Lua的面向对象设计方法

Lua的面向对象设计方法很不直观,Lua中的类就是模块,借助元表使模块具有了类的属性,能够实例化。

类的实现

Lua中类的实现方法,一个模块文件account.lua内容如下:

local _M = {}

local mt = { __index = _M }

function _M.deposit (self, v)
    self.balance = self.balance + v
end

function _M.withdraw (self, v)
    if self.balance > v then
        self.balance = self.balance - v
    else
        error("insufficient funds")
    end
end

function _M.new (self, balance)
    balance = balance or 0
    return setmetatable({balance = balance}, mt)
end

return _M

类的方法在_M表中,而_M表又被赋给了元方法__index,包含__index方法的元表mt被绑定到类实例化时创建的table变量,绑定了元表mt的table变量就是类的对象。

模块account.lua返回的是_M,调用_M中的new方法的时候,模块中的元表mt绑定到到一个新的table变量,传入的参数也被写入了这个新的table变量中({balance = balance}),返回的table就可以调用mt中的方法和传入的参数。

local account = require("account")

local a = account:new()
a:deposit(100)

local b = account:new()
b:deposit(50)

print(a.balance)  --> output: 100
print(b.balance)  --> output: 50

总结一下,在Lua中类的实现方法:

1. 创建一个模块
2. 在模块中创建一个元表,__index元方法就是模块本身
3. 在模块中创建一个new()函数,返回绑定了模块中的元表的table类型的变量。

继承

继承的实现就更麻烦了....

实现一个父类,就是一个普通的类,实现了方法upper()

-- 父类 s_base.lua
local _M = {}

local mt = { __index = _M }

function _M.upper (s)
    return string.upper(s)
end

return _M

子类的实现,子类引用父类所在的模块,将父类作为子类__index元方法,子类只实现了方法lower()

--子类 s_more.lua,引入了父类对应的模块
local s_base = require("s_base")

local _M = {}
_M = setmetatable(_M, { __index = s_base })


function _M.lower (s)
    return string.lower(s)
end

return _M

子类的对象既能使用子类中的lower(),也能使用父类中的upper()

local s_more = require("s_more")

print(s_more.upper("Hello"))   -- output: HELLO
print(s_more.lower("Hello"))   -- output: hello

私有成员

私有成员的实现非常trick,下面的例子中实现了私有成员balance:

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

newAccount()返回的table中只有withdrawdepositgetBalance,这三个方法都操作同一个隐藏的table,这个隐藏的table中的成员就是私有成员。感觉很不直观,但是似乎揭示了面向对象的本质...


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