Ruby

Ruby 4.0.0 已发布

由 naruse 发表于 2025-12-25
翻译： GAO Jun

我们很高兴地宣布 Ruby 4.0.0 已发布。 Ruby 4.0 引入了 Ruby::Box 和 “ZJIT”，以及若干改进。

Ruby Box

Ruby Box 是一项新的（实验性）特性，提供了定义隔离的功能。 可以通过设置环境变量 RUBY_BOX=1 来启用 Ruby Box。对应的类是 Ruby::Box。

在 Ruby Box 中载入的定义是隔离的。Ruby Box 之间可以互相隔离：猴子补丁、全局变量、类变量、类/模块定义、加载的原生库和 Ruby 库。

预期使用场景包括：

  • 在 box 中运行带有猴子补丁的测试用例，避免影响其他测试用例
  • 在应用服务器的 Ruby 进程中，并行运行 Web 应用 box，以此进行蓝绿部署
  • 在 Web 应用的 box 中并行运行，在一段时间内，通过响应时间差异来评估依赖更新的效果
  • 用作基础（底层）API，以实现某种“包”（高层）API（尚未设计）。

“Ruby Box” 的详细信息，可以参阅 Ruby::Box。 [Feature #21311] [Misc #21385]

ZJIT

ZJIT 是一个新的即时 (JIT) 编译器，它是作为 YJIT 的下一代产品进行开发的。您需要使用 Rust 1.85.0 或后续版本来构建 Ruby 才能使用， 然后在运行时，指定 --zjit 来启用。

我们之所以创建这个新的 Ruby 编译器，是为了既能够提升性能上限（通过更大的变异单元和 SSA IR）， 又能够鼓励更多的外部贡献（通过成为更传统的方法编译器）。更多详情，可以参阅 我们的博客。

ZJIT 目前比解释器更快，但还不如 YJIT。我们鼓励您尝试 ZJIT，但目前不建议将其用于生产环境。敬请期待 Ruby 4.1 的 ZJIT。

Ractor 实现

Ractor，即 Ruby 的并行执行机制，获得了多项改进。新类 Ractor::Port 被用来解决消息收发的相关问题（参见 我们的博客）。 另外，Ractor.shareable_proc 让 Ractor 之间共享 Proc 对象更加容易。

性能方面，改进了许多内部数据结构，大大减少了全局锁的争用，从而提升了并行性能。此外，Ractor 现在共享更少的内部数据，这也降低了并行运算时的 CPU 缓存争用。

Ractor 最初在 Ruby 3.0 作为实验性功能被引入。我们计划明年取消其 “实验性” 状态。

语言变化

  • *nil 不再调用 nil.to_a，就像 **nil 不再调用 nil.to_hash。 [Feature #21047]

  • 行首的逻辑二元运算符 (||，&&，and 和 or) 与行首的 . 一样，延续上一行。下面两段代码是等价的：

      if condition1 && condition2
    ...
  end

      if condition1 &&
     condition2
    ...
  end

    [Feature #20925]

核心类更新

注意：我们只列出了重要的核心类更新。

  • Array

    • 新增 Array#rfind，提供了等价于 array.reverse_each.find 的高效方法 [Feature #21678]
    • 新增 Array#find，提供了比 Enumerable#find 更高效的覆盖方法 [Feature #21678]

  • Binding

    • Binding#local_variables 不再包含数字引用参数（如 _1, _2）。 同样， Binding#local_variable_get 和 Binding#local_variable_set 也会拒绝处理数字引用参数。 [Bug #21049]

    • 新增 Binding#implicit_parameters，Binding#implicit_parameter_get 和 Binding#implicit_parameter_defined?。用于访问数字引用参数和 it 参数。[Bug #21049]

  • Enumerator

    • Enumerator.produce 现在能够接受一个可选关键词参数 size 来指定枚举器的大小。 这个参数可以是：整数，Float::INFINITY，可调用对象（如 lambda） 或 nil（表示未知大小）。 当此参数未指定时，默认使用 Float::INFINITY。

        # 无限枚举器
  enum = Enumerator.produce(1, size: Float::INFINITY, &:succ)
  enum.size  # => Float::INFINITY

  # 有限枚举器，指定了一个可计算的大小
  abs_dir = File.expand_path("./baz") # => "/foo/bar/baz"
  traverser = Enumerator.produce(abs_dir, size: -> { abs_dir.count("/") + 1 }) {
    raise StopIteration if it == "/"
    File.dirname(it)
  }
  traverser.size  # => 4

      [Feature #21701]

  • 错误高亮显示

    • 当抛出了 ArgumentError，现在在展示代码段时，会同时显示调用方法代码段和方法定义代码段。 [Feature #21543]

      test.rb:1:in 'Object#add': wrong number of arguments (given 1, expected 2) (ArgumentError)

    caller: test.rb:3
    | add(1)
      ^^^
    callee: test.rb:1
    | def add(x, y) = x + y
          ^^^
        from test.rb:3:in '<main>'

  • Fiber

    • 引入和 Kernel#raise 类似的参数支持 Fiber#raise(cause:)。 [Feature #21360]

  • Fiber::Scheduler

    • 引入 Fiber::Scheduler#fiber_interrupt，允许通过指定异常来终端纤程。 典型的用例是当 IO 操作关闭时，中断等待此 IO 的纤程。 [Feature #21166]

    • 引入 Fiber::Scheduler#yield，允许纤程调度器在禁用信号异常时继续处理。 [Bug #21633]

    • 再次引入 Fiber::Scheduler#io_close 钩子来处理异步 IO#close.

    • Fiber::Scheduler#io_write 在刷新 IO 写缓存时调用。 [Bug #21789]

  • File

    • Linux 中，File::Stat#birthtime 在操作系统和文件系统支持的情况下，会通过 statx 系统调用实现。 [Feature #21205]

  • IO

    • IO.select 允许使用 Float::INFINITY 作为超时参数。 [Feature #20610]

    • 声明废弃行为：IO 类以传入 | 起始的字符串来创建进程的功能被移除。 [Feature #19630]

  • Kernel

    • Kernel#inspect 现在会检查是否存在 #instance_variables_to_inspect 方法， 这个方法可以用来控制在 #inspect 的结果字符串中包含哪些实例变量：

        class DatabaseConfig
    def initialize(host, user, password)
      @host = host
      @user = user
      @password = password
    end

    private def instance_variables_to_inspect = [:@host, :@user]
  end

  conf = DatabaseConfig.new("localhost", "root", "hunter2")
  conf.inspect #=> #<DatabaseConfig:0x0000000104def350 @host="localhost", @user="root">

      [Feature #21219]

    • 声明废弃行为：Kernel#open 以传入 | 起始的字符串来创建进程的功能被移除。 [Feature #19630]

  • Math

  • Pathname

  • Proc

    • Proc#parameters 现在将匿名可选参数显示为 [:opt]，替代原来的 [:opt, nil]， 使得输出能与需要匿名参数时一致。 [Bug #20974]

  • Ractor

    • 新增 Ractor::Port 类，用于在 Ractor 之间进行通信的新同步机制。 [Feature #21262]

        port1 = Ractor::Port.new
  port2 = Ractor::Port.new
  Ractor.new port1, port2 do |port1, port2|
    port1 << 1
    port2 << 11
    port1 << 2
    port2 << 12
  end
  2.times{ p port1.receive } #=> 1, 2
  2.times{ p port2.receive } #=> 11, 12

      Ractor::Port 提供以下方法：

      • Ractor::Port#receive
      • Ractor::Port#send (或 Ractor::Port#<<)
      • Ractor::Port#close
      • Ractor::Port#closed?

      由此，Ractor.yield 和 Ractor#take 被移除。

    • 新增 Ractor#join 和 Ractor#value，用于等待 Ractor 终止。 这类似于 Thread#join 和 Thread#value。

    • 新增 Ractor#monitor 和 Ractor#unmonitor 作为内部使用的底层接口来实现 Ractor#join。

    • Ractor.select 现在只接受若干个 Ractor 和 Port 作为参数。 如果参数是若干个 Ractor，方法会在最早结束的 Ractor 终止时返回。

    • 新增 Ractor#default_port。每个 Ractor 都有一个默认端口，用于 Ractor.send，Ractor.receive。

    • 移除 Ractor#close_incoming 和 Ractor#close_outgoing。

    • 引入 Ractor.shareable_proc 和 Ractor.shareable_lambda 实现可共享的 Proc 或 lambda。 [Feature #21550], [Feature #21557]

  • Range

    • Range#to_set 现在会先检查大小，来避免无上限 range 的问题。 [Bug #21654]

    • Range#overlap? 现在可以正确处理无限（无界） range。 [Bug #21185]

    • Range#max 在无下限整数 range 中的行为已修复。 [Bug #21174] [Bug #21175]

  • Ruby

    • 定义了新的顶级模块 Ruby，包含了 Ruby 相关的常量，此模块在 Ruby 3.4 中被保留， 现在被正式定义。 [Feature #20884]

  • Ruby::Box

  • Set

    • Set 现在是一个核心类，不再是自动加载的标准库类。 [Feature #21216]

    • Set#inspect 现在返回一个更适合 eval 的字符串， 使用 Set[] 语法（如： Set[1, 2, 3]，代替原来的 #<Set: {1, 2, 3}>）。 [Feature #21389]

    • 声明废弃向方法 Set#to_set 和 Enumerable#to_set 传递参数的行为。 [Feature #21390]

  • Socket

    • Socket.tcp 和 TCPSocket.new 现在能接受关键词参数 open_timeout 来定义初始连接时的超时时间。 [Feature #21347]
    • 如果用户在 TCPSocket.new 中指定了超时时间，根据具体情况，Errno::ETIMEDOUT 或 IO::TimeoutError 都可能被更早抛出。此行为目前被统一为抛出 IO::TimeoutError。（请注意，在 Socket.tcp 中，仍然可能有某些情况下会抛出 Errno::ETIMEDOUT，同样如果是操作系统层级发生超时，也可能抛出 Errno::ETIMEDOUT）

  • String

  • Thread

    • 引入和 Kernel#raise 类似的参数支持 Thread#raise(cause:)。 [Feature #21360]

标准库更新

我们只列出了重要的标准库更新。

其他变更列在下方。如果 gem 有自己的 GitHub 发布页面，我们还列出了自 Ruby 3.4.0 以来的发布历史。

以下默认 gems 提升为绑定 gem。

新增以下默认 gem。

  • win32-registry 0.1.2

更新以下默认 gem。

更新以下绑定 gem。

RubyGems 和 Bundler

Ruby 4.0 绑定了 RubyGems 和 Bundler 版本 4。您可以通过下面的链接查看详情。

支持平台

  • Windows

    • 不再支持 14.0（_MSC_VER 1900）之前的 MSVC 版本。 这意味着现在需要 Visual Studio 2015 或更高版本。

兼容性问题

  • 由于新增了 Ractor::Port，以下方法从 Ractor 中被移除：

    • Ractor.yield
    • Ractor#take
    • Ractor#close_incoming
    • Ractor#close_outgoging

    [Feature #21262]

  • 声明废弃 ObjectSpace._id2ref。 [Feature #15408]

  • 移除 Process::Status#& 和 Process::Status#>>，他们已在 Ruby 3.3 中声明废弃。 [Bug #19868]

  • 移除 rb_path_check。此方法原用来检查已在 Ruby 2.7 中移除的 $SAFE 路径。 [Feature #20971]

  • ArgumentError 中，”wrong number of arguments” 现在会包含被调用方法的类或模块名。 （如：Foo#bar 替代原来的 bar）。 [Bug #21698]

  • 错误栈现在不再展示 internal 帧。这些方法现在看起来像是在 Ruby 源文件中，与其他 C 语言实现的方法保持一致。 [Bug #20968]

    此前：

    ruby -e '[1].fetch_values(42)'
<internal:array>:211:in 'Array#fetch': index 42 outside of array bounds: -1...1 (IndexError)
        from <internal:array>:211:in 'block in Array#fetch_values'
        from <internal:array>:211:in 'Array#map!'
        from <internal:array>:211:in 'Array#fetch_values'
        from -e:1:in '<main>'

    现在：

    $ ruby -e '[1].fetch_values(42)'
-e:1:in 'Array#fetch_values': index 42 outside of array bounds: -1...1 (IndexError)
        from -e:1:in '<main>'

标准库兼容性问题

  • CGI 库从默认 gems 中移除。现在 cgi/escape 仅提供下列方法：

    • CGI.escape 和 CGI.unescape
    • CGI.escapeHTML 和 CGI.unescapeHTML
    • CGI.escapeURIComponent 和 CGI.unescapeURIComponent
    • CGI.escapeElement 和 CGI.unescapeElement

    [Feature #21258]

  • 随着 Set 类从标准库升为核型类，set/sorted_set.rb 被移除。 SortedSet 不再是自动加载的常量。 如需使用 SortedSet，请先安装 sorted_set gem，然后执行 require 'sorted_set'。 [Feature #21287]

  • Net::HTTP

    • 此前，在发送带有 body 的请求（如：POST，PUT）时，如果没有明确制定， 那么 HTTP 头 Content-Type 会被自动设置为 application/x-www-form-urlencoded。 此行为现在被移除。如果您的应用依赖这个默认行为，那么您的请求现在将缺失 Content-Type 头， 这可能导致在与特定服务器交互时出现兼容性错误。 [GH-net-http #205]

C API 更新

  • IO

    • rb_thread_fd_close 已声明废弃，如果执行将不产生任何效果。 如果您需要将 C 扩展的文件描述符暴露给 Ruby 代码，可以创建一个使用 RUBY_IO_MODE_EXTERNAL 的 IO 实例，然后使用 rb_io_close(io) 进行关闭（此操作也会中断并等待该 IO 上所有的待处理操作)。 直接关闭文件描述符不会中断待处理操作，可能会导致未定义的行为。换言之，如果两个 IO 对象共享相同的文件描述符， 则关闭一个不会影响另一个。 [Feature #18455]

  • GVL

    • 现在，无论是否使用 GVL，rb_thread_call_with_gvl 都可以正常工作。 这使得 gem 可以避免检查 ruby_thread_has_gvl_p。 但仍请谨慎对待 GVL。 [Feature #20750]

  • Set

    • 新增一组用于 Set 的 C API。 支持以下方法： [Feature #21459]

      • rb_set_foreach
      • rb_set_new
      • rb_set_new_capa
      • rb_set_lookup
      • rb_set_add
      • rb_set_clear
      • rb_set_delete
      • rb_set_size

实现改进

  • Class#new（如：Object.new）在所有情况下都更快，尤其是在传递关键字参数时。此功能同时被集成到 YJIT 和 ZJIT 中。[Feature #21254]
  • 不同大小的 GC 堆现在独立增长。当只有某些池包含长期活跃对象时，将减少内存使用量。
  • GC 清除包含大对象的页面的速度更快。
  • “泛型 ivar” 对象（String，Array，TypedData等）现在使用新内部 “fields” 对象来加速实例变量的访问。
  • 在初次使用前，GC 会避免维护内部的 id2ref 表，提升 object_id 的分配和 GC 清除速度。
  • 类和模块对象的 object_id 和 hash 方法更快。
  • 较大的大整数可以通过可变宽度分配保持嵌入状态。
  • Random，Enumerator::Product，Enumerator::Chain，Addrinfo，StringScanner 以及一些内部对象现在处于写屏障保护中，从而减少 GC 开销。

Ractor

为了让 Ractor 更加稳定、高效、易用，我们投入了大量的工作。 这些改进让 Ractor 的实现逐渐完整，并即将离开实验性状态。

  • 性能提升
    • 冻结字符串和符号表在内部使用了无锁哈希集合 [Feature #21268]
    • 方法缓存查找在多数场景下可以避免锁定
    • 类（以及一般实例变量）实例变量访问速度更快，并且可以避免锁定
    • 通过为每个 ractor 使用计数器，降低对象内存分配时的 CPU 缓存争用
    • 通过使用线程本地计数器，减少 xmallloc/xfree 中的 CPU 缓存争用
    • 在多数场景下 object_id 能避免锁定
  • 错误修复和稳定性提升
    • 修正了同时使用 Ractors 和进程时的可能死锁情况
    • 修正了 Ractor 中 require 和自动载入的问题
    • 修正了 Ractors 间的 编码/转码 问题
    • 修复了 GC 操作和方法失效中的竞争条件
    • 修正了在启动 Ractor 后进行进程分叉的问题
    • Ractor 中的 GC 分配计数现在是准确的
    • 修正了 GC 后，TracePoints 不能正常工作的问题 [Bug #19112]

JIT

  • ZJIT
    • 引入了 实验性的基于方法的 JIT 编译器. ZJIT 可以通过两种方法启用：使用 --zjit 参数，或者调用 RubyVM::ZJIT.enable。 构建 Ruby 时，如要包含 ZJIT 支持，需要使用 Rust 1.85.0 或后续版本来构建。
    • 从 Ruby 4.0.0 起，ZJIT 比解释器更快，但还不及 YJIT。 我们鼓励尝试 ZJIT，但目前不建议将其用于生产环境。
    • 我们的目标是让 ZJIT 比 YJIT 更快，并在 Ruby 4.1 时可用于生产环境。
  • YJIT
    • RubyVM::YJIT.runtime_stats
      • ratio_in_yjit 在标准构建中不可用。 可以在 configure 中设置 --enable-yjit=stats 并在调用时通过 --yjit-stats 来启用。
      • 在默认统计中新增 invalidate_everything，当 TracePoint 失效代码时，此统计信息会递增。
    • RubyVM::YJIT.enable 新增选项 mem_size: 和 call_threshold:。
  • RJIT
    • 移除 --rjit。我们将把第三方 JIT API 实现迁移到 ruby/rjit 代码库。

更多详情，可参见 新闻 或 提交日志。

自 Ruby 3.4.0 以来，这些变化共导致 3889 个文件被更改，新增 230769 行(+)，删除 297003 行(-)！

圣诞快乐，新年快乐，一起来享受 Ruby 4.0 的编程乐趣！

下载

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Ruby 是什么

Ruby 最初由 Matz （松本行弘，Yukihiro Matsumoto） 于 1993 年开发， 现在以开源软件的形式开发。它可以在多个平台上运行，并在全球得到广泛使用，尤其是 Web 开发领域。

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