面向对象编程
最后更新于：2022-04-01 02:16:07
# Lua面向对象编程
#### 类
在 Lua 中，我们可以使用表和函数实现面向对象。将函数和相关的数据放置于同一个表中就形成了一个对象。
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Account = {balance = 0}
function Account:deposit (v) --注意，此处使用冒号，可以免写self关键字；如果使用.号，第一个参数必须是self
self.balance = self.balance + v
end
function Account:withdraw (v) --注意，此处使用冒号，可以免写self关键字；
if self.balance > v then
self.balance = self.balance - v
else
error("insufficient funds")
end
end
function Account:new (o) --注意，此处使用冒号，可以免写self关键字；
o = o or {} -- create object if user does not provide one
setmetatable(o, {__index = self})
return o
end
a = Account:new()
a:deposit(100)
b = Account:new()
b:deposit(50)
print(a.balance) -->100
print(b.balance) -->50
--本来笔者开始是自己写的例子，但发现的确不如lua作者给的例子经典，所以还是沿用作者的代码。
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上面这段代码"setmetatable(o, {__index = self})"这句话值得注意。根据我们在元表这一章学到的知识，我们明白，setmetatable将Account作为新建'o'表的原型，所以当o在自己的表内找不到'balance'、'withdraw'这些方法和变量的时候，便会到__index所指定的Account类型中去寻找。
#### 继承
继承可以用元表实现，它提供了在父类中查找存在的方法和变量的机制。
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--定义继承
--定义继承
SpecialAccount = Account:new({limit = 1000}) --开启一个特殊账户类型，这个类型的账户可以取款超过余额限制1000元
function SpecialAccount:withdraw (v)
if v - self.balance >= self:getLimit() then
error("insufficient funds")
end
self.balance = self.balance - v
end
function SpecialAccount:getLimit ()
return self.limit or 0
end
spacc = SpecialAccount:new()
spacc:withdraw(100)
print(spacc.balance) --> -100
acc = Account:new()
acc:withdraw(100) --> 超出账户余额限制，抛出一个错误
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#### 多重继承
多重继承肯定不能采用我们在单继承中的所使用的方法，因为直接采用setmetatable的方式，会造成metatable的覆盖。在多重继承中，我们自己利用'__index'元方法定义恰当的访问行为。
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local function search (k, plist)
for i=1, table.getn(plist) do
local v = plist[i][k] -- try 'i'-th superclass
if v then return v end
end
end
function createClass (...)
local c = {} -- new class
-- class will search for each method in the list of its
-- parents (`args' is the list of parents)
args = {...}
setmetatable(c, {__index = function (self, k)
return search(k, args)
end})
-- prepare `c' to be the metatable of its instances
c.__index = c
-- define a new constructor for this new class
function c:new (o)
o = o or {}
setmetatable(o, c)
return o
end
-- return new class
return c
end
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解释一下上面的代码。我们定义了一个通用的创建多重继承类的函数'createClass'，这个函数可以接受多个类。如何让我们新建的多重继承类恰当地访问从不同类中继承来的函数或者成员变量呢？我们就用到了'search'函数，该函数接受两个参数，第一个参数是想要访问的类成员的名字，第二个参数是被继承的类列表。通过一个for循环在列表的各个类中寻找想要访问成员。
我们再定一个新类，来验证'createClass'的正确性。
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Named = {}
function Named:getname ()
return self.name
end
function Named:setname (n)
self.name = n
end
NamedAccount = createClass(Account, Named) --同时继承Account 和 Named两个类
account = NamedAccount:new{name = "Paul"} --使用这个多重继承类定义一个实例
print(account:getname()) --> Pauls
account:deposit(100)
print(account.balance) --> 100
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#### 成员私有性
在面向对象当中，如何将成员内部实现细节对使用者隐藏，也是值得关注的一点。在 Lua 中，成员的私有性，使用类似于函数闭包的形式来实现。在我们之前的银行账户的例子中，我们使用一个工厂方法来创建新的账户实例，通过工厂方法对外提供的闭包来暴露对外接口。而不想暴露在外的例如balace成员变量，则被很好的隐藏起来。
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function newAccount (initialBalance)
local self = {balance = initialBalance}
local withdraw = function (v)
self.balance = self.balance - v
end
local deposit = function (v)
self.balance = self.balance + v
end
local getBalance = function () return self.balance end
return {
withdraw = withdraw,
deposit = deposit,
getBalance = getBalance
}
end
a = newAccount(100)
a.deposit(100)
print(a.getBalance()) --> 200
print(a.balance) --> nil
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