Lua学习笔记（五）：面向对象的实现

Lua本身是没有class之类的关键字的，但是我们可以巧妙利用function也是值和table的特性来实现面向对象的特性。

通过复制表的实现

Lua中的类也是一个table对象，下面我们看看一个简单的类的定义：

People = {}--定义表 People

--添加方法的第一种方式
People.talk = function()
  print("people talk.")
end

--添加方法的第二种方式
function People.say()
  print("people say.")
end

People.talk()--people talk.
People.say()--people say.

我们发现添加一个方法有两种方式，这两种方式的效果都是一致的，至于使用哪种就看个人喜好了。

通过拷贝创建实例

不知道大家发现没有，上面的示例中并没有创建实例这个步骤，而在面向对象中，类是需要创建实例来使用的，下面我们就用复制的方法来创建实例：

--克隆一个表
function clone(obj)
  local instance = {}
  
  for key, var in pairs(obj) do
      instance[key] = var
  end
  
  return instance;
end

People = {}--定义表 People

--定义方法
People.talk = function()
  print("people talk.")
end

--创建 People 的实例
local p = clone(People)
p.talk()--people talk.

构造函数

我们发现虽然可以创建实例了，但是却没有构造函数，下面我们把构造函数也添加进去：

--克隆一个表
function clone(obj)
  local instance = {}
  
  for key, var in pairs(obj) do
      instance[key] = var
  end
  
  return instance;
end

People = {}--定义表 People

--定义构造函数
People.new = function(name)
  local ins = clone(People)
  ins.name = name;
  return ins
end

--定义方法
People.talk = function(self)
  print(self.name.." talk.")
end

--创建 People 的实例
local p = People.new("Li Lei")
p.talk(p)--people talk.
p:talk()--使用 : 号可以省略 self 的填写, 效果和上一行一致

这里引入了一个新的变量self和“:”符号，下面我们来说说：

self

self作为第一个参数表示调用则本身。

.号和:号

调用时为了传递调用者本身，所以第一个参数需要将自身传入，这是.号的写法；

如果使用:号，则默认第一个参数传入调用者本身，无需我们再写第一个参数了，我们可以从第二个参数开始写，但是函数声明时仍然要写第一个参数self的。

定义函数时也可以使用:号进行定义，这样定义方法时也可以省略self参数，但是写法只能写成function tab:foo() end这样的形式，如下：

obj = {name = "Li Lei"}
--.号的写法和调用
obj.foo1 = function()
  print "foo1"
end
function obj.foo2(self)
  print(self.name.."foo2")
end
obj.foo1()--foo1
obj.foo2(obj)--Li Leifoo2
--:号的写法和定义
--[[注释掉的这种写法是不允许的
obj:foo3 = function()
  print(self.name.."foo3")
end
]]
function obj:foo4()
  print(self.name.."foo4")
end
obj:foo4()--Li Leifoo4

继承

下面我们来看看如何实现类的继承：

--克隆一个表
function clone(obj)
  local instance = {}
  
  for key, var in pairs(obj) do
      instance[key] = var
  end
  
  return instance;
end

People = {}--定义表 People

--定义构造函数
People.new = function(name)
  local ins = clone(People)
  ins.name = name;
  return ins
end

--定义方法
People.talk = function(self)
  print(self.name.." talk.")
end

--定义方法2
People.talk2 = function(self)
  print(self.name.." talk2.")
end

--创建 People 的实例
local p = People.new("Li Lei")
p.talk(p)--people talk.
p:talk()--使用 : 号可以省略 self 的填写, 效果和上一行一致

--下面是关于继承的实现

--将 origin 表的值复制到 dist 表中
function copy(origin, dist)
  for key, var in pairs(origin) do
      dist[key] = var
  end
end

Man = {}--定义表 Man, 继承自 People

Man.new = function(name)
  local ins = People.new(name)--创建继承的类, 这样就拥有了继承类的所有属性
  copy(Man, ins)--将 Man 的属性附加到实例
  return ins
end

--定义方法
Man.say = function()
  print("Man say!")
end

--重写方法
Man.talk2 = function(self)
  print(self.name.." talk2. (Man)")
end

--创建 Man 的实例
local m = Man.new("Han Meimei")
m:talk()--Han Meimei talk.
m:talk2()--Han Meimei talk2. (Man)
m:say()--Man say!

简单来说，就是先创建父类的实例，然后把新类的所有属性都拷贝到刚创建的实例上即可。

通过函数闭包的实现

我们可以通过在函数内定义函数的方式来实现面向对象的特性：

--定义方法直接返回表的实例
function People(name)
  local ins = {}--创建表
  
  --初始化函数
  local function init()
    ins.name = name
  end
  
  --定义方法
  ins.talk = function()
    print(ins.name.." talk.")
  end
  
  --定义带参数的方法
  ins.talk2 = function(content)
    print(ins.name.." talk "..content..".")
  end
  
  -- self 可以省去了, 因为可以通过闭包的特性获取到, 或者如果要统一 : 符号可以这么写
  ins.talk3 = function(self, content)
    print(self.name.." talk "..content..".")
  end
  
  init()--调用初始化函数
  
  return ins
end

--创建对象
p = People("Li Lei")
p:talk()--没有参数可以这么写
p.talk()

--p:talk2("hello")--没有 self 参数不能这么调用了
p.talk2("hello")

p:talk3("hello 2")
p.talk3(p, "hello 2")

这种写法的运行效率略低于上一种方法，但是却更加清晰，在实际使用时推荐使用该方法来编写类。

继承

使用这种写法也可以实现类的继承，如下：

--定义方法直接返回表的实例
function People(name)
  local ins = {}--创建表
  
  --初始化函数
  local function init()
    ins.name = name
  end
  
  --定义方法
  ins.talk = function()
    print(ins.name.." talk.")
  end
  
  --定义带参数的方法
  ins.talk2 = function(content)
    print(ins.name.." talk "..content..".")
  end
  
  -- self 可以省去了, 因为可以通过闭包的特性获取到, 或者如果要统一 : 符号可以这么写
  ins.talk3 = function(self, content)
    print(self.name.." talk "..content..".")
  end
  
  init()--调用初始化函数
  
  return ins
end

--下面是继承的代码

function Man(name)
  local ins = People(name)--关键: 创建一个 People 类的实例
  
  --添加新项目
  ins.say = function()
    print(ins.name.." say.")
  end
  
  --覆写老方法
  ins.talk = function()
    print(ins.name.." talk. (Man)")
  end
  
  return ins
end

m = Man("Han Meimei")
m.say()--Han Meimei say.
m.talk()--Han Meimei talk. (Man)

其实就是创建父类的对象后添加新的属性，比较容易理解。