Ruby

Ruby 4.0.0 发布

由 naruse 发布于 2025 年 12 月 25 日

我们很高兴地宣布 Ruby 4.0.0 的发布。Ruby 4.0 引入了“Ruby Box”和“ZJIT”，并增加了许多改进。

Ruby Box

Ruby Box 是一项新的（实验性）功能，用于提供定义的分离。当指定环境变量 RUBY_BOX=1 时，Ruby Box 将被启用。类为 Ruby::Box。

加载到 box 中的定义与 box 是隔离的。Ruby Box 可以将 monkey patch、全局/类变量的更改、类/模块定义以及加载的原生/Ruby 库与其他 box 隔离/分开。

预期用例包括：

  • 在 box 中运行测试用例，以保护其他测试，当测试用例使用 monkey patch 覆盖某些内容时。
  • 并行运行 Web 应用 box，以便在 Ruby 进程中的应用服务器上执行蓝绿部署。
  • 并行运行 Web 应用 box，通过使用 Ruby 代码检查响应差异，来评估特定时间段内的依赖项更新。
  • 用作实现某种“包”（高级）API（尚未设计）的基础（低级）API。

有关“Ruby Box”的详细信息，请参阅 Ruby::Box。[Feature #21311] [Misc #21385]

ZJIT

ZJIT 是一个新的即时（JIT）编译器，它是 YJIT 的下一代产品。您需要 Rust 1.85.0 或更高版本才能构建支持 ZJIT 的 Ruby，并且在指定 --zjit 时启用 ZJIT。

我们正在为 Ruby 构建一个新的编译器，因为我们希望提高性能上限（更大的编译单元大小和 SSA IR），并通过成为更传统的的方法编译器来鼓励更多外部贡献。有关更多详细信息，请参阅 我们的博客文章。

ZJIT 比解释器快，但尚未达到 YJIT 的速度。我们鼓励您尝试 ZJIT，但现在可能要暂缓在生产环境中使用它。请继续关注 Ruby 4.1 ZJIT。

Ractor 改进

Ruby 的并行执行机制 Ractor 获得了一些改进。引入了一个新类 Ractor::Port 来解决消息发送和接收相关的问题（请参阅 我们的博客文章）。此外，Ractor.shareable_proc 使 Ractor 之间共享 Proc 对象更加容易。

在性能方面，许多内部数据结构得到了改进，以显著减少全局锁的争用，从而实现更好的并行性。Ractors 现在共享的内部数据也更少，从而在并行运行时减少 CPU 缓存争用。

Ractor 最初于 Ruby 3.0 作为一项实验性功能推出。我们的目标是在明年移除其“实验性”状态。

语言更改

  • *nil 不再调用 nil.to_a，这与 **nil 不调用 nil.to_hash 类似。[Feature #21047]

  • 行首的逻辑二进制运算符（||、&&、and 和 or）会继续上一行，就像链式点操作符一样。以下代码示例是等效的：

      if condition1
     && condition2
    ...
  end

    以前

      if condition1 && condition2
    ...
  end

      if condition1 &&
     condition2
    ...
  end

    [Feature #20925]

核心类更新

注意：我们只列出突出的类更新。

  • Array

    • 添加了 Array#rfind，作为 array.reverse_each.find 的更高效替代方案。[Feature #21678]
    • 添加了 Array#find，作为 Enumerable#find 的更高效覆盖。[Feature #21678]

  • Binding

    • Binding#local_variables 不再包含数字参数。此外，Binding#local_variable_get、Binding#local_variable_set 和 Binding#local_variable_defined? 拒绝处理数字参数。[Bug #21049]

    • 添加了 Binding#implicit_parameters、Binding#implicit_parameter_get 和 Binding#implicit_parameter_defined? 来访问数字参数和“it”参数。[Bug #21049]

  • Enumerator

    • Enumerator.produce 现在接受一个可选的 size 关键字参数来指定枚举器的长度。它可以是整数、Float::INFINITY、可调用对象（如 lambda）或 nil 来表示未知长度。如果不指定，长度默认为 Float::INFINITY。

        # Infinite enumerator
  enum = Enumerator.produce(1, size: Float::INFINITY, &:succ)
  enum.size  # => Float::INFINITY

  # Finite enumerator with known/computable size
  abs_dir = File.expand_path("./baz") # => "/foo/bar/baz"
  traverser = Enumerator.produce(abs_dir, size: -> { abs_dir.count("/") + 1 }) {
    raise StopIteration if it == "/"
    File.dirname(it)
  }
  traverser.size  # => 4

      [Feature #21701]

  • ErrorHighlight

    • 当抛出 ArgumentError 时，现在会显示方法调用（调用者）和方法定义（被调用者）的代码片段。[Feature #21543]

      test.rb:1:in 'Object#add': wrong number of arguments (given 1, expected 2) (ArgumentError)

    caller: test.rb:3
    | add(1)
      ^^^
    callee: test.rb:1
    | def add(x, y) = x + y
          ^^^
        from test.rb:3:in '<main>'

  • Fiber

    • 引入了对 Fiber#raise(cause:) 参数的支持，类似于 Kernel#raise。[Feature #21360]

  • Fiber::Scheduler

    • 引入 Fiber::Scheduler#fiber_interrupt 以用指定的异常中断一个 fiber。初始用例是当中断一个正在等待阻塞 I/O 操作的 fiber 时，该 I/O 操作被关闭。[Feature #21166]

    • 引入 Fiber::Scheduler#yield 以允许 fiber 调度器在禁用信号异常时继续处理。[Bug #21633]

    • 重新引入 Fiber::Scheduler#io_close 钩子，用于异步 IO#close。

    • 在刷新 IO 写缓冲区时调用 Fiber::Scheduler#io_write。[Bug #21789]

  • File

    • 在 Linux 上，当内核和文件系统支持 statx 系统调用时，File::Stat#birthtime 现在可用。[Feature #21205]

  • IO

    • IO.select 接受 Float::INFINITY 作为超时参数。[Feature #20610]

    • 已移除通过 IO 类方法以 | 开头的进程创建的已弃用行为。[Feature #19630]

  • Kernel

    • Kernel#inspect 现在检查 #instance_variables_to_inspect 方法是否存在，允许控制在 #inspect 字符串中显示哪些实例变量。

        class DatabaseConfig
    def initialize(host, user, password)
      @host = host
      @user = user
      @password = password
    end

    private def instance_variables_to_inspect = [:@host, :@user]
  end

  conf = DatabaseConfig.new("localhost", "root", "hunter2")
  conf.inspect #=> #<DatabaseConfig:0x0000000104def350 @host="localhost", @user="root">

      [Feature #21219]

    • 已移除通过 Kernel#open 以 | 开头的进程创建的已弃用行为。[Feature #19630]

  • Math

  • Pathname

    • Pathname 已从默认 gem 提升为 Ruby 的核心类。[Feature #17473]

  • Proc

    • Proc#parameters 现在将匿名可选参数显示为 [:opt] 而不是 [:opt, nil]，使输出与匿名参数必需时保持一致。[Bug #20974]

  • Ractor

    • 添加了 Ractor::Port 类，用于在 Ractor 之间进行通信的新同步机制。[Feature #21262]

        port1 = Ractor::Port.new
  port2 = Ractor::Port.new
  Ractor.new port1, port2 do |port1, port2|
    port1 << 1
    port2 << 11
    port1 << 2
    port2 << 12
  end
  2.times{ p port1.receive } #=> 1, 2
  2.times{ p port2.receive } #=> 11, 12

      Ractor::Port 提供了以下方法：

      • Ractor::Port#receive
      • Ractor::Port#send (或 Ractor::Port#<<)
      • Ractor::Port#close
      • Ractor::Port#closed?

      因此，Ractor.yield 和 Ractor#take 被移除。

    • 添加了 Ractor#join 和 Ractor#value 来等待 Ractor 终止。这些与 Thread#join 和 Thread#value 类似。

    • 添加了 Ractor#monitor 和 Ractor#unmonitor 作为内部使用的低级接口，用于实现 Ractor#join。

    • Ractor.select 现在只接受 Ractors 和 Ports。如果提供了 Ractors，则在 Ractor 终止时返回。

    • 添加了 Ractor#default_port。每个 Ractor 都有一个默认端口，用于 Ractor.send 和 Ractor.receive。

    • 移除了 Ractor#close_incoming 和 Ractor#close_outgoing。

    • 引入了 Ractor.shareable_proc 和 Ractor.shareable_lambda，以使 Proc 或 lambda 可共享。[Feature #21550]、[Feature #21557]

  • Range

    • Range#to_set 现在执行长度检查，以防止出现无限范围问题。[Bug #21654]

    • Range#overlap? 现在能正确处理无限（无界）范围。[Bug #21185]

    • 修复了 Range#max 在 beginless 整数范围上的行为。[Bug #21174] [Bug #21175]

  • Ruby

    • 定义了一个新的顶层模块 Ruby，其中包含 Ruby 相关常量。该模块在 Ruby 3.4 中被保留，现在正式定义。[Feature #20884]

  • Ruby::Box

  • Set

    • Set 现在是核心类，而不是一个自动加载的标准库类。[Feature #21216]

    • Set#inspect 现在使用更简单的显示方式，类似于字面量数组（例如，Set[1, 2, 3] 而不是 #<Set: {1, 2, 3}>）。[Feature #21389]

    • 将参数传递给 Set#to_set 和 Enumerable#to_set 现在已被弃用。[Feature #21390]

  • Socket

    • Socket.tcp 和 TCPSocket.new 接受 open_timeout 关键字参数来指定初始连接的超时时间。[Feature #21347]
    • 当 TCPSocket.new 中发生用户指定的超时时，以前可能会根据情况抛出 Errno::ETIMEDOUT 或 IO::TimeoutError。此行为已统一，现在始终抛出 IO::TimeoutError。（请注意，在 Socket.tcp 中，当超时发生在操作系统级别时，仍有可能在类似情况下抛出 Errno::ETIMEDOUT。）

  • String

  • Thread

    • 引入了对 Thread#raise(cause:) 参数的支持，类似于 Kernel#raise。[Feature #21360]

标准库更新

我们只列出值得注意的功能性标准库更改。

其他更改列在以下各节中。如果 Ruby 3.4.0 的发布历史记录有 GitHub 发布，我们也列出了之前的捆绑版本。

以下捆绑 gem 已从默认 gem 升级。

添加了以下默认 gem。

  • win32-registry 0.1.2

更新了以下默认 gem。

更新了以下捆绑 gem。

RubyGems 和 Bundler

Ruby 4.0 捆绑了 RubyGems 和 Bundler 4 版本。请参阅以下链接了解详情。

支持的平台

  • Windows

    • 放弃支持 MSVC 版本早于 14.0 (_MSC_VER 1900) 的版本。这意味着现在需要 Visual Studio 2015 或更高版本。

兼容性问题

  • 由于添加了 Ractor::Port，以下方法已从 Ractor 中移除：

    • Ractor.yield
    • Ractor#take
    • Ractor#close_incoming
    • Ractor#close_outgoing

    [Feature #21262]

  • 已弃用 ObjectSpace._id2ref。[Feature #15408]

  • 已移除 Process::Status#& 和 Process::Status#>>。它们在 Ruby 3.3 中已被弃用。[Bug #19868]

  • 已移除 rb_path_check。此函数用于 $SAFE 路径检查，该检查已在 Ruby 2.7 中移除，并且已弃用。[Feature #20971]

  • “参数数量错误”的 ArgumentError 的回溯现在将包含接收者的类或模块名称（例如，在 Foo#bar 中，而不是在 bar 中）。[Bug #21698]

  • 回溯不再显示 internal 帧。这些方法现在看起来就像在 Ruby 源文件中的一样，与其他 C 实现的方法一致。[Bug #20968]

    之前

    ruby -e '[1].fetch_values(42)'
<internal:array>:211:in 'Array#fetch': index 42 outside of array bounds: -1...1 (IndexError)
        from <internal:array>:211:in 'block in Array#fetch_values'
        from <internal:array>:211:in 'Array#map!'
        from <internal:array>:211:in 'Array#fetch_values'
        from -e:1:in '<main>'

    之后

    $ ruby -e '[1].fetch_values(42)'
-e:1:in 'Array#fetch_values': index 42 outside of array bounds: -1...1 (IndexError)
        from -e:1:in '<main>'

标准库兼容性问题

  • CGI 库已从默认 gem 中移除。现在我们只为以下方法提供 cgi/escape：

    • CGI.escape 和 CGI.unescape
    • CGI.escapeHTML 和 CGI.unescapeHTML
    • CGI.escapeURIComponent 和 CGI.unescapeURIComponent
    • CGI.escapeElement 和 CGI.unescapeElement

    [Feature #21258]

  • 随着 Set 从 stdlib 移动到核心类，set/sorted_set.rb 已被移除，SortedSet 不再是自动加载的常量。请安装 sorted_set gem 并 require 'sorted_set' 来使用 SortedSet。 [Feature #21287]

  • Net::HTTP

    • 自动将 Content-Type 标头设置为 application/x-www-form-urlencoded 的默认行为已被移除（针对带有正文的请求，例如 POST, PUT，当该标头未显式设置时）。如果您的应用程序依赖于此自动默认行为，您的请求现在将不带 Content-Type 标头发送，这可能会破坏与某些服务器的兼容性。 [GH-net-http #205]

C API 更新

  • IO

    • rb_thread_fd_close 已弃用，现在是空操作。如果您需要将文件描述符从 C 扩展公开到 Ruby 代码，请使用 RUBY_IO_MODE_EXTERNAL 创建一个 IO 实例，并使用 rb_io_close(io) 来关闭它（这还会中断并等待 IO 实例上所有挂起的操作）。直接关闭文件描述符不会中断挂起的操作，并可能导致未定义行为。换句话说，如果两个 IO 对象共享同一个文件描述符，关闭一个不会影响另一个。 [Feature #18455]

  • GVL

    • rb_thread_call_with_gvl 现在有 GVL 和无 GVL 均可工作。这使得 gem 可以避免检查 ruby_thread_has_gvl_p。请仍然注意 GVL。 [Feature #20750]

  • Set

    • 为 Set 添加了 C API。支持以下方法： [Feature #21459]

      • rb_set_foreach
      • rb_set_new
      • rb_set_new_capa
      • rb_set_lookup
      • rb_set_add
      • rb_set_clear
      • rb_set_delete
      • rb_set_size

实现改进

  • Class#new（例如 Object.new）在所有情况下都更快，尤其是在传递关键字参数时。这也被集成到 YJIT 和 ZJIT 中。 [Feature #21254]
  • 不同大小内存池的 GC 堆现在独立增长，当只有某些内存池包含长期存活的对象时，可以减少内存使用量。
  • 大对象的页面上的 GC 扫描速度更快。
  • “通用实例变量”对象（String、Array、TypedData 等）现在使用新的内部“fields”对象，以加快实例变量的访问速度。
  • GC 会延迟维护内部 id2ref 表，直到第一次使用时才开始，从而加快 object_id 分配和 GC 扫描的速度。
  • Class 和 Module 对象上的 object_id 和 hash 更快。
  • 更大的 bignum Integer 可以通过可变宽度分配嵌入。
  • Random、Enumerator::Product、Enumerator::Chain、Addrinfo、StringScanner 和一些内部对象现在受到写屏障保护，这降低了 GC 开销。

Ractor

为了使 Ractor 更稳定、更高效、更可用，进行了大量工作。这些改进使 Ractor 的实现更接近于脱离实验阶段。

  • 性能改进
    • 冻结的字符串和符号表内部使用无锁哈希集 [Feature #21268]
    • 方法缓存查找在大多数情况下避免了锁定。
    • 类（和通用实例变量）实例变量访问更快，并避免了锁定。
    • 通过使用每个 Ractor 的计数器，在对象分配时避免了 CPU 缓存争用。
    • 通过使用线程局部计数器，在 xmalloc/xfree 中避免了 CPU 缓存争用。
    • object_id 在大多数情况下避免了锁定。
  • 错误修复和稳定性
    • 修复了在组合 Ractor 和 Threads 时可能出现的死锁。
    • 修复了 Ractor 中 require 和 autoload 的问题。
    • 修复了跨 Ractor 的编码/转码问题。
    • 修复了 GC 操作和方法失效中的竞争条件。
    • 修复了启动 Ractor 后进程 fork 的问题。
    • GC 分配计数现在在 Ractor 下是准确的。
    • 修复了 GC 后 TracePoints 不工作的[_Bug #19112_](https://bugs.ruby-lang.org/issues/19112)。

JIT

  • ZJIT
    • 引入了一个[实验性的基于方法的 JIT 编译器](https://docs.ruby-lang.org.cn/en/master/jit/zjit_md.html)。在可用时，可以通过 --zjit 选项在运行时启用 ZJIT，或者通过调用 RubyVM::ZJIT.enable 来启用。构建 Ruby 时，需要 Rust 1.85.0 或更高版本才能包含 ZJIT 支持。
    • 截至 Ruby 4.0.0，ZJIT 比解释器更快，但仍不如 YJIT 快。我们鼓励您尝试 ZJIT，但目前不建议在生产环境中使用它。
    • 我们的目标是让 ZJIT 在 Ruby 4.1 中比 YJIT 更快且适合生产环境。
  • YJIT
    • RubyVM::YJIT.runtime_stats
      • ratio_in_yjit 在默认构建中不再可用。请在 configure 时使用 --enable-yjit=stats 在 --yjit-stats 上启用它。
      • 向默认统计信息添加了 invalidate_everything，当所有代码都被 TracePoint 失效时，它会被递增。
    • 向 RubyVM::YJIT.enable 添加了 mem_size: 和 call_threshold: 选项。
  • RJIT
    • --rjit 已被移除。我们将第三方 JIT API 的实现转移到 [ruby/rjit 仓库](https://github.com/ruby/rjit)。

有关更多详细信息，请参阅 [NEWS](https://docs.ruby-lang.org.cn/en/v4.0.0/NEWS_md.html) 或 [commit logs](https://github.com/ruby/ruby/compare/v3_4_0...v4.0.0)。

通过这些更改，自 Ruby 3.4.0 以来，[3889 个文件已更改，230769 行插入，297003 行删除](https://github.com/ruby/ruby/compare/v3_4_0...v4.0.0#file_bucket)！

圣诞快乐，新年快乐，祝您使用 Ruby 4.0 编码愉快！

下载

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什么是 Ruby

Ruby 最初由 Matz (Yukihiro Matsumoto) 于 1993 年开发，现在作为开源项目进行开发。它运行在多个平台上，并在世界各地广泛使用，尤其是在 Web 开发领域。

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