Ruby Programmierung Grundlagen: Kurs zu idiomatischem Ruby

Einstieg in Ruby

• Ruby im Überblick: Herkunft, Designphilosophie und Einsatz von Skripten bis Ruby on Rails
• Ruby-Versionen: jährlicher Release zu Weihnachten, Wartungszeiträume, Version wählen
• Ruby unter macOS installieren: Versionsmanager wie rbenv oder mise statt System-Ruby
• Ruby unter Windows installieren: RubyInstaller mit DevKit oder Ruby in WSL
• Ruby verwenden: Programme mit ruby datei.rb starten, Shebang-Zeile und Ausführungsrechte
• Interaktive Ruby-Shell (IRB): Autovervollständigung, mehrzeilige Eingaben, Verlauf
• Dokumentation nutzen: ri im Terminal, docs.ruby-lang.org und Hilfe direkt in IRB
• Die Grundlagen von Ruby: Ausdrücke, Methodenaufrufe, Kommentare, Namenskonventionen
• Editor einrichten: VS Code mit Ruby LSP oder RubyMine

Ruby-Objekttypen

• Alles ist ein Objekt: class, methods, respond_to? und object_id erkunden
• Variablen: lokale, Instanz-, Klassen- und globale Variablen und ihre Präfixe
• Ganzzahlen: Integer ohne feste Größengrenze, Ganzzahldivision, % und divmod
• Fließkommazahlen: Float, Rundungsfehler, Rational und BigDecimal für exakte Beträge
• Zeichenketten: einfache und doppelte Anführungszeichen, wichtige String-Methoden
• Escaping, Interpolation mit #{} und mehrzeilige Texte mit Heredoc <<~
• Eingefrorene String-Literale: frozen_string_literal und Warnungen mit -W:deprecated ab Ruby 3.4
• Arrays anlegen, indizieren, verschachteln und mit %w[] kompakt schreiben
• Array-Methoden: push, pop, flatten, uniq, compact, include?, first(n)
• Hashes: Schlüssel-Wert-Paare, fetch mit Standardwert, Kurzschreibweise {name:, ort:}
• Symbole: wann Symbol, wann String, Symbole als Hash-Schlüssel
• Boolesche Werte: true, false und warum in Ruby nur nil und false falsch sind
• Bereiche: 1..10 und 1...10, endlose Bereiche, step und include?
• Konstanten: Schreibweise, Warnung bei Neuzuweisung und Schutz mit freeze
• nil als Null-Wert: nil?, sicherer Navigationsoperator &. und ||=
• Unveränderliche Wertobjekte mit Data.define und klassische Strukturen mit Struct

Kontrollstrukturen in Ruby

• Kontrollstrukturen im Überblick: jede Verzweigung ist ein Ausdruck mit Rückgabewert
• Bedingungen mit if, else, elsif und als nachgestellter Modifikator
• unless gezielt einsetzen – und wann ein if mit Negation lesbarer ist
• case/when mit Bereichen, Klassen und regulären Ausdrücken als Vergleichswerten
• Mustervergleich mit case/in: Arrays und Hashes zerlegen, Guard-Klauseln
• Kurzschreibweisen: ternärer Operator, && und ||, and/or und ihre Rangfolge
• Schleifen: while, until, loop sowie break und next
• Iteratoren statt Zählschleifen: each, times, upto, each_with_index

Ruby-Skripting

• Bewährte Ruby-Praktiken: Community-Styleguide, sprechende Namen, kurze Methoden
• Code automatisch prüfen und formatieren mit RuboCop oder Standard
• Beenden eines laufenden Skripts: exit, abort, Strg+C und Interrupt abfangen
• Eingabe und Ausgabe: puts, print, p, gets.chomp und $stdin
• Kommandozeilenargumente mit ARGV und OptionParser auswerten
• Dateien lesen und schreiben mit File.read, File.foreach und File.open mit Block
• Fehlerbehandlung mit begin/rescue/ensure und eigenen Exception-Klassen
• Gems und Bundler: Gemfile, bundle install und Versionen festhalten im Gemfile.lock

Enumerables und Codeblöcke in Ruby

• Das Modul Enumerable: gemeinsame Methoden für Arrays, Hashes und Bereiche
• Was ist ein Codeblock? do…end und geschweifte Klammern, Blockparameter, yield
• Blöcke als Objekte: Procs und Lambdas speichern, übergeben und aufrufen
• Kurze Blockparameter: &:symbol, nummerierte Parameter _1 und it ab Ruby 3.4
• Elemente finden: find, select, reject, any?, all? und count
• Abbilden mit map, flat_map, filter_map und each_with_object
• Werte verdichten mit inject/reduce, sum, tally und group_by
• Sortieren mit sort, sort_by, min_by, max_by und dem Raumschiff-Operator <=>
• Hashes zusammenführen mit merge, Konflikte per Block lösen, transform_values
• Lazy Enumerators mit lazy für große oder endlose Datenmengen

Ruby und benutzerdefinierte Methoden

• Methoden definieren und aufrufen, optionale Klammern, Methoden mit ? und !
• Variabler Gültigkeitsbereich: Methoden, Blöcke und Closures
• Argumente: Positions-, Schlüsselwort- und variable Argumente mit *args und **opts
• Standardwerte für Argumente und Pflicht-Schlüsselwortargumente
• Rückgabewert: implizite Rückgabe des letzten Ausdrucks und vorzeitiges return
• Mehrere Werte zurückgeben und per Mehrfachzuweisung entgegennehmen
• Einzeilige Methoden mit def name = ausdruck (Endless Methods)

Klassen, Module und Tests

• Eigene Klassen: initialize, attr_reader, to_s und Sichtbarkeit mit private
• Module als Mixins: Comparable und Enumerable in eigene Klassen einbinden
• Tests schreiben mit Minitest; RSpec als verbreitete Alternative kennenlernen
• Typsignaturen mit RBS und Prüfung mit Steep; Sorbet in größeren Codebasen
• Laufzeit messen mit Benchmark und den YJIT-Compiler aktivieren

Ruby mit Coding-Agenten

• Fehlende Typprüfung ausgleichen: Agent schreibt zuerst Minitest-Fälle, dann die Methode
• Jede Agentenänderung endet mit rubocop --autocorrect und einem grünen rake test
• Neue Gems nur mit Begründung des Agenten; bekannte Sicherheitslücken mit bundler-audit prüfen
• RBS-Signaturen vom Agenten erzeugen lassen und mit Steep gegen den Code prüfen
• Metaprogrammierung wie method_missing oder define_method in Vorschlägen hinterfragen

Praxisprojekt: Kommandozeilenwerkzeug für CSV-Auswertungen

• CSV-Dateien mit der Bibliothek csv einlesen und Zeilen in Data-Objekte überführen
• Optionen mit OptionParser: Spalte wählen, filtern, Ausgabe als Tabelle oder JSON
• Auswertung mit group_by, sum und sort_by, abgesichert durch Minitest
• Werkzeug mit bundle gem als Gem paketieren und lokal installieren

Lernziele

• Sie installieren eine aktuelle Ruby-Version über einen Versionsmanager und arbeiten mit IRB und ri
• Sie wählen passende Objekttypen – Strings, Symbole, Arrays, Hashes, Bereiche – und gehen sicher mit nil um
• Sie verarbeiten Sammlungen mit Enumerable-Methoden und Codeblöcken statt mit Zählschleifen
• Sie schreiben Skripte mit Kommandozeilenargumenten, Dateizugriff und Fehlerbehandlung
• Sie strukturieren Code in Methoden, Klassen und Modulen und prüfen ihn mit Minitest und RuboCop

Zielgruppe

• Einsteiger:innen in die Programmierung, die mit einer gut lesbaren Sprache beginnen möchten
• Entwickler:innen aus anderen Sprachen, die Ruby für Skripte, Automatisierung oder den Einstieg in Ruby on Rails lernen
• Administrator:innen und DevOps-Teams, die wiederkehrende Aufgaben mit Ruby-Skripten automatisieren