XRuby是什么？它是一個編譯器。與其它編譯器一樣，它完成的工作是將一種格式的語言轉換成另一種。與大多數編譯器不同的是，它是將Ruby的代碼（.rb）轉換成Java的bytecode（.class)。
Xruby是一群中國開發者維護的項目，它的目的如上所述。它的主頁是http://code.google.com/p/xruby/。與JRuby不同，JRuby一開始是想使用java寫ruby解析器，性能上是個大問題，當然現在也走上了編譯這條路。而XRuby是第一個實現這種想法的人。
我翻譯下了《XRuby Hacking Guide》，這篇文章是XRuby的入門指南。
這篇文章是為了幫助用戶/開發者理解xruby的內部結構而寫的。
怎么將ruby編譯成java字節碼呢？首先，你不必成為一名字節碼方面的專家來考慮這個問題，Java的字節碼是對原生機器語言的較高層次的抽象，非常類似于java源代碼。你可以簡化這個問題為：如何用java表示一段ruby程序？
這兩門語言有很多的相同之處：ruby是一門OO語言，它有類、方法、變量等，java也是如此。這是否意味著我們可以將一個ruby類類比為java類，ruby方法作為java方法？可是，除了這些相同之處外，它們之間有足夠的不同點讓你打消這個主意：首先，ruby是一門動態類型語言，因此一個方法可以接受不同類型的參數，而在java中，參數類型是方法簽名（signature）的一部分。其次，在ruby中，方法可以從一個類中動態地添加和移除；但是目前的JVM并不支持這樣的行為。值的注意的上述的這些問題也許會在將來的JVM版本中解決，請參考Gilad
Bracha's work at JSR 292.
第一個辦法是我們自己維護一個類型系統，這正是xruby目前采用的辦法（Ruby.net好像也是如此）。從JVM的角度看，一個ruby類只是一個Object，這個Object中包含著代表方法等的其他object。我們將在后面更多討論這點。
另一個辦法是動態地編譯(ruby)源代碼，在運行時獲得類型信息，將源代碼編譯成高效的代碼（字節碼？）是可能的。（一些方法由于duct
typeing的特性將被編譯成好幾個版本）
我們將比較這兩個辦法，
通過一個例子來了解xruby:
def?say_hello_three_times
????3.times?{puts?'hello'}
end
say_hello_three_times
將上面的代碼存為test.rb，使用xruby編譯(下載的xruby解壓后運行build.bat或者build.sh生成xruby-0.1.3.jar)：
java?-jar?xruby-0.1.3.jar?-c?test.rb
可以看到生成了一個test.jar文件，執行下面的命令來運行這個程序：
java?-jar?test.jar
當然，你將看到下面的輸出：
hello
hello
hello
如果你查看test.jar文件，你將看到以下3個class文件：
test/BLOCK$1.class
test/say_hello_three_times$0.class
test/main.class
這些class文件等價于下面這段java程序： //test/main.class
public?class?main
????implements?RubyProgram
{
????public?main()
????{
????}
????public?static?void?main(String?args[])
????{
????????RubyRuntime.init(args);
????????(new?main()).run();
????????RubyRuntime.fini();
????}
????public?RubyValue?run()
????{
????????RubyRuntime.ObjectClass.defineMethod("say_hello_three_times",?new?say_hello_three_times._cls0());
????????return?RubyRuntime.callMethod(ObjectFactory.topLevelSelfValue,?null,?null,?"say_hello_three_times");
????}
}
//say_hello_three_times$0.class
class?say_hello_three_times$0?extends?RubyMethod
{
????protected?RubyValue?run(RubyValue?rubyvalue,?RubyArray?arrayvalue,?RubyBlock?rubyblock)
????{
????????return?RubyRuntime.callPublicMethod(ObjectFactory.createFixnum(3),?null,?new?BLOCK._cls1(),?"times");
????}
????public?say_hello_three_times$0()
????{
????????super(0,?false);
????}
}
//test/BLOCK$1.class
class?BLOCK$1?extends?RubyBlock
{
????protected?RubyValue?run(RubyValue?rubyvalue,?RubyArray?arrayvalue)
????{
????????RubyArray?arrayvalue1?=?new?RubyArray(1);
????????arrayvalue1.add(ObjectFactory.createString("hello"));
????????return?RubyRuntime.callMethod(rubyvalue,?arrayvalue1,?null,?"puts");
????}
????public?BLOCK$1()
????{
????????super(0,?false);
????}
}
在main類中：首先在"Object"類中定義了一個私有的方法"say_hello_three_times",然后通過no parameter, no
block和一個top level "self"作為接收者的方式調用這個方法。
"say_hello_three_times$0"類表示say_hello_three_times方法的實現（參考command模式）。在代碼中，我們可以看到Fixnum"3"(接收者）調用了"timer"這個方法，仍然沒有parameter，但是有一個block被傳進去（方法）。
BLOCK$1類則表示傳進"3.times"方法中的block，代碼中是"puts 'hello'"的實現。
- com.xruby.compiler.parser 提供了一個compiler前端(parser and tree parser)。
Parser轉換ruby腳本成AST (Abstract Syntax Tree)，然后 tree parser將AST轉換為內部結構（internal
structure）。
編譯器前端使用 Antlr 作為語法分析器的生成器.實踐證明，將這個前端分為兩部分可以帶來好處：parser 和 tree
parser；其中 parser 解析腳本，而tree parser生成內部結構（internal structure）。
- com.xruby.compiler.codedom 定義了描述ruby腳本結構的內部結構（internal
structure）。內部結構作為前端和后端的接口，對于xruby是非常重要的。
- com.xruby.compiler.codegen
實現了編譯器的后端（代碼生成）。后端將前端生成的內部結構轉換為java字節碼。代碼生成是通過ASM實現的，ASM簡化了對字節碼的操作。
- com.xruby.runtime 實現了xruby運行時（runtime），它維護著運行ruby腳本必需的類型系統,
com.xruby.runtime.lang 描述了ruby類型的運行時結構，一些ruby內建標準庫實現在
com.xruby.runtime.builtin.
通往xuby hacking之路最簡便的辦法就是學習 'com.xruby.runtime.builtin'包的源代碼。
下面是來自Fixnum::+方法實現的代碼片段：
class?Fixnum_operator_plus?extends?RubyMethod?{
????public?Fixnum_operator_plus()?{
????????super(1);
????}
????protected?RubyValue?run(RubyValue?receiver,?RubyArray?args,?RubyBlock?block)?{
????????RubyFixnum?value1?=?(RubyFixnum)receiver.getValue();
????????RubyFixnum?value2?=?(RubyFixnum)args.get(0).getValue();
????????return?ObjectFactory.createFixnum(value1.intValue()?+?value2.intValue());
????}
}
RubyClass?c?=?RubyRuntime.GlobalScope.defineNewClass("Fixnum",?RubyRuntime.IntegerClass);
c.defineMethod("+",?new?Fixnum_operator_plus());
Xruby的解析器使用 Antlr 作為解析器的生成器。 這是目前相比于c
ruby唯一另類的ruby語法。
對于大部分編程語言來說，詞法分析（lexing）和語法解析是兩個不同的步驟：首先詞法分析器將輸入的字符組織成單詞（token），然后解析器將單詞組織成句法單元。但是在ruby（和perl語言）中，詞法分析器和語法解析器是緊緊地耦合在一起的：有時候詞法分析器需要從語法分析器中獲取上下文信息。
作為Xruby的開發者，我們的任何改變都可能導致編譯器出錯并且生成有問題的字節碼。當這種情況發生時，我們可以依賴3樣工具：javap,ASM和你所喜歡的java反編譯器(比如jad）
如果生成的class文件格式正確但是運行結果不是預期的，我們可以簡單地使用反編譯工具將字節碼轉換成可讀的java源代碼,以便查找錯誤。
如果你遇到是一個verifier
error，大部分的反編譯器都不能正常工作（jad在這種情況也許會crash掉）。我們不得不使用javap來研讀字節碼。多數情況下，JVM
class驗證器（verifier）給出的信息沒什么用處，但是我們可以通過ASM更快地找到錯誤發生點。(see ASM FAQ: Why do I get the [xxx] verifier
error?).