items
  include ItemsSize

  def items
    [1, 2, 3]
  end
end

items = Items.new
items.size # => 3

上記の例では、まるでモジュールの size メソッドを Items クラスに貼り付けたようになっていることが分かるでしょう。この仕組みは、それぞれの型に対して、その親や先祖のリストを持たせることで機能しています。最初の状態では、このリストはスーパークラスから始まります。モジュールがインクルードされたとき、モジュールはそのリストの先頭に追加されます。そして、あるメソッドが自身の型に見つからないとき、そのリストをたどってメソッドを探します。また、super を実行したときには、その祖先リストの先頭の型が対象となります。

module が別のモジュールをインクルードすることも可能です。そのとき、モジュールにメソッドが見つからなかった場合は、インクルードされたモジュールの中を探します。

extend はモジュールで定義されたメソッドをクラスメソッドとして利用できるようにします。

module SomeSize
  def size
    3
  end
end

class Items
  extend SomeSize
end

Items.size # => 3

また、includeextend のどちらを使った場合も、モジュールで定義された定数を利用できるようになります。

トップレベルで include/extend することもできます。そうすると、何度も名前空間を書かなくても済むようになります (もちろん、その分だけ名前が衝突する可能性は高くなりますが) 。

module SomeModule
  class SomeType
  end

  def some_method
    1
  end
end

include SomeModule

SomeType.new # OK, same as SomeModule::SomeType
some_method  # OK, 1

extend self

モジュールでよく使われるパターンに extend self というものがあります。

module Base64
  extend self

  def encode64(string)
    # ...
  end

  def decode64(string)
    # ...
  end
end

このとき、モジュールを名前空間として利用することができます。

Base64.encode64 "hello" # => "aGVsbG8="

それだけではなく、プログラムにインクルードしたとき、名前空間の指定なしでメソッドを実行することも可能です。

include Base64

encode64 "hello" # => "aGVsbG8="

ただ、名前が衝突する可能性も高くなってしまうため、モジュールに関連したメソッド名にしておくことがこのパターンを有効に活用するコツになるでしょう。

モジュールをインスタンス化することはできません。

module Moo
end

Moo.new # undefined method 'new' for Moo:Module

モジュールの型検査

モジュールは型を検査するのにも使えます。

2つのモジュールが AB を考えてください。

module A; end

module B; end

これらをクラスにインクルードします。

class One
  include A
end

class Two
  include B
end

class Three < Two
  include A
end

このとき、クラスによって型検査をするだけではなく、モジュールで型検査をすることができます。

one = One.new
typeof(one)  # => One
one.is_a?(A) # => true
one.is_a?(B) # => false

three = Three.new
typeof(three)  # => Three
three.is_a?(A) # => true
three.is_a?(B) # => true

これによって、クラスの代わりにモジュールに基づく配列を作ったりすることができます。

one = One.new
two = Two.new
three = Three.new

new_array = Array(A).new
new_array << one   # One は A をインクルードしているのでOK
new_array << three # Three は A をインクルードしているのでOK

new_array << two # Two は A をインクルードしていないのでエラー

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