Lua教程（十二）：面向?qū)ο缶幊?/h1>
更新時(shí)間：2015年04月30日 09:04:50 投稿：junjie
這篇文章主要介紹了Lua教程（十二）：面向?qū)ο缶幊?本文講解了類、繼承、私密性等面向?qū)ο缶幊讨R,需要的朋友可以參考下
Lua中的table就是一種對象，但是如果直接使用仍然會存在大量的問題，見如下代碼：
復(fù)制代碼 代碼如下:
Account = {balance = 0}
function Account.withdraw(v)
Account.balance = Account.balance - v
end
--下面是測試調(diào)用函數(shù)
Account.withdraw(100.00)
在上面的withdraw函數(shù)內(nèi)部依賴了全局變量Account，一旦該變量發(fā)生改變，將會導(dǎo)致withdraw不再能正常的工作，如：
復(fù)制代碼 代碼如下:
a = Account; Account = nil
a.withdraw(100.00) --將會導(dǎo)致訪問空nil的錯(cuò)誤。
這種行為明顯的違反了面向?qū)ο蠓庋b性和實(shí)例獨(dú)立性。要解決這一問題，我們需要給withdraw函數(shù)在添加一個(gè)參數(shù)self，他等價(jià)于Java/C++中的this，見如下修改：
復(fù)制代碼 代碼如下:
function Account.withdraw(self,v)
self.balance = self.balance - v
end
--下面是基于修改后代碼的調(diào)用：
a1 = Account; Account = nil
a1.withdraw(a1,100.00) --正常工作。
針對上述問題，Lua提供了一種更為便利的語法，即將點(diǎn)(.)替換為冒號(:)，這樣可以在定義和調(diào)用時(shí)均隱藏self參數(shù)，如:
復(fù)制代碼 代碼如下:
function Account:withdraw(v)
self.balance = self.balance - v
end
--調(diào)用代碼可改為：
a:withdraw(100.00)
1. 類：
Lua在語言上并沒有提供面向?qū)ο蟮闹С?，因此想?shí)現(xiàn)該功能，我們只能通過table來模擬，見如下代碼及關(guān)鍵性注釋：
復(fù)制代碼 代碼如下:
--[[
在這段代碼中，我們可以將Account視為class的聲明，如Java中的：
public class Account
{
public float balance = 0;
public Account(Account o);
public void deposite(float f);
}
--]]
--這里balance是一個(gè)公有的成員變量。
Account = {balance = 0}
--new可以視為構(gòu)造函數(shù)
function Account:new(o)
o = o or {} --如果參數(shù)中沒有提供table，則創(chuàng)建一個(gè)空的。
--將新對象實(shí)例的metatable指向Account表(類)，這樣就可以將其視為模板了。
setmetatable(o,self)
--在將Account的__index字段指向自己，以便新對象在訪問Account的函數(shù)和字段時(shí)，可被直接重定向。
self.__index = self
--最后返回構(gòu)造后的對象實(shí)例
return o
end
--deposite被視為Account類的公有成員函數(shù)
function Account:deposit(v)
--這里的self表示對象實(shí)例本身
self.balance = self.balance + v
end
--下面的代碼創(chuàng)建兩個(gè)Account的對象實(shí)例
--通過Account的new方法構(gòu)造基于該類的示例對象。
a = Account:new()
--[[
這里需要具體解釋一下，此時(shí)由于table a中并沒有deposite字段，因此需要重定向到Account，
同時(shí)調(diào)用Account的deposite方法。在Account.deposite方法中，由于self(a對象)并沒有balance
字段，因此在執(zhí)行self.balance + v時(shí)，也需要重定向訪問Account中的balance字段，其缺省值為0。
在得到計(jì)算結(jié)果后，再將該結(jié)果直接賦值給a.balance。此后a對象就擁有了自己的balance字段和值。
下次再調(diào)用該方法，balance字段的值將完全來自于a對象，而無需在重定向到Account了。
--]]
a:deposit(100.00)
print(a.balance) --輸出100
b = Account:new()
b:deposit(200.00)
print(b.balance) --輸出200
2. 繼承：
繼承也是面向?qū)ο笾幸粋€(gè)非常重要的概念，在Lua中我們?nèi)匀豢梢韵衲M類那樣來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο笾械睦^承機(jī)制，見如下代碼及關(guān)鍵性注釋：
復(fù)制代碼 代碼如下:
--需要說明的是，這段代碼僅提供和繼承相關(guān)的注釋，和類相關(guān)的注釋在上面的代碼中已經(jīng)給出。
Account = {balance = 0}
function Account:new(o)
o = o or {}
setmetatable(o,self)
self.__index = self
return o
end
function Account:deposit(v)
self.balance = self.balance + v
end
function Account:withdraw(v)
if v > self.balance then
error("Insufficient funds")
end
self.balance = self.balance - v
end
--下面將派生出一個(gè)Account的子類，以使客戶可以實(shí)現(xiàn)透支的功能。
SpecialAccount = Account:new() --此時(shí)SpecialAccount仍然為Account的一個(gè)對象實(shí)例
--派生類SpecialAccount擴(kuò)展出的方法。
--下面這些SpecialAccount中的方法代碼(getLimit/withdraw)，一定要位于SpecialAccount被Account構(gòu)造之后。
function SpecialAccount:getLimit()
--此時(shí)的self將為對象實(shí)例。
return self.limit or 0
end
--SpecialAccount將為Account的子類，下面的方法withdraw可以視為SpecialAccount
--重寫的Account中的withdraw方法，以實(shí)現(xiàn)自定義的功能。
function SpecialAccount:withdraw(v)
--此時(shí)的self將為對象實(shí)例。
if v - self.balance >= self:getLimit() then
error("Insufficient funds")
end
self.balance = self.balance - v
end
--在執(zhí)行下面的new方法時(shí)，table s的元表已經(jīng)是SpecialAccount了，而不再是Account。
s = SpecialAccount:new{limit = 1000.00}
--在調(diào)用下面的deposit方法時(shí)，由于table s和SpecialAccount均未提供該方法，因此訪問的仍然是
--Account的deposit方法。
s:deposit(100)
--此時(shí)的withdraw方法將不再是Account中的withdraw方法，而是SpecialAccount中的該方法。
--這是因?yàn)長ua先在SpecialAccount(即s的元表)中找到了該方法。
s:withdraw(200.00)
print(s.balance) --輸出-100
3. 私密性：
私密性對于面向?qū)ο笳Z言來說是不可或缺的，否則將直接破壞對象的封裝性。Lua作為一種面向過程的腳本語言，更是沒有提供這樣的功能，然而和模擬支持類與繼承一樣，我們?nèi)匀豢梢栽贚ua中通過特殊的編程技巧來實(shí)現(xiàn)它，這里我們應(yīng)用的是Lua中的閉包函數(shù)。該實(shí)現(xiàn)方式和前面兩個(gè)示例中基于元表的方式有著很大的區(qū)別，見如下代碼示例和關(guān)鍵性注釋：
復(fù)制代碼 代碼如下:
--這里我們需要一個(gè)閉包函數(shù)作為類的創(chuàng)建工廠
function newAccount(initialBalance)
--這里的self僅僅是一個(gè)普通的局部變量，其含義完全不同于前面示例中的self。
--這里之所以使用self作為局部變量名，也是為了方便今后的移植。比如，以后
--如果改為上面的實(shí)現(xiàn)方式，這里應(yīng)用了self就可以降低修改的工作量了。
local self = {balance = initialBalance} --這里我們可以將self視為私有成員變量
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
--返回對象中包含的字段僅僅為公有方法。事實(shí)上，我們通過該種方式，不僅可以實(shí)現(xiàn)
--成員變量的私有性，也可以實(shí)現(xiàn)方法的私有性，如：
--local privateFunction = function() --do something end
--只要我們不在輸出對象中包含該方法的字段即可。
return {withdraw = withdraw, deposit = deposit, getBalance = getBalance}
end
--和前面兩個(gè)示例不同的是，在調(diào)用對象方法時(shí)，不再需要self變量，因此我們可以直接使用點(diǎn)(.)，
--而不再需要使用冒號(:)操作符了。
accl = newAccount(100.00)
--在函數(shù)newAccount返回之后，該函數(shù)內(nèi)的“非局部變量”表self就不再能被外部訪問了，只能通過
--該函數(shù)返回的對象的方法來操作它們。
accl.withdraw(40.00)
print(acc1.getBalance())
事實(shí)上，上面的代碼只是給出一個(gè)簡單的示例，在實(shí)際應(yīng)用中，我們可以將更多的私有變量存放于上例的局部self表中。
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最新評論
Lua中的table就是一種對象，但是如果直接使用仍然會存在大量的問題，見如下代碼：
Account = {balance = 0}
function Account.withdraw(v)
Account.balance = Account.balance - v
end
--下面是測試調(diào)用函數(shù)
Account.withdraw(100.00)
在上面的withdraw函數(shù)內(nèi)部依賴了全局變量Account，一旦該變量發(fā)生改變，將會導(dǎo)致withdraw不再能正常的工作，如：
a = Account; Account = nil
a.withdraw(100.00) --將會導(dǎo)致訪問空nil的錯(cuò)誤。
這種行為明顯的違反了面向?qū)ο蠓庋b性和實(shí)例獨(dú)立性。要解決這一問題，我們需要給withdraw函數(shù)在添加一個(gè)參數(shù)self，他等價(jià)于Java/C++中的this，見如下修改：
function Account.withdraw(self,v)
self.balance = self.balance - v
end
--下面是基于修改后代碼的調(diào)用：
a1 = Account; Account = nil
a1.withdraw(a1,100.00) --正常工作。
針對上述問題，Lua提供了一種更為便利的語法，即將點(diǎn)(.)替換為冒號(:)，這樣可以在定義和調(diào)用時(shí)均隱藏self參數(shù)，如:
function Account:withdraw(v)
self.balance = self.balance - v
end
--調(diào)用代碼可改為：
a:withdraw(100.00)
1. 類：
Lua在語言上并沒有提供面向?qū)ο蟮闹С?，因此想?shí)現(xiàn)該功能，我們只能通過table來模擬，見如下代碼及關(guān)鍵性注釋：
--[[
在這段代碼中，我們可以將Account視為class的聲明，如Java中的：
public class Account
{
public float balance = 0;
public Account(Account o);
public void deposite(float f);
}
--]]
--這里balance是一個(gè)公有的成員變量。
Account = {balance = 0}
--new可以視為構(gòu)造函數(shù)
function Account:new(o)
o = o or {} --如果參數(shù)中沒有提供table，則創(chuàng)建一個(gè)空的。
--將新對象實(shí)例的metatable指向Account表(類)，這樣就可以將其視為模板了。
setmetatable(o,self)
--在將Account的__index字段指向自己，以便新對象在訪問Account的函數(shù)和字段時(shí)，可被直接重定向。
self.__index = self
--最后返回構(gòu)造后的對象實(shí)例
return o
end
--deposite被視為Account類的公有成員函數(shù)
function Account:deposit(v)
--這里的self表示對象實(shí)例本身
self.balance = self.balance + v
end
--下面的代碼創(chuàng)建兩個(gè)Account的對象實(shí)例
--通過Account的new方法構(gòu)造基于該類的示例對象。
a = Account:new()
--[[
這里需要具體解釋一下，此時(shí)由于table a中并沒有deposite字段，因此需要重定向到Account，
同時(shí)調(diào)用Account的deposite方法。在Account.deposite方法中，由于self(a對象)并沒有balance
字段，因此在執(zhí)行self.balance + v時(shí)，也需要重定向訪問Account中的balance字段，其缺省值為0。
在得到計(jì)算結(jié)果后，再將該結(jié)果直接賦值給a.balance。此后a對象就擁有了自己的balance字段和值。
下次再調(diào)用該方法，balance字段的值將完全來自于a對象，而無需在重定向到Account了。
--]]
a:deposit(100.00)
print(a.balance) --輸出100
b = Account:new()
b:deposit(200.00)
print(b.balance) --輸出200
2. 繼承：
繼承也是面向?qū)ο笾幸粋€(gè)非常重要的概念，在Lua中我們?nèi)匀豢梢韵衲M類那樣來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο笾械睦^承機(jī)制，見如下代碼及關(guān)鍵性注釋：
--需要說明的是，這段代碼僅提供和繼承相關(guān)的注釋，和類相關(guān)的注釋在上面的代碼中已經(jīng)給出。
Account = {balance = 0}
function Account:new(o)
o = o or {}
setmetatable(o,self)
self.__index = self
return o
end
function Account:deposit(v)
self.balance = self.balance + v
end
function Account:withdraw(v)
if v > self.balance then
error("Insufficient funds")
end
self.balance = self.balance - v
end
--下面將派生出一個(gè)Account的子類，以使客戶可以實(shí)現(xiàn)透支的功能。
SpecialAccount = Account:new() --此時(shí)SpecialAccount仍然為Account的一個(gè)對象實(shí)例
--派生類SpecialAccount擴(kuò)展出的方法。
--下面這些SpecialAccount中的方法代碼(getLimit/withdraw)，一定要位于SpecialAccount被Account構(gòu)造之后。
function SpecialAccount:getLimit()
--此時(shí)的self將為對象實(shí)例。
return self.limit or 0
end
--SpecialAccount將為Account的子類，下面的方法withdraw可以視為SpecialAccount
--重寫的Account中的withdraw方法，以實(shí)現(xiàn)自定義的功能。
function SpecialAccount:withdraw(v)
--此時(shí)的self將為對象實(shí)例。
if v - self.balance >= self:getLimit() then
error("Insufficient funds")
end
self.balance = self.balance - v
end
--在執(zhí)行下面的new方法時(shí)，table s的元表已經(jīng)是SpecialAccount了，而不再是Account。
s = SpecialAccount:new{limit = 1000.00}
--在調(diào)用下面的deposit方法時(shí)，由于table s和SpecialAccount均未提供該方法，因此訪問的仍然是
--Account的deposit方法。
s:deposit(100)
--此時(shí)的withdraw方法將不再是Account中的withdraw方法，而是SpecialAccount中的該方法。
--這是因?yàn)長ua先在SpecialAccount(即s的元表)中找到了該方法。
s:withdraw(200.00)
print(s.balance) --輸出-100
3. 私密性：
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--這里我們需要一個(gè)閉包函數(shù)作為類的創(chuàng)建工廠
function newAccount(initialBalance)
--這里的self僅僅是一個(gè)普通的局部變量，其含義完全不同于前面示例中的self。
--這里之所以使用self作為局部變量名，也是為了方便今后的移植。比如，以后
--如果改為上面的實(shí)現(xiàn)方式，這里應(yīng)用了self就可以降低修改的工作量了。
local self = {balance = initialBalance} --這里我們可以將self視為私有成員變量
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
--返回對象中包含的字段僅僅為公有方法。事實(shí)上，我們通過該種方式，不僅可以實(shí)現(xiàn)
--成員變量的私有性，也可以實(shí)現(xiàn)方法的私有性，如：
--local privateFunction = function() --do something end
--只要我們不在輸出對象中包含該方法的字段即可。
return {withdraw = withdraw, deposit = deposit, getBalance = getBalance}
end
--和前面兩個(gè)示例不同的是，在調(diào)用對象方法時(shí)，不再需要self變量，因此我們可以直接使用點(diǎn)(.)，
--而不再需要使用冒號(:)操作符了。
accl = newAccount(100.00)
--在函數(shù)newAccount返回之后，該函數(shù)內(nèi)的“非局部變量”表self就不再能被外部訪問了，只能通過
--該函數(shù)返回的對象的方法來操作它們。
accl.withdraw(40.00)
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