CocoaPods 是使用 Ruby 这门脚本语言实现的工具。Ruby 有不少优质的特性被 CocoaPods 所利用，为了在后续的源码阅读中不会被这些用法阻塞，因此在这个系列中，会给出一些 CocoaPods 的番外篇，来介绍 Ruby 及其当中的一些语言思想。web
面向对象中的继承
构造一个动物类
Mix-in 在有些编程书中也被翻译成「混入模式」。根据字面意思，Mix-in 就是经过“混入”额外的功能，从而简化多层次的复杂继承关系。编程
咱们举一个例子来讲明。假如咱们设计了一个 Animal 类，而且要实现一下四种动物的定义：微信
-
Dog- 狗 -
Bat- 蝙蝠 -
Parrot- 鹦鹉 -
Ostrich- 鸵鸟
若是按照哺乳动物和鸟类动物来归类，则能够设计出如下类的层级关系：编程语言
但若是按照“能跑”和“能飞”来归类，则应该设计如下的类层次：编辑器
可是在咱们的代码中又想拥有以前哺乳动物和鸟类动物也增长进来，那么咱们就要设计更加复杂的层次：工具
-
动物 -
能飞（BFly） -
能跑（BRun） -
能飞（MFly） -
能跑（MRun） -
哺乳动物（Mammal） -
鸟类动物（Bird）
若是继续增长分类手段，例如“宠物类”和“非宠物类”，则类的数量就会以指数级别增加，难以维护且可读性极差。post
那么咱们应该用什么方式来解决这个问题呢？测试
使用多继承解决
首先，咱们能够按照哺乳动物和鸟类动物来进行继承关系的描述。因为 Python 支持多继承语法，因此咱们下面用 Python 来描述一下使用多继承来描述上述场景：flex
class Animal(object):
pass
# 动物大类
class Mammal(Animal):
pass
class Bird(Animal):
pass
如今，咱们给动物加上加上 Runnable 和 Flyable 的功能，当咱们定义好这两个描述能力的类，使用多继承来描述每一个动物便可：spa
# 描述能力的类
class Runnable(object):
def run(self):
print('Running...')
class Flyable(object):
def fly(self):
print('Flying...')
# 每一个动物
class Dog(Mammal, Runnable):
pass
class Bat(Mammal, Flyable):
pass
经过多重继承，一个子类能够得到多个父类的全部功能，而且其继承的关系树以下：
多继承的问题
Ruby 这门语言是不支持多继承的，取而代之是使用 Mix-in。那么多继承到底有什么样的问题呢？
在「松本行弘的程序世界」中，做者列举了如下三点：
-
结构复杂化 - 若是是单继承，一个类的父类是什么，父类的父类是什么，这些十分明确。由于单一继承关系中，是一棵多叉树结构。可是若是是多重继承，继承关系就十分复杂了。 -
优先顺序模糊 - 假若有 A、C 同时继承了基类，B 继承了 A，而后 D 又同时继承了 B 和 C，因此此时 D 继承父类方法的顺序应该是 D ⇒ B ⇒ A ⇒ C 仍是 D ⇒ B ⇒ C ⇒ A？又或者是其余顺序？如此优先顺序十分模糊。 -
功能冲突 - 由于多重继承有多个父类，因此当不一样的父类中更有相同的方法时就会产生冲突。若是 B 和 C 同时又有相同的方法时，D 继承的是哪一个实现就会产生冲突。
可是单一继承又会有上文提到的缺陷。那么咱们要如何平衡这个问题呢？其实方法很简单，引入“受限制的多重继承”特性便可。
抛开各个编程语言只讨论面向对象思想，继承关系在最终的表现结果上每每只有两种含义：
-
类有哪些方法 - 子类对于父类属性描述的继承； -
类的方法具体的实现是什么样的 - 子类对于父类方法实现逻辑的继承；
在静态语言中，这二者的区别更加的明显，几乎都是以关键字来作含义的隔离。例如 Java 中用 extend 实现单一继承，使用 implements 来间接实现多重继承；在 Swift 中，咱们也会使用 class 和 protocol 来区别两种场景。
可是仅仅是区分了上述两种继承含义，这并不完美。Java 中用 implements 来实现多重继承，虽然避免来功能的冲突性，可是 implements 是没法共享的（这里的前提是 Java 8 以前，在 Java 8 以后，interface 可使用 default 关键字增长默认实现），若是想实现共享就要用组合模式来调用别的 class 从而实现共通功能，十分麻烦。
在如此背景下咱们来介绍 Ruby 中的 Mix-in 模式。
Mix-in 以及其意义
上面说到，咱们须要提供一种“受限制的多重继承”的特殊的继承方式，咱们将这种继承简化称呼为规格继承。简单来说，规格继承就是指不但会将方法名继承下去，而且能够定义某些继承方法的默认实现。
若是你是 Swift 玩家，那么会马上想到，这就是 protocol 的 extension 默认实现。 是的，Mix-in 就是这个含义。在 Ruby 中 Mix-in 的语法是经过 module 和 include 方式来实现的，咱们来举个例子说明一下。
class Animal
end
class Mammal < Animal
end
class Bird < Animal
end
module RunMixin
def run
puts "I can run"
end
end
module FlyMinxin
def fly
puts "I can fly"
end
end
class Dog < Mammal
include RunMixin
end
class Parrot < Bird
include FlyMinxin
end
dog = Dog.new
dog.run # "I can run"
parrot = Parrot.new
parrot.fly # "I can fly"
经过这种方式，咱们将 Run 和 Fly 的能力抽象成了两个 module ，当描述对应 class 时须要的时候，就使用 Min-in 模式将其 include 就能够得到对应能力。
那么若是咱们将 Mammal 哺乳动物和 Bird 鸟类动物封装成 Mix-in ，并将 Fly 和 Run 作成一级 class 这样能够吗？在实现上是能够的，可是并不推荐。
这里简单说一下缘由：由于 Mix-in 指望是一个行为的集合，而且这个行为能够添加到任意的 class 中。从某种程度上来讲，继承描述的是“它是什么”，而 Mix-in 描述的是“它能作什么”。从这一点出发，Mix-in 的设计是单一职责的，而且 Mix-in 实际上对宿主类一无所知，也有一种状况是只要宿主类有某个属性，就能够加入 Mix-in。
Mix-in in CocoaPods
在 CocoaPods 的 config.rb 中，其中有不少关于 Pods 的配置字段、CocoaPods 的一些关键目录，而且还持有一些单例的 Manager。
在「总体把握 CocoaPods 核心组件」一文中，咱们介绍来 pod install 的过程都是在 installer.rb 中完成的，而这个 Installer 的 class ，中的定义是这样的：
module Pod
class Installer
autoload :Analyzer, 'cocoapods/installer/analyzer'
autoload :InstallationOptions, 'cocoapods/installer/installation_options'
autoload :PostInstallHooksContext, 'cocoapods/installer/post_install_hooks_context'
#...
include Config::Mixin
#...
end
end
咱们能够看到 Installer 拿入了 Config::Mixin 这个 module。而这个 config 属性其实就是 CocoaPods 中的一些全局配置变量和一些配置字段。
例如咱们在 write_lockfiles 方法中来查看 config 的用法：
def write_lockfiles
# 获取 lockfile 数据
@lockfile = generate_lockfile
# 将 lockfile 数据写入 Podfile.lock
UI.message "- Writing Lockfile in #{UI.path config.lockfile_path}" do
@lockfile.write_to_disk(config.lockfile_path)
end
# 将 lockfile 数据写入 manifest.lock
UI.message "- Writing Manifest in #{UI.path sandbox.manifest_path}" do
@lockfile.write_to_disk(sandbox.manifest_path)
end
end
这里面的 config 就是经过 Mix-in 方式拿进来的变量，意在更加容易的去访问那些全局变量和配置字段。
咱们在写入文件的位置下一个断点，能够清楚的打印 lockfile_path ；固然我也可使用 config 打印其余的重要信息：
config.lockfile_path # lockfile 的 Path
config.installation_root # 执行 install 的目录
config.podfile # 解析后的 Podfile 实例
config.sandbox # 当前工程的 sandbox 目录
# ...
具体的属性能够查看 config.rb 中的代码来肯定。既然 Config 已经变成一个 Mix-in ，在 CocoaPods 中引入的地方天然就会不少了：
简单说一句 Duck Typing 思想
下面是一点对于编程思想的思考，能够不看。
最后咱们来讲一个高级的东西（其实只是名字很高级），那就是 Duck Typing，在不少书中也被称做鸭子类型。
Duck Typing 描述的是这么一个思想：若是一个事物不是鸭子（Duck），若是它走起路来像一只鸭子，叫起来也像一只鸭子，即咱们能够说它从表现来看像一只鸭子，那么咱们就能够认为它是一只鸭子。
这种思想应用到编程中是什么样的呢？简而言之，一个约定要求必须实现某些功能，而某个类实现类这个功能，就能够把这个类看成约定的具体实现来使用。
咱们从这个角度来看，其实 Mix-in 这种模式就更加区别于多继承，而是一种 Duck Typing 思想的语法糖。咱们不用将一层层 interface 所有继承，而是声明即实现。
Duck Typing 是一种设计语言的思想，若是你想了解的更多，也能够从 Duck Test 这种测试方式开始了解。
总结
本文从 CocoaPods 中使用到的 Ruby 语法特性提及，讲述了在 Ruby 当中，为了解决多继承中的问题从而引入的 Mix-in 模式，而且 Ruby 也为其定义了 module 和 include 关键字的语法糖。从 Mix-in 模式里，咱们能够了解多继承的一些缺点，而且说明了 Mix-in 是为了解决什么问题。最后稍微引入了 Duck Typing 这种程序设计思想，有兴趣的朋友能够自行研究。
知识点问题梳理
这里罗列了一些问题用来考察你是否已经掌握了这篇文章，若是没有建议你加入 收藏 再次阅读：
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什么是 Mix-in，它与多继承是什么关系？ -
Mix-in 在大多数编程语言中是如何落地的？分别说说 Java、Ruby、Swift？ -
多继承的缺点有什么？ -
在 CocoaPods 中是如何使用 Mix-in 特性的？
引用
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《松本行弘的程序世界》- https://book.douban.com/subject/6756090/ -
《Ruby基础教程 第5版》- https://book.douban.com/subject/27166893/ -
「廖 雪峰 Python 教程 - 多重 继承」- https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1016959663602400/1017502939956896
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