Ruby

Ruby 4.0.0 發布

由 naruse 發表於 2025-12-25
翻譯： Bear Su

我們很高興宣布 Ruby 4.0.0 發布了。 Ruby 4.0 導入了 Ruby::Box 和 “ZJIT”，以及許多改進功能。

Ruby Box

Ruby Box 是一項用來提供定義區隔的(實驗性質)新功能。 可以透過設定環境變數 RUBY_BOX=1 啟用 Ruby Box。類別是 Ruby::Box。

在 Ruby Box 中載入的定義是互相隔離的。 Ruby Box 可以將從其他 boxes 載入的 monkey patches、全域/類別變數、類別/模組定義、和載入的原生/Ruby 函式庫做隔離。

預期的使用場景有：

  • Run test cases in box to protect other tests when the test case uses monkey patches to override something
  • 當測試案例使用 monkey patches 覆蓋時，在 box 環境中執行測試案例可以保護其他測試。
  • 在 Ruby 進程中平行執行 Web 應用伺服器 boxes，以在應用程式伺服器上執行藍綠部署。
  • 執行 Web 應用伺服器 boxes 來用 Ruby 程式碼檢查回應差異，評估特定時間段內的依賴更新。
  • 作為基礎（底層）API，以實現某種「套件」（高層）API（尚未設計）。

參見 Ruby::Box 以了解更多關於「Ruby Box」的細節。 [Feature #21311] [Misc #21385]

ZJIT

ZJIT 是一個新型的即時 (JIT) 編譯器，它是作為 YJIT 的下一代產品而開發的。 要建置支援 ZJIT 的 Ruby，您需要 Rust 1.85.0 或更高版本，指定 --zjit 參數啟用 ZJIT。

我們之所以為 Ruby 建立一個新的編譯器，是因為我們既想提高效能上限（更大的編譯單元大小和 SSA IR），並鼓勵更多外部貢獻（透過成為一個更傳統的編譯器）。 參見 我們的部落格文章 來了解更多。

ZJIT 比直譯器快，但還不如 YJIT 快。 我們鼓勵您嘗試使用 ZJIT，但目前最好不要部署到生產環境中。 敬請期待 Ruby 4.1 的 ZJIT 版本。

Ractor 改進

Ruby 的平行執行機制 Ractor 已經得到了多項改進。 導入了一個新的類別 Ractor::Port，用於解決與訊息發送和接收相關的問題。 (參見 我們的部落格文章)。 此外，Ractor.shareable proc 讓在 Reactor 之間共用 Proc 物件變得更加容易。

在效能方面，許多內部資料結構都得到了改進，顯著減少了對全域鎖定的競爭，從而提高了平行執行的效率。 此外，Ractor 共用的內部資料也減少了，因此在平行執行時，CPU 快取競爭也相應降低。

Ractor 最初在 Ruby 3.0 中作為一項實驗性功能導入。我們計劃明年取消其「實驗性」狀態。

語法變更

  • *nil 不再呼叫 nil.to_a，就跟 **nil 不呼叫 nil.to_hash 一樣。[Feature #21047]

  • 位於行首的邏輯二元運算子(||、&&、and 和 or)會延續前一行的內容，如同 fluent dot。 以下兩段程式碼是相同的效果：

      if condition1
     && condition2
    ...
  end

    之前：

      if condition1 && condition2
    ...
  end

      if condition1 &&
     condition2
    ...
  end

    [Feature #20925]

核心類別更新

注意：我們只列出特別的類別更新。

  • Array

    • 新增 Array#rfind 提供比 array.reverse_each.find 更有效率的替代方法。 [Feature #21678]
    • 新增 Array#find 提供比 Enumerable#find 更有效率的 Override 方法。 [Feature #21678]

  • Binding

    • Binding#local_variables 不再包含編號參數。 同時，Binding#local_variable_get 、 Binding#local_variable_set 和 Binding#local_variable_defined? 也不再處理編號參數。 [Bug #21049]

    • 新增Binding#implicit_parameters、Binding#implicit_parameter_get、和 Binding#implicit_parameter_defined? 存取編號參數和 it 參數。 [Bug #21049]

  • Enumerator

    • Enumerator.produce 現在接受一個可選的 size 關鍵字參數，用於指定列舉的大小。 參數可以是個整數、Float::INFINITY、可呼叫的對象(如 lambda)、或是 nil 表示未知大小。 未指定時，大小預設為 Float::INFINITY。

        # 無限列舉
  enum = Enumerator.produce(1, size: Float::INFINITY, &:succ)
  enum.size  # => Float::INFINITY

  # 指定了已知/可計算大小的有限列舉
  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]

  • ErrorHighlight

    • 當拋出 ArgumentError 時，現在會顯示方法呼叫（呼叫者）和方法定義（被呼叫者）的程式碼片段。 [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

    • 導入了 Fiber#raise(cause:) 參數支援，與 Kernel#raise 的用法類似。 [Feature #21360]

  • Fiber::Scheduler

    • 導入了 Fiber::Scheduler#fiber_interrupt，可用於拋出特定的例外來中斷 fiber。 最初的使用案例是當 IO 操作關閉時，用來中斷正在等待該阻塞 IO 操作的 fiber。 [Feature #21166]

    • 導入 Fiber::Scheduler#yield，允許 Fiber 調度器在訊號異常被停用時繼續處理。 [Bug #21633]

    • 重新導入 Fiber::Scheduler#io_close hook，用於非同步 IO#close。

    • 當刷新 IO 寫入緩衝區時呼叫 Fiber::Scheduler#io_write。 [Bug #21789]

  • File

    • File::Stat#birthtime 現在可在核心與系統支援 statx 系統呼叫 的 Linux 上使用。 [Feature #21205]

  • IO

    • IO.select 允許 Float::INFINITY 作為逾時參數。 [Feature #20610]

    • 移除被棄用的行為：透過 IO 並在開頭使用 | 符號來建立行程 [Feature #19630]

  • Kernel

    • Kernel#inspect 現在會檢查是否存在 #instance_variables_to_inspect 方法，這讓開發者可以控制哪些實體變數(instance variables)可以顯示在 #inspect 的字串中：

        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]

    • 移除被棄用的行為：透過 Kernel#open 並在開頭使用 | 符號來建立 process。 [Feature #19630]

  • Math

  • Pathname

    • Pathname 已從預設 gem 升級為 Ruby 的核心類別。 [Feature #17473]

  • Proc

    • Proc#parameters 現在會將匿名可選參數顯示為 [:opt] 而非 [:opt, nil]，使得其輸出與匿名參數為必要時的格式保持一致。 [Bug #20974]

  • Ractor

    • 新增了 Ractor::Port 類別，為 Ractor 之間的通訊提供了一種新的同步機制。 [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 (or Ractor::Port#<<)
      • Ractor::Port#close
      • Ractor::Port#closed?

      最後移除了 Ractor.yield 和 Ractor#take。

    • 新增了 Ractor#join 與 Ractor#value 用於等待 Ractor 終止。這些方法與 Thread#join 及 Thread#value 類似。

    • 新增了 Ractor#monitor 與 Ractor#unmonitor，作為內部實作 Ractor#join 時所使用的低階介面。

    • Ractor.select 現在僅接受 Ractors 與 Ports。若傳入的是 Ractors，它會在該 Ractor 終止時回傳。

    • 新增了 Ractor#default_port。每個 Ractor 都有一個預設埠，供 Ractor.send 與 Ractor.receive 使用。

    • 移除了 Ractor#close_incoming 與 Ractor#close_outgoing。

    • 導入了 Ractor.shareable_proc 與 Ractor.shareable_lambda 以建立共享的 Proc 或 lambda。 [Feature #21550], [Feature #21557]

  • Range

    • Range#to_set 與 Enumerator#to_set 現在會進行大小檢查，以避免發生無窮範圍的問題。 [Bug #21654]

    • Range#overlap? 現在能正確處理無限（無邊界）範圍。 [Bug #21185]

    • 已修正 Range#max 對於無開頭整數範圍的行為。 [Bug #21174] [Bug #21175]。

  • Ruby

    • 定義了一個新的頂層模組 Ruby，其中包含與 Ruby 相關的常數。此模組在 Ruby 3.4 中已被預留，現在則是正式定義。 [Feature #20884]

  • Ruby::Box

  • Set

    • Set 現在是核心類別，而非自動載入的標準函式庫類別。 [Feature #21216]

    • Set#inspect 現在回傳適合用於 eval 的字串，並使用 Set[] 語法（例如：使用 Set[1, 2, 3] 而非 #<Set: {1, 2, 3}>）。這讓它與 Array 和 Hash 等其他核心集合類別保持一致。 [Feature #21389]

    • 向 Set#to_set 與 Enumerable#to_set 傳遞參數的行為現在已被棄用。 [Feature #21390]

  • Socket

    • Socket.tcp 與 TCPSocket.new 現在接受 open_timeout 關鍵字參數，可用於指定建立初始連線時的逾時時間。 [Feature #21347]

    • 當使用者在 TCPSocket.new 中指定逾時時間時，在之前依據情況可能會引發 Errno::ETIMEDOUT 或 IO::TimeoutError。 該行為已改為一致，現在始終會拋出 IO::TimeoutError 錯誤。 （請注意，在 Socket.tcp 中，仍然存在類似情況下拋出 Errno::ETIMEDOUT 異常的可能，在這兩種情況下，Errno::ETIMEDOUT 異常都可能在作業系統層級發生逾時時拋出。 ）

  • String

  • Thread

    • 導入了 Thread#raise(cause:) 參數支援，與 Kernel#raise 的用法類似。 [Feature #21360]

標準函式庫更新

我們只列出特別的標準函式庫更新。

若該項目在 GitHub 上有提供發布紀錄，我們也列出了從前一個隨附版本（即 Ruby 3.4.0）以來的發布歷史。

以下預設 gem 變更為隨附 gem：

新增了以下預設 gem。

  • win32-registry 0.1.2

更新了以下預設 gem。

更新了以下隨附 gem。

RubyGems and Bundler

Ruby 4.0 隨附 RubyGems 和 Bundler 4。詳情請參閱以下連結。

支援的平台

  • Windows

    • 停止支援低於 14.0 (_MSC_VER 1900) 的 MSVC 版本。這意味著現在需要使用 Visual Studio 2015 或更新版本。

相容性問題

  • 由於新增了 Ractor::Port，下列方法已從 Ractor 中移除：

    • Ractor.yield
    • Ractor#take
    • Ractor#close_incoming
    • Ractor#close_outgoing

    [Feature #21262]

  • ObjectSpace._id2ref 已被棄用。 [Feature #15408]

  • Process::Status#& 和 Process::Status#>> 已被移除。 它們在 Ruby 3.3. 被棄用。 [Bug #19868]

  • rb_path_check 已被移除。 此函數曾用在已於 Ruby 2.7 移除的 $SAFE 路徑檢查，且此函數先前就已被棄用。 [Feature #20971]

  • 現在對於「參數數量錯誤」的 ArgumentError 的 backtrace 會包含接收者的類別名稱或模組名稱（例如，在 Foo#bar 中，而不是在 bar 中）。 [Bug #21698]

  • Backtraces 不再顯示「內部」幀。這些方法現在看起來像是在 Ruby 原始檔中，與其他 C 語言實作的方法保持一致。 [Bug #20968]

    之前：

    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>'

    之後：

    $ 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>'

標準函式庫相容問題

  • CGI 函式庫已從預設 gem 中移除。現在僅針對以下方法提供 cgi/escape：

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

    [Feature #21258]

  • 隨著 Set 從標準函式庫移至核心類別，set/sorted_set.rb 已被移除，且 SortedSet 不再是自動載入的常數。 若要使用 SortedSet，請安裝 sorted_set gem 並執行 require 'sorted_set'。 [Feature #21287]

  • Net::HTTP

    • 對於帶有請求主體的請求（例如，POST、PUT），已移除如果未明確設定標頭，預設自動將 Content-Type 標頭設為 application/x-www-form-urlencoded 的行為。 如果您的應用程式依賴此自動預設值，則您的要求現在將不帶 Content-Type 標頭發送，這可能會破壞與某些伺服器的相容性。 [GH-net-http #205]

C API 更新

  • IO

    • rb_thread_fd_close 已被棄用，現在沒有作用。如果您需要從 C 擴充功能將檔案描述符提供給 Ruby 程式碼，請使用 RUBY_IO_MODE_EXTERNAL 建立一個 IO 實體，並使用 rb_io_close(io) 來關閉它（這同時會中斷並等待該 IO 實體上所有進行中的操作）。 直接關閉檔案描述符不會中斷進行中的操作，且可能導致未定義行為。 換句話說，如果兩個 IO 物件共享同一個檔案描述符，關閉其中一個並不會影響另一個。 [Feature #18455]

  • GVL

    • rb_thread_call_with_gvl 現在不論是否持有 GVL 均可運作。這讓 gems 可以不必再檢查 ruby_thread_has_gvl_p。 在使用 GVL 時仍請保持謹慎。 [Feature #20750]

  • Set

    • 已新增 Set 的 C API。支援以下方法： [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

實作改進

  • Class#new（例如 Object.new）在所有情況下都更快，尤其是在傳遞關鍵字參數時。此功能也已整合到 YJIT 和 ZJIT 中。 [Feature #21254]
  • 不同大小集區的 GC heaps 現在獨立增長，當只有部分集區包含長期存活的物件時，可以減少記憶體使用量。
  • 在包含大量物件的分頁上 GC 掃描速度更快。
  • 「Generic ivar」物件（String、Array、TypedData 等）現在使用新的內部「fields」對象，以加快實例變數的存取速度。
  • GC 避免在首次使用之前維護內部的 id2ref 表，從而加快了 object_id 的分配和 GC 掃描的速度。
  • object_id 和 hash 在類別與模組物件上更快。
  • 較大的大數整數可以使用可變寬度分配來保持嵌入狀態。
  • Random、Enumerator::Product、Enumerator::Chain、Addrinfo, StringScanner、和一些內部物件現在也受到寫入屏障保護，這降低了 GC 的開銷。

Ractor

投入了大量心力來提升 Ractor 的穩定性、效能與易用性。這些改進使得 Ractor 的實作更接近脫離實驗性質的狀態。

  • 效能提升
    • 凍結字串與符號表在內部使用無鎖雜湊集合。 [Feature #21268]
    • 方法快取查詢在多數情況下避免了鎖定。
    • 類別（以及 eneric ivar）的實體變數存取速度更快，並避免了鎖定。
    • 使用 per-ractor counter 在分配物件時避免 CPU 快取衝突。
    • 使用 thread-local counter 在 in xmalloc/xfree 時避免 CPU 快取衝突。
    • object_id 在多數情況下避免了鎖定。
  • 修復錯誤與可靠性
    • 修正了同時使用 Ractor 與 Thread 時可能發生的死鎖。
    • 修正了在 Ractor 中使用 require 與 autoload 的問題。
    • 修正了跨 Ractor 的編碼與轉碼問題。
    • 修正了垃圾回收操作與方法失效時的競爭條件。
    • 修正了啟動 Ractor 後，行程進行複製時的問題。
    • 現在在 Ractors 下垃圾收集器的分配計數是準確的。
    • 修正了垃圾回收後 TracePoints 無法正常工作的問題。 [Bug #19112]

JIT

  • ZJIT
    • 導入 基於實驗性方法的 JIT 編譯器。 如果可用，在執行時使用 --zjit 選項或呼叫 RubyVM::ZJIT.enable 啟用 ZJIT，。 若要啟用 --zjit 支援，請使用 Rust 1.85.0 或更新版本來編譯 Ruby。
    • 在 Ruby 4.0.0，ZJIT 的速度已超越直譯器，但尚未達到 YJIT 的水準。我們鼓勵大家嘗試 ZJIT，但目前建議不要將其部署於正式環境。
    • 我們的目標是在 Ruby 4.1 中讓 ZJIT 的速度超越 YJIT，並達到可供正式環境使用的水準。
  • YJIT
    • RubyVM::YJIT.runtime_stats
      • ratio_in_yjit 不再於預設建置中運作。 請使用 --enable-yjit=stats 在 configure 中啟用 --yjit-stats。
      • 預設統計新增 invalidate_everything，當所有程式碼被 TracePoint 無效化時遞增。
    • RubyVM::YJIT.enable 新增 mem_size: 和 call_threshold: 選項。
  • RJIT
    • 移除 --rjit。我們將把第三方 JIT API 的實作移至 ruby/rjit 儲存庫。

參見 NEWS 和 commit logs 來了解更多。

自 Ruby 3.4.0 以來，計 3889 檔案變更，230769 行新增（+），297003 行刪減（-）。

耶誕快樂、佳節愉快，享受與 Ruby 4.0 一起寫程式的時光！

下載

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Ruby 最初由 Matz（Yukihiro Matsumoto）於 1993 年開發的開源軟體。可以在許多平台上執行。使用者來自世界各地，特別活躍於網路開發領域。

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