5.11. Справочник по Ruby

ДЛЯ НОВИЧКОВНЕ ДЛЯ НОВИЧКОВНЕ ОБЯЗАТЕЛЬНОВ РАЗРАБОТКЕ

Разработчику Архитектору

Справочник по Ruby

1. Основные концепции языка

Ruby — объектно-ориентированный язык программирования с динамической типизацией. В Ruby всё является объектом, включая числа, логические значения и даже классы. Каждый объект принадлежит определённому классу и обладает набором методов.

Философия языка

• Ruby следует принципу «программиста ставят выше машины».
• Язык стремится к выразительности и читаемости кода.
• Ruby предоставляет множество способов выполнить одну и ту же задачу, поддерживая гибкость стиля.

Версии

Актуальная версия на момент 2026 года — Ruby 3.x. Основные изменения в третьей версии:

• Ractors для параллельного выполнения.
• Pattern matching.
• Улучшенная производительность через JIT-компилятор YJIT.
• Строгая типизация не применяется, но есть инструменты вроде RBS и Steep для аннотаций типов.

---

2. Типы данных

Объекты и классы

Все значения в Ruby — экземпляры классов. Даже литералы создаются как объекты:

42.class        # => Integer
"hello".class   # => String
true.class      # => TrueClass
nil.class       # => NilClass

Числовые типы

• Integer — целые числа произвольной точности.
• Float — числа с плавающей запятой (IEEE 754).
• Rational — рациональные числа (дроби без округления).
• Complex — комплексные числа.

Примеры:

123                # Integer
123.45             # Float
Rational(3, 4)     # Rational
Complex(1, 2)      # Complex

Логические типы

• true — экземпляр класса TrueClass.
• false — экземпляр класса FalseClass.
• Только false и nil считаются ложными в условиях. Все остальные значения — истинные.

Строки (String)

Строки в Ruby изменяемы. Поддерживают интерполяцию, кодировки, регулярные выражения.

Создание:

str = "Hello"
str = 'Hello'         # Без интерполяции
str = %Q(Hello #{name})
str = %q(Hello)

Методы:

• .length, .size
• .upcase, .downcase, .capitalize
• .strip, .lstrip, .rstrip
• .gsub, .sub
• .include?, .start_with?, .end_with?
• .split, .join
• .chomp, .chop
• .ord, .chr
• .encoding, .force_encoding

Символы (Symbol)

Символы — неизменяемые строкоподобные объекты, часто используемые как ключи хешей или имена методов.

Примеры:

:name
:"first name"
%I[apple banana]

Особенности:

• Символы хранятся в пуле, повторное использование одного символа даёт один и тот же объект.
• Метод .to_sym преобразует строку в символ.
• Метод .to_s преобразует символ в строку.

Массивы (Array)

Упорядоченные коллекции объектов любого типа.

Создание:

arr = [1, 2, 3]
arr = Array.new(5, 0)    # [0, 0, 0, 0, 0]
arr = %w[apple banana]   # ["apple", "banana"]

Методы:

• .length, .size, .empty?
• .first, .last
• .push, .pop, .shift, .unshift
• .<< (добавление в конец)
• .each, .map, .select, .reject, .find
• .index, .rindex
• .slice, .[]
• .flatten, .compact, .uniq
• .sort, .reverse
• .include?
• .zip, .transpose

Хеши (Hash)

Ассоциативные массивы с парами ключ-значение.

Создание:

hash = { name: "Alice", age: 30 }
hash = { "name" => "Alice", "age" => 30 }
hash = Hash.new("default")

Методы:

• .keys, .values
• .key?, .has_key?, .value?, .has_value?
• .fetch, .[]
• .merge, .merge!
• .each, .each_key, .each_value
• .transform_keys, .transform_values
• .invert
• .default, .default=

Диапазоны (Range)

Представляют последовательность значений между двумя границами.

Примеры:

(1..5)    # включительно
(1...5)   # исключая правую границу
('a'..'z')

Методы:

• .include?, .cover?
• .each, .map
• .to_a
• .begin, .end, .exclude_end?

Регулярные выражения (Regexp)

Объекты для работы с шаблонами текста.

Создание:

/abc/
%r{abc/i}
Regexp.new("abc", Regexp::IGNORECASE)

Методы:

• .match, .match?
• .scan
• .gsub, .sub
• .source, .options

Флаги:

• i — игнорировать регистр
• m — многострочный режим (. захватывает \n)
• x — расширенный синтаксис (игнорировать пробелы и комментарии)
• o — компилировать один раз

Процедуры и блоки

• Proc — объект, содержащий блок кода.
• Lambda — особый вид Proc с проверкой арности.

Создание:

proc = Proc.new { |x| x * 2 }
lambda = ->(x) { x * 2 }

Методы:

• .call
• .arity
• .lambda?

nil

Значение nil представляет отсутствие значения. Это единственный экземпляр класса NilClass.

---

3. Операторы

Арифметические

• +, -, *, /, %, **

Сравнения

• ==, !=, <, >, <=, >=
• <=> — оператор сравнения (возвращает -1, 0, 1)
• === — используется в case и для проверки принадлежности

Логические

• &&, ||, !
• and, or, not — с низким приоритетом

Присваивание

• =, +=, -=, *=, /=, %=, **=
• Параллельное присваивание: a, b = 1, 2
• Распаковка: head, *tail = [1,2,3,4]

Условные

• Тернарный оператор: condition ? true_val : false_val

Диапазон

• .. — включающий диапазон
• ... — исключающий диапазон

Обращение к методам

• ., &. (безопасная навигация)

---

4. Управляющие конструкции

Условия

if condition
  # ...
elsif other_condition
  # ...
else
  # ...
end

unless condition
  # выполняется, если условие ложно
end

Модификаторы:

puts "OK" if ready?
exit unless confirmed?

Циклы

while condition
  # ...
end

until condition
  # ...
end

Модификаторы:

do_something while running?
retry if failed?

Итераторы (предпочтительный стиль):

5.times { puts "Hello" }
(1..10).each { |i| puts i }
array.each_with_index { |item, index| ... }

Выбор (case)

case value
when 1
  # ...
when 2..5
  # ...
when String
  # ...
else
  # ...
end

Pattern matching (Ruby 3+):

case data
in { name:, age: Integer => a } if a > 18
  puts "#{name} is adult"
end

Исключения

begin
  risky_operation
rescue SpecificError => e
  handle_error(e)
rescue StandardError => e
  log_error(e)
else
  # если исключений не было
ensure
  # всегда выполняется
end

Выброс исключения:

raise "Error message"
raise CustomError, "Details"

---

5. Методы

Определение

def method_name(param1, param2 = default, *args, **kwargs, &block)
  # тело метода
  return value
end

Особенности:

• Параметры по умолчанию.
• *args — сбор всех позиционных аргументов в массив.
• **kwargs — сбор именованных аргументов в хеш.
• &block — захват блока как объекта Proc.

Возврат

• Последнее вычисленное выражение возвращается автоматически.
• Явный return завершает метод.

Область видимости

• private — метод вызываем только внутри объекта.
• protected — метод вызываем только внутри объектов того же класса.
• public — метод доступен извне.

Предопределённые методы

• initialize — конструктор.
• to_s, inspect — строковое представление.
• ==, eql?, equal? — сравнение.
• hash — для использования в хешах.
• clone, dup — копирование.

---

6. Классы и объекты

Определение класса

class MyClass
  def initialize(name)
    @name = name
  end

  def greet
    "Hello, #{@name}"
  end
end

Переменные экземпляра

• Начинаются с @.
• Доступны во всех методах экземпляра.

Переменные класса

• Начинаются с @@.
• Совместно используются всеми экземплярами и подклассами.

Константы

• Имена в верхнем регистре: MAX_SIZE = 100.
• Доступны глобально, но предпочтительно ограничивать область.

Наследование

class Child < Parent
  # ...
end

• Ruby поддерживает одиночное наследование.
• Метод super вызывает реализацию из родителя.

Модули

Модули служат для:

• Группировки методов (Math.sqrt).
• Реализации миксинов (через include, prepend, extend).

Пример:

module Greetable
  def greet
    "Hi!"
  end
end

class Person
  include Greetable
end

Singleton-методы и классовые методы

def MyClass.class_method
  # ...
end

# или

class << self
  def another_class_method
    # ...
  end
end

---

7. Стандартная библиотека Ruby

Ruby поставляется с обширной стандартной библиотекой, доступной без установки дополнительных гемов.

Работа с файлами и директориями

Класс File:

• .read, .write, .open
• .exist?, .file?, .directory?
• .size, .mtime, .atime
• .basename, .dirname, .extname

Класс Dir:

• .entries, .foreach
• .glob — поиск по шаблону (Dir.glob("*.rb"))
• .mkdir, .rmdir

Модуль Pathname:

• Объектно-ориентированный интерфейс для путей.
• Пример: Pathname.new("docs").join("readme.md")

Время и дата

Класс Time:

• Time.now
• .utc, .local
• .strftime — форматирование
• Арифметика: Time.now + 3600

Класс Date и DateTime (из date):

• Точное календарное представление.
• Поддержка часовых поясов через TZInfo.

Регулярные выражения

Уже упомянуты, но дополнительно:

• Метод String#scan возвращает все совпадения.
• Группы захвата доступны через $1, $2, ..., $~.

Сетевые возможности

• Net::HTTP — HTTP-клиент.
• URI — парсинг и построение URL.
• Socket — низкоуровневые сокеты.
• OpenSSL — криптография и TLS.

JSON и YAML

• JSON.parse, JSON.generate
• YAML.load, YAML.dump (требует require 'yaml')

Потоки и параллелизм

• Thread — потоки выполнения.
• Mutex — примитив синхронизации.
• Queue — потокобезопасная очередь.
• Ractor (Ruby 3+) — изолированные акторы для параллельного выполнения без общего состояния.

Тестирование

• Test::Unit — встроенный фреймворк.
• minitest — современная альтернатива (часто используется как замена).
• assert, assert_equal, assert_raises

Логирование

• Logger — простой логгер с уровнями: debug, info, warn, error, fatal.

Утилиты

• OptionParser — разбор аргументов командной строки.
• CSV — работа с CSV-файлами.
• Base64 — кодирование и декодирование.
• Digest — хеширование (MD5, SHA1, SHA256).

---

8. Метапрограммирование

Ruby предоставляет мощные средства для изменения поведения программ во время выполнения.

Динамическое определение методов

define_method(:greet) do |name|
  "Hello, #{name}"
end

Методы отсутствующих методов

def method_missing(name, *args)
  if name.to_s.start_with?("find_by_")
    # реализация динамического поиска
  else
    super
  end
end

Рекомендуется переопределять respond_to_missing? при использовании method_missing.

Открытие классов

Любой класс можно расширить в любой момент:

class String
  def blank?
    self.strip.empty?
  end
end

Eval-методы

• eval — выполняет строку как код Ruby.
• instance_eval — выполняет в контексте объекта.
• class_eval — выполняет в контексте класса.

Интроспекция

Методы для анализа структуры:

• .methods, .public_methods, .private_methods
• .instance_variables, .class_variables
• .ancestors — цепочка наследования
• .singleton_class — класс объекта
• .is_a?, .kind_of?, .instance_of?

Константы и модули

• const_get, const_set, const_defined?
• Module.nesting — текущий контекст вложенности

---

9. Особенности выполнения

Интерпретатор

• Официальный интерпретатор — MRI (Matz’s Ruby Interpreter).
• Альтернативы: JRuby (на JVM), TruffleRuby (GraalVM), Rubinius.

JIT-компиляция

• YJIT (Yet Another JIT) — встроен в Ruby 3.3+, значительно ускоряет выполнение CPU-интенсивных задач.

Управление памятью

• Автоматическая сборка мусора (mark-and-sweep + generational GC).
• Настройки через переменные окружения: RUBY_GC_HEAP_INIT_SLOTS, RUBY_GC_MALLOC_LIMIT.

Загрузка кода

• require — загружает файл один раз.
• load — загружает каждый раз при вызове.
• $LOAD_PATH ($:) — список путей для поиска файлов.

Переменные окружения

• ENV — хеш с переменными окружения.
• Пример: ENV["HOME"], ENV["RACK_ENV"]

Выход и завершение

• exit — завершает программу.
• exit! — немедленный выход без выполнения at_exit.
• at_exit { ... } — блок, выполняемый при завершении.

---

10. Инструменты разработки

Bundler

• Управление зависимостями через Gemfile.
• Команды: bundle install, bundle update, bundle exec.

Rake

• Система задач, аналог Make.
• Файл Rakefile содержит задачи: task :build do ... end.

IRB и Pry

• Интерактивная оболочка Ruby.
• Pry — расширенная альтернатива с интроспекцией и отладкой.

Отладка

• binding.irb или binding.pry — точка останова.
• debug gem — официальный отладчик (входит в Ruby 3.1+).

Профилирование

• ruby-prof — анализ производительности.
• stackprof — профилировщик на основе стека.

Форматирование и стиль

• RuboCop — проверка стиля и лучшие практики.
• Поддерживает кастомные правила и автоматическое исправление.

Тестирование

• RSpec — BDD-фреймворк.
• Cucumber — acceptance-тесты на естественном языке.
• FactoryBot — генерация тестовых данных.

---

11. Практические рекомендации

Именование

• Переменные и методы: snake_case.
• Классы и модули: PascalCase.
• Константы: UPPER_SNAKE_CASE.

Читаемость

• Избегать длинных методов (рекомендуется до 10–15 строк).
• Использовать говорящие имена.
• Предпочитать итераторы (each, map) циклам for.

Безопасность

• Не использовать eval с пользовательским вводом.
• Экранировать данные при работе с системой (Shellwords.shellescape).
• Использовать параметризованные запросы при работе с базами данных.

Производительность

• Избегать создания лишних объектов в циклах.
• Использовать символы вместо строк как ключи хешей.
• Кэшировать результаты тяжёлых вычислений.

Совместимость

• Указывать версию Ruby в .ruby-version.
• Использовать RUBY_VERSION для условной логики.
• Тестировать на целевых версиях через CI.

---

12. Полезные константы и глобальные переменные

Константы

• RUBY_VERSION — версия интерпретатора.
• RUBY_PLATFORM — платформа (например, "x86_64-linux").
• __FILE__ — имя текущего файла.
• __LINE__ — номер текущей строки.
• __dir__ — каталог текущего файла.

Глобальные переменные

• $0 — имя запущенного скрипта.
• $ARGV — аргументы командной строки.
• $stderr, $stdout, $stdin — потоки ввода-вывода.
• $? — статус последнего завершённого процесса.
• $! — последнее исключение.
• $@ — трассировка стека последнего исключения.

---

13. Распространённые идиомы Ruby

Безопасная навигация

user&.profile&.avatar_url

Хеш с блоком по умолчанию

counter = Hash.new(0)
counter[:apple] += 1

Массив как очередь

queue = []
queue << item      # enqueue
item = queue.shift # dequeue

Параллельное присваивание

a, b = b, a  # обмен значениями

Блок как замыкание

def make_adder(x)
  ->(y) { x + y }
end
add5 = make_adder(5)
add5.(3)  # => 8

Использование tap

result = [1,2,3].tap { |x| puts x.inspect }

Цепочка методов

users.select(&:active?)
     .map(&:name)
     .sort

---

14. Взаимодействие с внешними системами

Выполнение системных команд

Ruby предоставляет несколько способов запуска внешних программ:

• Обратные кавычки:

  output = `ls -l`

• Метод system:

  success = system("git", "status")

• Класс Open3 (из стандартной библиотеки):

  require 'open3'
  stdin, stdout, stderr, wait_thr = Open3.popen3("grep", "pattern")

• Класс Process: управление процессами, PID, сигналы (Process.kill, Process.wait).

Работа с переменными окружения

Доступ через хеш ENV:

ENV["DATABASE_URL"] = "postgres://..."

Изменения в ENV влияют на дочерние процессы.

Чтение аргументов командной строки

• Глобальный массив ARGV содержит переданные аргументы.
• Для сложного парсинга используется OptionParser:

  require 'optparse'
  options = {}
  OptionParser.new do |opts|
    opts.on("-v", "--verbose", "Run verbosely") { options[:verbose] = true }
  end.parse!

Работа с базами данных

Хотя Ruby не включает драйверы БД в ядро, стандартная практика — использование адаптеров:

• SQLite3 — встраиваемая БД, часто используется для обучения.
• pg — драйвер PostgreSQL.
• mysql2 — драйвер MySQL.

Пример с SQLite:

require 'sqlite3'
db = SQLite3::Database.new('app.db')
db.execute("CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (name TEXT)")
db.execute("INSERT INTO users VALUES (?)", ["Alice"])
db.execute("SELECT * FROM users") { |row| p row }

---

15. Веб-разработка на Ruby

Минимальный HTTP-сервер

require 'webrick'
server = WEBrick::HTTPServer.new(Port: 8080)
server.mount_proc('/') { |req, res| res.body = "Hello from Ruby!" }
trap('INT') { server.shutdown }
server.start

Sinatra (микрофреймворк)

Лёгкий фреймворк для создания веб-приложений:

require 'sinatra'

get '/' do
  "Hello World"
end

get '/user/:name' do
  "Hello, #{params[:name]}"
end

Запуск: ruby app.rb

Ruby on Rails (полноценный фреймворк)

Rails следует принципам MVC и convention over configuration.

Основные компоненты:

• Models — работа с данными через Active Record.
• Views — шаблоны (ERB, Slim, Haml).
• Controllers — логика обработки запросов.
• Routes — маршрутизация URL.
• Migrations — управление схемой БД.
• Gems — расширения (Devise, Sidekiq, Pundit и др.).

Пример модели:

class User < ApplicationRecord
  validates :email, presence: true, uniqueness: true
  has_many :posts
end

Команды Rails:

• rails new my_app
• rails generate model User name:string
• rails db:migrate
• rails server

API-разработка

Rails может работать как API-only приложение:

rails new my_api --api

Используется JSON-ответы, отключены представления и CSRF-защита.

---

16. Популярные гемы (библиотеки)

Гем	Назначение
nokogiri	Парсинг HTML/XML
httparty	Упрощённый HTTP-клиент
faraday	Гибкий HTTP-клиент с middleware
dotenv	Загрузка .env файлов
pry	Расширенная REPL-оболочка
sidekiq	Фоновые задачи через Redis
rspec	BDD-тестирование
factory_bot	Фабрики для тестовых данных
rubocop	Анализ стиля кода
puma	Современный веб-сервер
dry-rb	Коллекция функциональных утилит (dry-validation, dry-types)

Установка гема:

gem install gem_name

Или через Gemfile + bundle install.

---

17. Интеграции и реальные сценарии

Чтение и запись CSV

require 'csv'
CSV.foreach("data.csv", headers: true) do |row|
  puts row["name"]
end

CSV.open("output.csv", "w") do |csv|
  csv << ["name", "age"]
  csv << ["Alice", 30]
end

Генерация отчётов

Сочетание ERB и File:

template = ERB.new(File.read("report.erb"))
result = template.result(binding)
File.write("report.html", result)

Автоматизация задач

Rake-файлы для ежедневных операций:

task :backup do
  system("tar -czf backup.tar.gz data/")
  puts "Backup created"
end

Запуск: rake backup

Телеграм-боты

С использованием гема telegram-bot-ruby:

bot = Telegram::Bot::Client.new(TOKEN)
bot.listen do |message|
  bot.api.sendMessage(chat_id: message.chat.id, text: "Echo: #{message.text}")
end

---

18. Обучение и использование в образовательных целях

Почему Ruby подходит для обучения

• Простой и читаемый синтаксис.
• Минимум шаблонного кода.
• Быстрый старт: «Hello World» — одна строка.
• Возможность показать объектную модель без сложных абстракций.
• Поддержка функционального стиля через блоки.

Примеры учебных задач

1. Калькулятор — демонстрация условий и методов.
2. Список дел (To-Do) — работа с массивами и циклами.
3. Книжный каталог — классы, хеши, файлы.
4. Веб-скрапинг — Nokogiri + HTTParty.
5. Тестирование — написание первого RSpec-теста.

Безопасность при обучении

• Избегать выполнения пользовательского кода через eval.
• Использовать изолированные среды (Docker, sandbox).
• Ограничивать сетевые вызовы в учебных заданиях.

Демонстрационные проекты

• Генератор документации.
• Консольный чат с логированием.
• REST-клиент для публичного API (например, GitHub).
• Скрипт резервного копирования.

---

19. Советы по структуре проекта

Хорошо организованный Ruby-проект включает:

my_project/
├── bin/                 # исполняемые скрипты
├── lib/                 # основной код
│   └── my_project.rb
├── spec/                # тесты (если используется RSpec)
├── test/                # тесты (если используется Minitest)
├── Gemfile              # зависимости
├── Gemfile.lock         # зафиксированные версии гемов
├── README.md            # описание проекта
├── Rakefile             # задачи автоматизации
├── .ruby-version        # версия Ruby
├── .rubocop.yml         # правила стиля
└── config.ru            # если это Rack-приложение

Для библиотек — модульное пространство имён:

# lib/my_project/core.rb
module MyProject
  class Core
    # ...
  end
end

---