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Monkey Patch猴子补丁编程方式及其在Ruby中的运用

2015年11月30日 作者：ningandjin

何谓猴子补丁（Monkey Patch）？在动态语言中，不修改源代码而对功能进行追加和变更。

使用猴子补丁的目的：
1、追加功能
2、功能变更
3、修正程序错误
4、增加钩子，在执行某个方法的同时执行一些其他的处理，如打印日志，实现AOP等，
5、缓存，在计算量很大，结算之后的结果可以反复使用的情况下，在一次计算完成之后，对方法进行替换可以提高处理速度。

Ruby的类都是开放类，即在类定义之后还可以任意添加内容， 这就使得在Ruby中使用猴子补丁变得特别容易了。另外，Ruby还提供了对方法、类和模块的进行操作的功能，让我们使用猴子补丁更加得心应手。Ruby提供的基本功能如下：
      alias：给方法另起别名
      include：引入其他模块的方法
      remove_method: 取消本类中的方法
      undef:取消方法 
     
在 Ruby 中使用 Monkey Patch
我当时遇到的场景是这样的：

我司使用第三方库 fog 进行 EC2 的操作。创建实例等很多命令都需要设置实例类型这个参数。在 fog 里，EC2 的所有类型都定义在 fog/aws/models/compute/flavors.rb 的 FLAVORS 数组里。如果设置的类型不在 FLAVORS 数组里，fog 都会视作是无效的参数而报错。

后来，亚马逊发布了新的实例类型 D2。虽然 Ruby 的第三方社区非常活跃，但是 fog 的开发社区还是没有及时添加 D2 到 flavors.rb 里；而我司的工作又迫切需要使用 D2 类型的实例。

背景交待完毕，接下来看看有什么样的解决方法。

方法一：我们可以向 fog 提交一个 Pull Request 来添加新类型。

但是这个方法行不通。我们使用的 knife-ec2 对 fog 的版本依赖必须是 1.25.*，但是 fog 已经更新到了 1.31.0，而且 fog 从 1.27.0 开始结构上有很大的变化。显然，我们不可能再等 knife-ec2 升级支持新版本的 fog，所以我们提交 Pull Request 更新 fog 不能解决问题。

方法二：手动更新旧版 fog 既然不能使用最新版的 fog，我们可以手动编辑 1.25 版的 fog，再打包成 Gem 使用。这个方法比前一个方法更容易操作，但是带来的问题时不易于维护。为了一个极小的改动，把自己的代码加入到第三方库中总是让人觉得不够「干净」。

最后，在同事的指点下，我采用了第三种方法，即 Monkey Patch。我在我司的 Ruby 项目里添加了一个文件 lib/PROJECT_NAME/monkey_patches/flavors.rb，接着在文件中添加以下代码来修改 fog/aws/models/compute/flavors：

require 'fog/aws/models/compute/flavors'

class Object

 def redef_without_warning(const, value)
  mod = self.is_a?(Module) ? self : self.class
  mod.send(:remove_const, const) if mod.const_defined?(const)
  mod.const_set(const, value)
 end
end

module Fog
 module Compute
  class AWS
   NEW_FLAVORS = FLAVORS + [
    {
     :id => "d2.xlarge",
     ...
    },
    {
     :id => "d2.2xlarge",
     ...
    },
    {
     :id => "d2.4xlarge",
     ...
    },
    {
     :id => "d2.8xlarge",
     ...
    }
   ]

   redef_without_warning :FLAVORS, NEW_FLAVORS

  end
 end
end

总结
通过在自己的代码中添加一个 Monkey patch，我们成功地实现了向 fog 中动态添加新实例类型。我司终于可以使用 fog 创建 D2 类型的机器了；而且这个方法改动的代码量最小，也更加容易维护。

Monkey Patch 并非是完美的解决方法，它会引入一些陷阱。所以这个技巧在软件工程领域还有一些争议。不过，我还是觉得 Monkey Patch 是一个不错的零时性解决方法。

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