مدخل إلى لغة روبي البرمجية

0
روبي هي لغة برمجة كائنيّة التوجّه بسيطة وقويّة في ذات الوقت، تم تطويرها في منتصف التسعينات بواسطة عالم الحاسوب Yukihiro Matsumoto والشهير باسم Matz. كان هدفه من تطوير اللغة جعل البرمجة أكثر متعةً وإنتاجيّة. تعمل اللُّغة على العديد من أنظمة التشغيل، مثل ويندوز، ماك والنسخ المختلفة من UNIX.


مميزات لغة روبي

  • مفتوحة المصدر
  • ذات توجّهات عامّة (general purpose)
  • كائنيّة التّوجّه
  • ديناميكيّة ومفسّرة
  • محمولة
  • صيغة نظيفة

مفتوحة المصدر

كون اللّغة مفتوحة المصدر يعنى أنّه يوجد عدد غير منتهي من المطوّرين قائمين على اللّغة، وسرعة في معالجة الأخطاء.

ذات توجهات عامة

يعنى إمكانية استخدامها في أنواع مختلفة من البرامج، سواء في قواعد البيانات أو واجهات رسوميّة أو برامج علميّة أو الويب، إلى آخره.

لغة كائنية التوجه

الميزة هي أنّها الأسلوب الأفضل والآمن لتطوير البرمجيّات.

دينامكية

لن تكون مضطرًا أن تعلن عن نوع المتغير، بعكس لغات أخرى مثل Java.

مفسرة

بمعنى أنها تستخدم مفسّرًا وليس مترجمًا (المترجم: هو برنامج يقوم بتحويل الشيفرات البرمجيّة من لغة مثل C مثلاً إلى ملفّ تنفيذي. أمّا المفسر: هو برنامج يقوم بتنفيذ الشيفرات البرمجيّة سطرًا بعد سطر وهذا له مميزات وسلبيات. فمن المميزات هي المحموليّة على أكثر من نظام تشغيل وأكثر من بنية من العتاد. بعكس اللّغات المترجمة التي ستحتاج إلى إعادة ترجمة برنامجك كل مرّة لكل منصّة. من السلبيات، البطء وإمكانيّة الإطّلاع على الشيفرات البرمجيّة، إلّا أنّ هذا الأمر لا يعتبر مشكلة في عالم المصادر الحرة)

المحمولية

بمعنى أنّها مدعومة على العديد من النظم. وكذلك هي لغة بسيطة.

Ruby on Rails

لروبي قاعدة داعمين مخلصين في اليابان منذ بداية صدورها، إلا أنّ انطلاقتها الحقيقيّة كانت عند إطلاق David Heimmier Hansson لإطار العمل Ruby on Rails والذي يمكن اعتباره سبب شهرة روبي. يجعل إطار العمل Railss من إنشاء تطبيقات الويب عملاً سهلاً وممتعًا، وبديهيًّا فإنّ السبب وراء ذلك هو سهولة لغة روبي في الأساس.

الكائنات Objects

أحد أهم مبادئ روبي هي أنّ كل شيء في اللُّغة هو كائن. الكائن في البرمجة هو أي كيان له خصائصه المميّزة وأفعاله (المسمّاة دوال Methods). على سبيل المثال، اطّلع على الأسطر البرمجيّة التالية:
"hello".reverse => "olleh"
6.even? => true
[6,4,3,7].sort => [3,4,6,7]
في السّطر الأول، كلمة hello هي كائن يمكن كتابته عكسيًّا بتطبيق الفعل/الدالّة reverse عليه. السّطر الثّاني يشير إلى إمكانيّة التحقّق ممّا إذا كان الرقم 66 (والذي هو كائن في روبي أيضًا) عددًا زوجيًّا أم لا. السّطر الثّالث يوضح أنّه يمكن ترتيب الأرقام تصاعديّا في قائمة باستخدام الدالة sort.

تنصيب روبي

نحتاج قبل البدء في استخدام روبي إلى تنصيبها أوّلاً. تختلف عمليّة التنصيب قليلاً باختلاف نظام التشغيل المستخدم، كذلك هناك العديد من الطرق لتنصيب روبي، اخترنا أبسطها.

Windows

إذا كنت تستخدم نظام التشغيل ويندوز فإنّ أفضل طريقة هي استخدام Ruby Installer، اضغط على زرّDownload وانتظر انتهاء التحميل، ثم افتح برنامج Ruby Installerr واتّبع التعليمات، في أحد النوافذ سيظهر لك خيار Add Ruby executable to your path، أشّر عليه وتابع عمليّة التّنصيب مثلما تنصّب أي برنامج آخر على ويندوز.

Mac

إذا كنت تستخدم نظام التشغيل ماك فإنَّ روبي مثبَّتة عليه بشكل قياسي ولكن هناك احتمال كبير أنّ النسخة المثبَّتة ليست أحدث نسخة. لمعرفة نسخة روبي الموجودة لديك، افتح الطرفيّة (وذلك بالبحث عن Terminal وفتحه) واكتب الأمر التالي:
ruby -v
أبسط طريقة لتنصيب أحدث نسخة من روبي على نظام ماك هو استخدام مدير الحزم Homebrew. بعد تنصيب Homebrew على جهازك، اكتب الأمر التالي في الطرفيّة وسيقوم البرنامج بفعل كل شيءٍ لك:
brew install ruby

Linux

إذا أردت إدارة نُسخ متعدِّدة من روبي على جهازك أو كنت تستخدم نظام لينكس فإنَّ الخيار الأمثل لديك هو استخدام مدير الإصدارات، هناك الكثير من هذه البرامج بما فيها (Ruby Version Manager (RVMM. لكي تتمكّن من تنصيب روبي باستخدام RVM، افتح الطرفيّة واكتب الأمر التالي:
\curl -L https://get.rvm.io | bash -s stable --ruby
يمكنك بعد ذلك معرفة نسخ روبي المنصّبة على جهازك باستخدام أمر:
rvm list
بعد معرفة النسخ يمكنك تحديد النسخة التي تريدها أن تكون الافتراضيّة عن طريق كتابة أمر:
rvm use [Ruby Version] –default
حيث [Ruby Version] هو رقم النسخة، مثلا 2.0.0 أو غير ذلك.

معرفة إصدار روبي على جهازك

كما لاحظت وستلاحظ أيضًا مع تعمّقك في استخدام روبي أنّك ستحتاج في أغلب التنصيبات إلى استخدام الطرفيّة لتنفيذها. هذا الأمر شائع جدًا وستجد أنّك في كثيرٍ من الأحيان تستخدم الطرفيّة لتشغيل سكربتات وكتابة أوامر عندما تتعامل مع روبي. أتوقّع أنّك تعاملت مع الطرفيّة من قبل إذا كنت تستخدم أحد نظامي التشغيل ماك أو لينكس. ولكن على كلّ حال إذا لم تستخدم الطرفيّة من قبل فلا تقلق، ربّما تبدو صعبة في بادئ الأمر ولكن مع الوقت ستلاحظ مدى سهولتها وإنتاجيّتها.
سنستخدم الآن الطرفيَّة للتحقُّق من أنّ عمليّة التنصيب تمّت بنجاح. اكتب السطر التالي:
ruby -v
إذا انتهى التنصيب بنجاح فسيظهر لك اسم نسخة روبي المنصّبة، كما هو ظاهر في الصورة أدناه، تخبرني الطرفيّة أنّ نسخة روبي الموجودة على حاسوبي هي ruby 2.2.3، وهي أحدث إصدار وقت كتابة هذا الدّرس.


سطر أوامر روبي التفاعلي

يوفّر سطر أوامر روبي التفاعلي (IRB) مجالاً لكتابة شيفرات روبي والحصول على نتائج لحظيًّة حيثُ يتمّ تنفيذ الأمر فور ضغطك على زرّ Enter. تأتي هذه الأداة مدمجة مع روبي، لذلك فلن تحتاج إلى عمليَّات تنصيب إضافيّة.
سنجرّب الآن كتابة شيفرات برمجيّة بسيطة للتعرُّف على مدى سهولة اللُّغة في سطر أوامر روبي التفاعليّ والتي تعمل في الطرفيّة مباشرةً. للبدء، كل ما عليك فعله هو فتح الطرفيّة وكتابة أمر irb ثمّ الضغط على Enter. يؤدّي هذا إلى بدء جلسة IRB، أي أنّه الآن بإمكانك كتابة وتنفيذ أوامر روبي. لطباعة  Hello World على الشاشة اكتب الأمر التالي:
puts "Hello World"
puts هو أمر في روبي وهو اختصار لـ put string والذي يطبع السلاسل النصيّة Strings. سلسلة "Hello World" هي كائن روبي يخزّن النصّ المكتوب بين علامتي التنصيص.
لنجرّب استخدام الدالّة المذكورة سابقًا reverse على نص "Hello World". اكتب الأمر التالي:
puts "Hello World".reverse
ستلاحظ ظهور النصّ معكوسًا. النقطة الموجودة بعد السلسلة هي الطريقة التي نضيف بها الدوال إلى الكائنات في روبي. ربّما تريد أن تجرّب الدالّة على نصوص مختلفة أيضًا لفهم طريقة عملها أكثر.

العمليات الحسابية

يمكن لروبي التعامل مع الأرقام أيضًا فيمكننا إجراء عمليّات حسابيّة مختلفة. جرّب العمليّات الحسابيّة التالية أو عمليّات حسابيّة أخرى من اختيارك:
1 + 1
5 – 7 * 2
456549 * 45 + 23543
كما ذكرنا سابقًا فإنّ روبي تعتبر أن كلّ شيء هو كائن، فالأرقام في روبي إذًا هي كائنات لها خصائص ودوال. اكتب السطر التالي ولاحظ ما سيظهر لك:
2.even?
ستجيب عليك روبي true، نعم اثنان هو رقم زوجي (even). لاحظ مدى سهولة لغة روبي. لو عرضت السطر السابق على شخص لا يعرف شيئًا على البرمجة، بنسبة كبيرة جدًا سيفهم المقصود منه.
تسمّى القوائم الموجودة بين أقواس مربّعة بالمصفوفة Array. إليك مثال على مصفوفة تحتوي على بعض الأرقام:
[2, 7, 4, 8]
بديهيًّا فهذه المصفوفة هي كائن، وبالتّالي فهناك دوالّ خاصّة بها. لنجّرب دالّة sort. أضف .sort إلى نهاية المصفوفة:
[2, 7, 4, 8].sort
ماذا حدث بعد كتابة الأمر؟ تم ترتيب المصفوفة تصاعديًّا. لأنّ الدّالة sort وكما يوضّح اسمها تُرتّب المصفوفة التي تعمل معها ترتيبًا تصاعديًا.

العبارات المنطقية

مثال آخر على مدى سهولة ووضوح روبي، اكتب السطر التالي في جلسة IRB لديك ثم اضغط Enter:
4.times do
لن يحدث شيء ولكن ستلاحظ ظهور علامة (*) بدلاً من علامة (<) بعد رقم السّطر. هذه العلامة توضّح أنّنا لا زلنا في مرحلة كتابة الشيفرات البرمجيّة، بمعنى آخر أنّ الشيفرات البرمجيّة لم تنته بعد. اكتب شيئًا مثل التّالي أو اطبع نصًّا آخر من اختيارك ثمّ اضغط Enter:
puts "Ruby is so easy"
نهايةً اكتب end في السطر الجديد واضغط Enter لإنهاء مرحلة الإدخال. ربّما يمكنك تخمين ماذا تفعل هذه الشيفرات البرمجيّة قبل حتّى تشغيلها. نحن ببساطة نخبر روبي أن تفعل أمرًا لعددٍ من المرّات. في هذا المثال، نطلب من اللُّغة طباعة النصّ الموجود بين علامتي التنصيص 4 مرّات.
إذا لم تفهم ما المقصود تمامًا في الفقرة السّابقة فالمطلوب أن نكتب الأسطر التالية (سطرًا بعد الآخر):
4.times do
puts "Ruby is so easy"
end

كتابة برنامج روبي

الآن وبعد أن رأينا كيف تعمل روبي في سطر أوامر روبي التفاعليّ فقد حان الوقت لكتابة روبي وحفظها في ملفّ. افتح محرّر النصوص المفضّل لديك، لا تحتاج إلى برنامج معيّن لكتابة روبي، مجرّد محرّر نصوص بسيط يفي بالغرض. ولكن يفضّل اختيار محرّر نصوص يدعم خاصيّة تعليم الصيغة وتلوينها syntax highlighting. بعض الاقتراحات: Notepad++، Sublime Text.
للبدء كل ما علينا فعله هو كتابة ما يلي في الملفّ:
puts "Hello World"
لاحظ أنّ هذه الشيفرة البرمجيّة مشابهة تمامًا لما كتبناه سابقًا في سطر أوامر روبي التفاعليّ، وبالتّالي فيجب أن نتوقّع نتائج مشابهة عند تشغيل البرنامج. لتشغيل البرنامج علينا أوّلاً حفظ الملفّ.
أقترح عليك إنشاء مجلّد باسم learnRuby أو أيّ اسم آخر لحفظ ملفّات روبي التي سنعمل عليها في هذه السلسلة، احفظ الملف باسم hello.rb أو أيّ اسم آخر مع وجوب إضافة rb. في آخره حيث rb. هو الامتداد المستخدم لكلّ سكربتات روبي.
بعد حفظ الملفّ، افتح الطرفيّة واذهب إلى المجلّد الذي قمت بحفظ الملفّ به عن طريق كتابة الأمر التالي:
cd [file path]
حيث file path هو مسار الملفّ. مثلاً إذا قمت بحفظ الملفّ في مجلّد learnRuby في C على ويندوز فالمسار سيكون C:\learnRuby وبالتّالي سيكون الأمر:
cd C:\learnRuby
بعد التوجّه إلى المجلّد الذي يحتوي على الملفّ نقوم بتشغيل البرنامج، كل ما علينا فعله هو كتابة:
ruby hello.rb
بعد تنفيذ الأمر ستلاحظ ظهور النصّ المكتوب، نفس العمليّة التي قمنا بها في سطر أوامر روبي التفاعليّ. الفرق الوحيد بين كتابة روبي في ملف وبين كتابتها في سطر أوامر روبي التفاعليّ هو أن سطر أوامر روبي التفاعليّ ينفّذ أمر روبي في كل مرّة نضغط Enter. أمّا كتابة شيفرات روبي في ملفّات يسمح لك بكتابة أكثر من سطر أوامر والتي ستُنفّذّ جميعًا عند تشغيل البرنامج. يمكننا التحقُّق من ذلك بالعودة إلى الملفّ المستخدم وإضافة أوامر أخرى. مثلاً، جرّب الأوامر التالية أسفل الأمر الموجود في الملفّ:
puts 1 + 1
3.times do
puts "Ruby"
end
احفظ الملف، وأعد تشغيله كما فعلت من قبل، ماذا تلاحظ؟ بمجرّد الضغط على Enter نحصل على نتيجة تنفيذ جميع الشيفرات البرمجيّة مرّة واحدة.

التعليقات في روبي

مع زيادة حجم الشيفرات البرمجيّة وتعقيدها، سيصبح من الصعوبة قراءتها وفهمها. لهذا السبب فمن المفيد إضافة ملاحظات إلى برنامجك لتوضيح وظيفة أجزاء البرنامج لك ولأي مبرمج آخر سيقرأ هذه الشيفرات فيما بعد. تسمّى تلك الملاحظات تعليقات. تبدأ التعليقات في روبي برمز التلبيد Hash (#) وكل ما يأتي بعد هذا الرمز يتمّ تجاهله ولا يُنفّذ. جرّب كتابة تعليق في ملفّ hello.rb وأعد تشغيل البرنامج. تحقّق هل حدث اختلاف في النتائج أم لا.
مثال على تعليق:
# هذا البرنامج يطبع حاصل ضرب الرقمين 3 * 4
puts 3 * 4

ختام

تعرّفنا في هذا الدّرس على مدى بساطة روبي وقربها من الإنجليزيّة العاديّة، ما يميّزها عن لغات البرمجة الأخرى وكيف يمكن تنصيب وبدء البرمجة باستخدامها. كذلك تعرّفنا على بعض المفاهيم الخاصّة باللّغة والتي إن لم تفهمها فلا تقلق، ليس من المفترض أن تعرف كلّ هذا حيث أنّنا سنستعرض هذا كلّه باستفاضة في الدروس القادمة من هذه السلسلة. إذا استعصى عليك أمر أو واجهت مشكلة، لا تتردد في السؤال عنها في قسم التعليقات أدناه.