M Ruby

회사에서 조만간 루비를 안 쓰게 될 것 같다.

~~루비를 보내주는 마지막 공부.....~~

아니면 언젠가 이직하면 레일즈를 쓰는 회사로 이직을 하게될까?

Metaprogramming Ruby

아무튼 Metaprogramming Ruby라는 책을 읽어 보려한다. 올리는 글은 챕터별 정리와 사견

되도록 우리나라에 출판된 번역본 책은 안 올리려고 하는데

이 책은 번역본도 없고 깃헙에 pdf로 올라와 있어서 한번 해본다.

The M Word

메타 프로그래밍은 코드를 쓰는 코드이다.

일단은 이 정도가 제일 간단한 정의이다. 자세한 얘기 이전에 먼저 프로그래밍 언어 자체에 대해 살펴본다.

유령 마을 vs 시끌시끌한 시장

소스 코드를 변수, 클래스, 메서드 등의 활기찬 시민들로 가득 찬 세상으로 생각해 보자
많은 프로그래밍 언어에서 이 시민들은 유령 같다
- C++를 예로 들면 컴파일러가 작업을 마치면 변수나 메서드 같은 것들은 형태를 잃는다.....!
- 런타임에서 다 사라지고 유령 같지
루비와 같은 언어에서 런타임은 시끌시끌한 시장 같다.
- 대부분의 언어 구조들이 여전히 생생하게 살아있고
- 심지어 언어 구조까지 걸어갈 수 있고 그것에 관한 질문을 할 수도 있다.
- 이를 Introspection이라고 한다.

# the_m_word/introspection.rb
class Greeting
  def initialize(text)
    @text = text
  end
  def welcome
    @text
  end
end

my_object = Greeting.new("Hello")

Greeting 클래스를 정의하고 객체를 만들었다.

my_object.class                             # => Greeting

my_object 에게 클래스가 뭐냐고 물어보면 확실하게 Greeting 이다~~~ 라고 답해줌
그럼 이제 그 클래스로부터 인스턴스 메서드의 리스트를 물어볼 수 있다.

my_object.class.instance_methods(false)     # => [:welcome]

클래스는 메서드 이름을 포함하는 배열로 답을 해준다. [:welcome]
false 인수는 상속받은 메서드는 나열하지 않는다는 뜻
그럼 객체를 보면서 인스턴스 변수에 대해 물어보자

my_object.instance_variables                # => [:@text]

잘~ 답해준다.
루비에서 객체와 클래스는 일급 시민( FIrst-class citizens )이기 때문에 우리는 많은 정보들을 얻을 수 있다.

-

우리는 루비에서 런타임에 언어의 구조를 읽을 수 있다 !

하지만 작성하는 것은??? 프로그램이 실행되는 동안 Greeting에 새 인스턴스 메서드를 추가하려면???

메타프로그래머 이야기

데이터베이스에 객체를 저장하기 위한 간단한 라이브러리를 구축해보자

첫 번째 시도

각 클래스를 데이터베이스 테이블에 매핑하고 각 객체를 레코드에 매핑한다.
객체를 생성하거나 그 속성에 액세스 할 때 객체는 SQL 문자열을 생성하여 데이터베이스로 보낸다.

#the_m_word/orm.rb
class Entity
  attr_reader :table, :ident
  def initialize(table, ident)
    @table = table
    @ident = ident
    Database.sql "INSERT INTO #{@table} (id) VALUES (#{@ident})"
  end
  def set(col, val)
    Database.sql "UPDATE #{@table} SET #{col}='#{val}' WHERE id=#{@ident}"
  end
  def get(col)
    Database.sql ("SELECT #{col} FROM #{@table} WHERE id=#{@ident}")[0][0]
  end
end

SQL을 알고있다면 읽을 만 할 듯
Entity에서 id값, 테이블 이름을 갖고있고 Entity를 생성하고 나면 데이터베이스에 저장된다
Entity#set은 컬럼의 값을 업데이트, Entity#get은 컬럼의 값을 갖고 온다

class Movie < Entity
  def initialize(ident)
    super "movies", ident
  end
  def title
    get "title"
  end
  def title=(value)
    set "title", value
  end
  def director
    get "director"
  end
  def director=(value)
    set "director", value
  end
end

Entity클래스로 Movie를 정의해봤다.
Movie 클래스는 title, director 에 대한 reader , writer를 갖고있다.

다음과 같은 코드로 새 영화를 데이터베이스에 넣을 수 있다!

movie = Movie.new(1)
movie.title = "Doctor Strangelove"
movie.director = "Stanley Kubrick"

이제 데이터베이스에 id가 1인 영화가 생겼다!
( director = "~~~" 이 꼴은 director=("~~~") 이거랑 동일 )

하지만 중복이 많다.

데이터베이스의 컬럼에도 title을 갖고있고, Movie클래스에도 @title 필드를 갖고있다.

그리고 title 메서드를 갖고있고 두개의 "title" 문자열 상수도 있다.

메타프로그래밍 시작

메타프로그래밍 기반의 솔루션을 찾아보자
객체를 데이터베이스 테이블에 매핑하는 ActiveRecord 라이브러리를 사용해본다.

class Movie < ActiveRecord::Base
end

movie = Movie.create
movie.title = "Doctor Strangelove"
movie.title  # => "Doctor Strangelove"

이전 코드는 Movie에서 레코드를 매핑하는 객체를 만든 뒤 Movie의 title을 호출하여 접근했다.
테이블에 대한 이름도 필요했다.
하지만 이번 코드에선 이런 과정이 소스코드에 전혀 없다.
정의하지 않은 title, title= 이 어떻게 존재하는 것일까?

ActiveRecord의 기본 작동 방식

테이블 이름은 간단하게 클래스의 introspection 을 통해서 규칙을 정한다.
- 클래스의 이름이 Movie이므로 ActiveRecord는 이를 Movie라는 테이블에 매핑한다
그렇다면 객체의 속성에 접근하는 title= , title 같은 메서드는?? - 여기서 메타 프로그래밍!
- 데이터베이스 스키마에서 이름을 유추하고 자동으로 정의한다.
- 런타임에 스키마를 읽고 Movie테이블에 title, director라는 두 개의 컬럼을 발견
- 동일한 이름의 두 속성에 대한 접근자 메소드를 정의한다.

이게 바로 introspection의 음 양!! 단순히 언어의 구조를 읽는 것이 아니라 쓰기까지 하는 것

메타 프로그래밍은 런타임에 언어 구조를 조작하는 코드를 작성하는 것이다
ActiveRecord는 이 컨셉을 적용했다.
각 클래스의 특성에 대한 접근자 메소드를 작성하는 대신
상속받는 클래스에 대해 런타임에 이런 메소드를 정의하는 코드를 작성했다.

메타프로그래밍과 루비

맨 처음 유령 마을과 시끌시끌한 시장에 대해 얘기했던 게 기억나는가?

언어의 구문을 조작하려면 해당 구문이 런타임에 있어야한다.

몇 가지 언어들은 런타임에서 제어기능을 제공하는데 이에대해 간략히 살펴보자.

Code Generators and Compilers

메타프로그래밍에서는 코드를 작성하는 코드를 작성한다. 하지만 그게 code generator와 컴파일러가 해주는 것 아닌가?

예를들어 Java code를 작성하고 코드 제너레이터로 XML 설정 파일을 만들 수 있다. 넓은 의미에서 이 XML 생성은 메타프로그래밍의 한 예이다.

메타프로그래밍의 또 다른 의미로, 프로그램을 사용하여 두 번째 고유 프로그램을 생성하거나 조작한 다음 두 번째 프로그램을 실행한다는 것도 있다! ( C++의 템플릿 )

하지만 이 책에서는 메타프로그래밍의 다른 의미, 런타임에 스스로 조작하는 코드에 초점을 맞춘다. Code Generator 및 Compiler의 정적 메타 프로그래밍과 구별되는 동적 메타 프로그래밍이라고 생각하면 된다.

또한 많은 언어에서 동적 메타프로그래밍을 할 수 있지만 루비에서는 더 우아하고 원활하게 할 수 있다!

C로 작성된 프로그램은 런타임에 대부분의 정보가 손실되기 때문에 메타프로그래밍이나 Introspection을 지원하지 않는다.
C++에서 몇몇 언어들의 구문들은 컴파일에서 살아남기 때문에 객체와 클래스에서 사용이 가능
Java에서 컴파일과 런타임은 더 모호하다. 클래스 메서드를 나열하거나 슈퍼클래스까지 올라갈 수 있는 충분한 Introspection을 제공!

루비는 매우 메타프로그래밍 친화적인 언어다. 컴파일 타임이 없으며 대부분의 언어 문법을 런타임에 사용 가능하다.

작성하는 코드와 런타임의 경계가 없다.

루비의 메타프로그래밍은 그저 전문가를 위한 모호한 예술이 아니고, ActiveRecord처럼 정교한 것을 만드는 데만 유용한 기능도 아니다

만약 고급 루비 코딩의 길을 가고싶다면 .... !

사견

아직까진 쉬운 내용
다른 orm들도 메타프로그래밍을 쓰는 것으로 알고 있다.

M Ruby - 1

SERIES: Metaprogramming Ruby (10)