Ruby 3.0.0 Preview 2 发布

我们很高兴地宣布 Ruby 3.0.0-preview2 发布。

它引入了许多新特性和性能改进。

静态分析

RBS

RBS 是一种描述 Ruby 程序类型的语言。

包括 TypeProf 在内的类型检查器和其他支持 RBS 的工具,将通过 RBS 定义更好地理解 Ruby 程序。

您可以写下类和模块的定义:类中定义的方法、实例变量及其类型,以及继承/混入关系。

RBS 的目标是支持 Ruby 程序中常见的模式,它允许编写包括联合类型、方法重载和泛型在内的高级类型。它还支持具有接口类型的鸭子类型。

Ruby 3.0 附带 rbs gem,它允许解析和处理用 RBS 编写的类型定义。以下是带有类、模块和常量定义的 RBS 的一个简单示例。

module ChatApp
  VERSION: String
  class Channel
    attr_reader name: String
    attr_reader messages: Array[Message]
    attr_reader users: Array[User | Bot]              # `|` means union types, `User` or `Bot`.
    def initialize: (String) -> void
    def post: (String, from: User | Bot) -> Message   # Method overloading is supported.
            | (File, from: User | Bot) -> Message
  end
end

有关更多详细信息,请参阅 rbs gem 的 README

TypeProf

TypeProf 是一个捆绑在 Ruby 包中的类型分析工具。

目前,TypeProf 作为一种类型推断工具。

它读取普通的(未类型注释的)Ruby 代码,分析定义了哪些方法以及如何使用它们,并生成 RBS 格式的类型签名的原型。

这是一个 TypeProf 的简单演示。

一个输入示例

# test.rb
class User
  def initialize(name:, age:)
    @name, @age = name, age
  end
  attr_reader :name, :age
end
User.new(name: "John", age: 20)

一个输出示例

$ typeprof test.rb
# Classes
class User
  attr_reader name : String
  attr_reader age : Integer
  def initialize : (name: String, age: Integer) -> [String, Integer]
end

您可以通过将输入保存为 “test.rb” 并调用名为 “typeprof test.rb” 的命令来运行 TypeProf。

您也可以在线尝试 TypeProf。(它在服务器端运行 TypeProf,如果它关闭了,请见谅!)

有关详细信息,请参阅文档演示

TypeProf 仍处于实验阶段,尚未完全成熟;仅支持 Ruby 语言的一个子集,并且类型错误的检测是有限的。但它仍在快速增长,以提高语言特性的覆盖范围、分析性能和可用性。欢迎任何反馈。

Ractor(实验性)

Ractor 是一种类似 Actor 模型的并发抽象,旨在提供并行执行功能,而无需担心线程安全问题。

您可以创建多个 ractor,并且可以并行运行它们。Ractor 使您能够创建线程安全的并行程序,因为 ractor 不能共享普通对象。ractor 之间的通信通过消息传递支持。

为了限制对象的共享,Ractor 对 Ruby 的语法引入了一些限制(如果没有多个 Ractor,则没有限制)。

规范和实现尚未成熟,将来可能会发生变化,因此此功能被标记为实验性,并在第一个 Ractor.new 时显示 “实验性功能” 警告。

以下小程序使用两个 ractor 并行计算 n.prime?n 是一个相对较大的整数)。您将确认,与并行计算机上的顺序程序相比,程序执行速度大约快 2 倍。

require 'prime'
# n.prime? with sent integers in r1, r2 run in parallel
r1, r2 = *(1..2).map do
  Ractor.new do
    n = Ractor.recv
    n.prime?
  end
end
# send parameters
r1.send 2**61 - 1
r2.send 2**61 + 15
# wait for the results of expr1, expr2
p r1.take #=> true
p r2.take #=> true

有关更多详细信息,请参阅 doc/ractor.md

Fiber 调度器

引入了 Fiber#scheduler 来拦截阻塞操作。这允许在不更改现有代码的情况下实现轻量级并发。观看“别等我,Ruby 3 的可扩展并发”,了解其工作原理的概述。

当前支持的类/方法

  • Mutex#lockMutex#unlockMutex#sleep
  • ConditionVariable#wait
  • Queue#popSizedQueue#push
  • Thread#join
  • Kernel#sleep
  • Process.wait
  • IO#waitIO#readIO#write 和相关方法(例如,#wait_readable#gets#puts 等)。
  • 不支持 IO#select。(使用链接解释 Async gem)。此示例程序将并发执行多个 HTTP 请求:(解释一下:)
    1. async 是外部 gem
    2. async 使用了这项新功能
require 'async'
require 'net/http'
require 'uri'
Async do
  ["ruby", "python", "c"].each do |topic|
    Async do
      Net::HTTP.get(URI "https://www.google.com/search?q=#{topic}")
    end
  end
end

其他值得注意的新功能

  • 单行模式匹配现在使用 => 而不是 in
      # version 3.0
      {a: 0, b: 1} => {a:}
      p a # => 0
      # version 2.7
      {a: 0, b: 1} in {a:}
      p a # => 0
    
  • 添加了查找模式。
      case ["a", 1, "b", "c", 2, "d", "e", "f", 3]
      in [*pre, String => x, String => y, *post]
        p pre  #=> ["a", 1]
        p x    #=> "b"
        p y    #=> "c"
        p post #=> [2, "d", "e", "f", 3]
      end
    
  • 添加了无尽方法定义。
      def square(x) = x * x
    
  • Hash#except 现在是内置的。
      h = { a: 1, b: 2, c: 3 }
      p h.except(:a) #=> {:b=>2, :c=>3}
    
  • 内存视图作为实验性功能添加
    • 这是一组新的 C-API,用于在扩展库之间交换原始内存区域,例如数字数组和位图图像。扩展库还可以共享内存区域的元数据,这些元数据由形状、元素格式等组成。使用这些类型的元数据,扩展库甚至可以适当地共享多维数组。此功能的设计参考了 Python 的缓冲协议。

性能改进

  • MJIT 中实现了许多改进。有关详细信息,请参阅 NEWS。
  • 将长代码粘贴到 IRB 的速度比 Ruby 2.7.0 捆绑的速度快 53 倍。例如,粘贴此示例代码所需的时间从 11.7 秒减少到 0.22 秒。

自 2.7 以来的其他显著变化

  • 关键字参数与其他参数分离。
    • 原则上,在 Ruby 2.7 上打印警告的代码将无法工作。有关详细信息,请参阅文档
    • 顺便说一句,参数转发现在支持前导参数。
      def method_missing(meth, ...)
        send(:"do_#{ meth }", ...)
      end
      
  • $SAFE 功能已完全删除;现在它是一个普通的全局变量。
  • 回溯的顺序在 Ruby 2.5 中被颠倒了,现在恢复了。现在它的行为类似于 Ruby 2.4;首先打印错误消息和发生异常的行号,然后打印其调用者。
  • 一些标准库已更新。
    • RubyGems 3.2.0.rc.1
    • Bundler 2.2.0.rc.1
    • IRB 1.2.6
    • Reline 0.1.5
  • 以下库不再是捆绑的 gem。安装相应的 gem 以使用这些功能。
    • net-telnet
    • xmlrpc
  • 以下默认 gem 现在是捆绑的 gem。
    • rexml
    • rss
  • 以下 stdlib 文件现在是默认 gem,并在 rubygems.org 上发布。
    • abbrev
    • base64
    • English
    • erb
    • find
    • io-nonblock
    • io-wait
    • net-ftp
    • net-http
    • net-imap
    • net-protocol
    • nkf
    • open-uri
    • optparse
    • resolv
    • resolv-replace
    • rinda
    • securerandom
    • set
    • shellwords
    • tempfile
    • time
    • tmpdir
    • tsort
    • weakref

有关更多详细信息,请参阅 NEWS提交日志

自 Ruby 2.7.0 以来,更改了 3776 个文件,插入了 181573 行代码(+),删除了 145096 行代码(-)

请尝试 Ruby 3.0.0-preview2,并向我们提供任何反馈!

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什么是 Ruby

Ruby 最初由 Matz (Yukihiro Matsumoto) 于 1993 年开发,现在作为开源项目开发。它在多个平台上运行,并在世界各地广泛使用,尤其是在 Web 开发中。