Lua面向对象

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面向对象的特征

1）封装：指能够把一个实体的信息、功能、响应都装入一个单独的对象中的特性。
2）继承：继承的方法允许在不改动原程序的基础上对其进行扩充，这样使得原功能得以保存，而新功能也得以扩展。这有利于减少重复编码，提高软件的开发效率。
3）多态：同一操作作用于不同的对象，可以有不同的解释，产生不同的执行结果。在运行时，可以通过指向基类的指针，来调用实现派生类中的方法。
4）抽象：抽象是简化复杂的现实问题的途径，它可以为具体问题找到最恰当的类定义，并且可以在最恰当的继承级别解释问题。

Lua面向对象

Lua中最基本的结构是table，所以需要用table来描述对象的属性。Lua中的function可以用来表示方法。那么Lua中的类可以通过table + function模拟出来。
同时在Lua中，table就是一种对象。首先table与对象一样可以拥有状态。其次，table与对象一样拥有一个独立于其值的标识（self）。最后table与对象一样具有独立于创建者和创建地的生命周期。
对象有其自己的操作，在table中：

Account = {balance = 0}
function Account.withdraw(v)
    Account.balance = Account.balance - v
end

以上代码，创建了一个新函数，并将该函数存入Account对象的withdraw字段中，可以进行以下调用：
Account.withdraw(100.00)
这种函数就是所谓的“方法”。不过在函数中使用全局名称 Account是一个不好的变成习惯。因为这个函数只能针对特定对象工作，并且这个特定对象还必须存储在特定的全局。如果改变了对象的名称，withdraw就不能继续工作：

1
2
3

a = Account
Account = nil
a.withdraw(100.0) --这里会报错

这种做法违反了之前所说对象的特性，即对象拥有独立的生命周期。
我们有一种灵活的方式，即置顶一项操作所做用的“接受者”，因此需要一个额外的参数来表示该接受者。这个参数通常为self或this：

function Account.withdraw(self, v)
    self.balance = self.balance - v
end

a1 = Account
Account = nil
a1.withdraw(a1, 7)

使用self参数是所有面向对象语言的一个核心，大多数面向对象语言都能对程序员隐藏部分self参数，从而使的程序员不必显式的申明这个参数。在Lua中，只需要使用冒号，则能隐藏该参数。

function Account:withdraw(v)
    self.balance = self.balance - v
end

a = Account
a:withdraw(10)

Lua中的类

类可以看作一个创建对象的模具。大多面向对象的语言都提供了类的概念，在这些语言中，每个对象都是某个特定类的实例。Lua中没有类的概念，每个对象只能自定义行为和形态。不过在Lua中可以模拟类，可以参数一些基于原型的语言，例如newtonscript。在这些语言中对象没有类型，而是每个对象都有一个原型，原型也是一种常规的对象，当其他对象遇到一个未知操作时，原型会先查找它。在这种语言中要表示一个类，只需要创建一个专用作其他对象的原型。
Lua中实现原型很简单，如果有两个对象，a和b，要让b作为a的一个原型，只需要如下操作：
setmetatable(a, {__index = b})
之后，a就会在b中查找所有它没有的操作，可以将b称为对象a的类。

在之前的例子中，为了创建更多的Account，可以让这些新的对象可以从Account行为中继承这些操作，具体的做法就是使用__index元方法。可以应用一些优化，无需创建一个额外的table作为元表，而是使用Account table自身作为元表：

function Account:new(o)
    o = o or {} --如果没有提供table，则创建一个
    setmetatable(o, self)
    self.__index = self
    return o
end
a = Account:new{balance = 0}
a : withdraw(7)

下面提供一个完整的实例：

Shape = {area = 0}
-- 基础类方法 new
function Shape:new (o,side)
  o = o or {}
  setmetatable(o, self)
  self.__index = self
  side = side or 0
  self.area = side*side;
  return o
end
-- 基础类方法 printArea
function Shape:printArea ()
  print("面积为 ",self.area)
end
-- 创建对象
myshape = Shape:new(nil,10)
myshape:printArea()

Lua继承

继承是指一个对象直接使用另一对象的属性和方法。可用于扩展基础类的属性和方法。
以下演示了一个简单的继承实例：

Shape = {area = 0}
-- 基础类方法 new
function Shape:new (o,side)
  o = o or {}
  setmetatable(o, self)
  self.__index = self
  side = side or 0
  self.area = side*side;
  return o
end
-- 基础类方法 printArea
function Shape:printArea ()
  print("面积为 ",self.area)
end

-- 创建对象
myshape = Shape:new(nil,10)
myshape:printArea()

Square = Shape:new()
-- 派生类方法 new
function Square:new (o,side)
  o = o or Shape:new(o,side)
  setmetatable(o, self)
  self.__index = self
  return o
end

-- 派生类方法 printArea
function Square:printArea ()
  print("正方形面积为 ",self.area)
end

-- 创建对象
mysquare = Square:new(nil,10)
mysquare:printArea()

Rectangle = Shape:new()
-- 派生类方法 new
function Rectangle:new (o,length,breadth)
  o = o or Shape:new(o)
  setmetatable(o, self)
  self.__index = self
  self.area = length * breadth
  return o
end

-- 派生类方法 printArea
function Rectangle:printArea ()
  print("矩形面积为 ",self.area)
end

-- 创建对象
myrectangle = Rectangle:new(nil,10,20)
myrectangle:printArea()