簡(jiǎn)單說說Lua中的面向?qū)ο?/strong>
Lua中的table就是一種對(duì)象，看以下一段簡(jiǎn)單的代碼：
復(fù)制代碼 代碼如下:
local tb1 = {a = 1, b = 2}
local tb2 = {a = 1, b = 2}
local tb3 = tb1
if tb1 == tb2 then
print("tb1 == tb2")
else
print("tb1 ~= tb2")
end
tb3.a = 3
print(tb1.a)
上述代碼會(huì)輸出tb1 ~= tb2。說明兩個(gè)具有相同值得對(duì)象是兩個(gè)不同的對(duì)象，同時(shí)在Lua中table是引用類型的。我在《Lua中的模塊與包》中也總結(jié)了，我們是基于table來實(shí)現(xiàn)的模塊，在table中可以定義函數(shù)，也就是說，每個(gè)table對(duì)象都可以擁有其自己的操作。看一段代碼：
復(fù)制代碼 代碼如下:
Account = {balance = 0}
function Account.withDraw(v)
Account.balance = Account.balance - v
end
Account.withDraw(10) -- 調(diào)用函數(shù)
print(Account.balance)
上面的代碼創(chuàng)建了一個(gè)新函數(shù)，并將該函數(shù)存入Account對(duì)象的withDraw字段中，然后我們就可以調(diào)用該函數(shù)了。不過，在函數(shù)中使用全局名稱Account是一個(gè)不好的編程習(xí)慣，因?yàn)檫@個(gè)函數(shù)只能針對(duì)特定對(duì)象工作，并且，這個(gè)特定對(duì)象還必須存儲(chǔ)在特定的全局變量中。如果改變了對(duì)象的名稱，withDraw就再也不能工作了。例如以下代碼：
復(fù)制代碼 代碼如下:
a = Account
Account = nil
a.withDraw(100)
這樣就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。我在這里使用Account創(chuàng)建了一個(gè)新的對(duì)象a，當(dāng)將Account賦值為nil時(shí)，應(yīng)該要對(duì)a對(duì)象不產(chǎn)生任何影響。但是，由于在函數(shù)withDraw內(nèi)部使用了Account，而不是變量a，所以就出現(xiàn)了錯(cuò)誤。如果我們將withDraw函數(shù)內(nèi)部的Account.balance = Account.balance – v語句修改為：a.balance = a.balance – v，這樣就不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤了。這就表明，當(dāng)我們需要對(duì)一個(gè)函數(shù)進(jìn)行操作時(shí)，需要指定實(shí)際的操作對(duì)象，即這里的a，這就需要一個(gè)額外的參數(shù)來表示該操作者，就好比C++中的this一樣，只不過這里將這個(gè)關(guān)鍵字換成了self，換完以后的代碼如下：
復(fù)制代碼 代碼如下:
Account = {balance = 0}
function Account.withDraw(self, v)
self.balance = self.balance - v
end
a = Account
Account = nil
a.withDraw(a, 100)
print(a.balance)
這樣再調(diào)用，就不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤了。
使用self參數(shù)是所有面向?qū)ο笳Z言的一個(gè)核心。大多數(shù)面向?qū)ο笳Z言都對(duì)程序員隱藏了self參數(shù)，從而使得程序員不必顯示地聲明這個(gè)參數(shù)。Lua也可以，當(dāng)我們?cè)诙x函數(shù)時(shí)，使用了冒號(hào)，則能隱藏該參數(shù)，那么上述代碼使用冒號(hào)來改下，就是下面這個(gè)樣子了。
復(fù)制代碼 代碼如下:
Account = {balance = 0}
function Account:withDraw(v) -- 注意這里的冒號(hào)":"
self.balance = self.balance - v
end
a = Account
Account = nil
a:withDraw(100) -- 注意這里的調(diào)用時(shí)，也需要冒號(hào)":"
print(a.balance)
冒號(hào)的作用很簡(jiǎn)單，就是在方法定義中添加一個(gè)額外的隱藏參數(shù)，以及在一個(gè)方法調(diào)用中添加一個(gè)額外的實(shí)參。冒號(hào)只是一種語法便利，并沒有引入任何新的東西；如果你愿意，你可以可以不使用self，而是在每次定義一個(gè)函數(shù)時(shí)，手動(dòng)的加上self，只要你處理好了self，它們都是一樣的。
這里亂亂的講了一些Lua中的東西，主要還是說了table是一個(gè)不一樣的東西，還有self。接下來，就正式進(jìn)入面向?qū)ο蟮氖澜?。不要忘了，上面總結(jié)的東西是非常有用的。
類
類是什么？一個(gè)類就是一個(gè)創(chuàng)建對(duì)象的模具。例如C++中，每個(gè)對(duì)象都是某個(gè)特定類的實(shí)例。在C++中，如果一個(gè)類沒有進(jìn)行實(shí)例化，那這個(gè)類中對(duì)應(yīng)的操作，基本就是一堆“沒有用”的代碼；而Lua則不一樣，即使你不實(shí)例化一個(gè)“類”，你照樣也可以使用“類”名直接調(diào)用它的方法（對(duì)于C++，請(qǐng)忽視靜態(tài)的方法）；這說明Lua中的“類”的概念與C++這種高級(jí)語言中類的概念還是有差別的。在Lua中則沒有類的概念，而我們都是通過Lua現(xiàn)有的支持，去模擬類的概念。在Lua中，要表示一個(gè)類，只需創(chuàng)建一個(gè)專用作其他對(duì)象的原型（prototype）。原型也是一種常規(guī)的對(duì)象，也就是說我們可以直接通過原型去調(diào)用對(duì)應(yīng)的方法。當(dāng)其它對(duì)象（類的實(shí)例）遇到一個(gè)未知操作時(shí)，原型會(huì)先查找它。
在Lua中實(shí)現(xiàn)原型是非常簡(jiǎn)單的，比如有兩個(gè)對(duì)象a和b，要讓b作為a的原型，只需要以下代碼就可以完成：
復(fù)制代碼 代碼如下:
setmetatable(a, {__index = b}) -- 又是元表，不會(huì)的請(qǐng)看前幾篇關(guān)于元表的文章:https://www.jb51.net/article/55812.htm
設(shè)置了這段代碼以后，a就會(huì)在b中查找所有它沒有的操作。若將b稱為是對(duì)象a的“類”，就僅僅是術(shù)語上的變化?，F(xiàn)在我就從最簡(jiǎn)單的開始，要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)實(shí)例對(duì)象，必須要有一個(gè)原型，就是所謂的“類”，看以下代碼：
復(fù)制代碼 代碼如下:
local Account = {} -- 一個(gè)原型
好了，現(xiàn)在有了原型，那如何使用這個(gè)原型創(chuàng)建一個(gè)“實(shí)例”呢？接著看以下代碼：
復(fù)制代碼 代碼如下:
function Account:new(o) -- 這里是冒號(hào)哦
o = o or {} -- 如果用戶沒有提供table，則創(chuàng)建一個(gè)
setmetatable(o, self)
self.__index = self
return o
end
當(dāng)調(diào)用Account:new時(shí)，self就相當(dāng)于Account。接著，我們就可以調(diào)用Account:new來創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例了。再看：
復(fù)制代碼 代碼如下:
local a = Account:new{value = 100} -- 這里使用原型Account創(chuàng)建了一個(gè)對(duì)象a
a:display()
上面這段代碼是如何工作的呢？首先使用Account:new創(chuàng)建了一個(gè)新的實(shí)例對(duì)象，并將Account作為新的實(shí)例對(duì)象a的元表。再當(dāng)我們調(diào)用a:display函數(shù)時(shí)，就相當(dāng)于a.display(a)，冒號(hào)就只是一個(gè)“語法糖”，只是一種方便的寫法。我們創(chuàng)建了一個(gè)實(shí)例對(duì)象a，當(dāng)調(diào)用display時(shí)，就會(huì)查找a中是否有display字段，沒有的話，就去搜索它的元表，所以，最終的調(diào)用情況如下：
復(fù)制代碼 代碼如下:
getmetatable(a).__index(display(a))
a的元表是Account，Account的__index也是Account。因此，上面的調(diào)用也可以使這樣的：
復(fù)制代碼 代碼如下:
Account.display(a)
所以，其實(shí)我們可以看到的是，實(shí)例對(duì)象a表中并沒有display方法，而是繼承自Account方法的，但是傳入display方法中的self確是a。這樣就可以讓Account（這個(gè)“類”）定義操作。除了方法，a還能從Account繼承所有的字段。
繼承不僅可以用于方法，還可以作用于字段。因此，一個(gè)類不僅可以提供方法，還可以為實(shí)例中的字段提供默認(rèn)值?？匆韵麓a：
復(fù)制代碼 代碼如下:
local Account = {value = 0}
function Account:new(o) -- 這里是冒號(hào)哦
o = o or {} -- 如果用戶沒有提供table，則創(chuàng)建一個(gè)
setmetatable(o, self)
self.__index = self
return o
end
function Account:display()
self.value = self.value + 100
print(self.value)
end
local a = Account:new{} -- 這里使用原型Account創(chuàng)建了一個(gè)對(duì)象a
a:display() --(1)
a:display() --(2)
在Account表中有一個(gè)value字段，默認(rèn)值為0；當(dāng)我創(chuàng)建了實(shí)例對(duì)象a時(shí)，并沒有提供value字段，在display函數(shù)中，由于a中沒有value字段，就會(huì)查找元表Account，最終得到了Account中value的值，等號(hào)右邊的self.value的值就來源自Account中的value。調(diào)用a:display()時(shí)，其實(shí)就調(diào)用以下代碼：
復(fù)制代碼 代碼如下:
a.display(a)
在display的定義中，就會(huì)變成這樣子：
復(fù)制代碼 代碼如下:
a.value = getmetatable(a).__index(value) + 100
第一次調(diào)用display時(shí)，等號(hào)左側(cè)的self.value就是a.value，就相當(dāng)于在a中添加了一個(gè)新的字段value；當(dāng)?shù)诙握{(diào)用display函數(shù)時(shí)，由于a中已經(jīng)有了value字段，所以就不會(huì)去Account中尋找value字段了。
繼承
由于類也是對(duì)象（準(zhǔn)確地說是一個(gè)原型），它們也可以從其它類（原型）獲得（繼承）方法。這種行為就是繼承，可以很容易的在Lua中實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在我們有一個(gè)類（原型，其實(shí)在Lua中說類這個(gè)概念，還是很別扭的，畢竟用C++的腦袋去想，還是覺的有點(diǎn)奇怪的。）CA：
復(fù)制代碼 代碼如下:
local CA = {value = 0}
function CA:new(o)
o = o or {}
setmetatable(o, self)
self.__index = self
return o
end
function CA:display()
print(self.value)
end
function CA:addValue(v)
self.value = self.value + v
end
現(xiàn)在需要從這個(gè)CA類派生出一個(gè)子類CLittleA，則需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)空的類，從基類繼承所有的操作：
復(fù)制代碼 代碼如下:
local CLittleA = CA:new()
現(xiàn)在，我創(chuàng)建了一個(gè)CA類的一個(gè)實(shí)例對(duì)象，在Lua中，現(xiàn)在CLittleA既是CA類的一個(gè)實(shí)例對(duì)象，也是一個(gè)原型，就是所謂的類，就相當(dāng)于CLittleA類繼承自CA類。再如下面的代碼:
復(fù)制代碼 代碼如下:
local s = CLittleA:new{value1 = 10}
CLittleA從CA繼承了new；不過，在執(zhí)行CLittleA:new時(shí)，它的self參數(shù)表示為CLittleA，所以s的元表為CLittleA，CLittleA中字段__index的值也是CLittleA。然后，我們就會(huì)看到，s繼承自CLittleA，而CLittleA又繼承自CA。當(dāng)執(zhí)行s:display時(shí)，Lua在s中找不到display字段，就會(huì)查找CLittleA；如果仍然找不到display字段，就查找CA，最終會(huì)在CA中找到display字段?？梢赃@樣想一下，如果在CLittleA中存在了display字段，那么就不會(huì)去CA中再找了。所以，我們就可以在CLittleA中重定義display字段，從而實(shí)現(xiàn)特殊版本的display函數(shù)。
多重繼承
說到多重繼承，我在寫C++代碼的時(shí)候也用的很少，一般都是使用組合的方式解決的，對(duì)于“組合”這個(gè)概念不明白的朋友，可以閱讀我的設(shè)計(jì)模式系列的文章。既然說到了Lua中的多重繼承，那也總結(jié)一下，順便開拓一下視野和知識(shí)面。
實(shí)現(xiàn)單繼承時(shí)，依靠的是為子類設(shè)置metatable，設(shè)置其metatable為父類，并將父類的__index設(shè)置為其本身的技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。而多繼承也是一樣的道理，在單繼承中，如果子類中沒有對(duì)應(yīng)的字段，則只需要在一個(gè)父類中尋找這個(gè)不存在的字段；而在多重繼承中，如果子類沒有對(duì)應(yīng)的字段，則需要在多個(gè)父類中尋找這個(gè)不存在的字段。
就像上圖表示一樣，Lua會(huì)在多個(gè)父類中逐個(gè)的搜索display字段。這樣，我們就不能像單繼承那樣，直接指定__index為某個(gè)父類，而是應(yīng)該指定__index為一個(gè)函數(shù)，在這個(gè)函數(shù)中指定搜索不存在的字段的規(guī)則。這樣便可實(shí)現(xiàn)多重繼承。這里就出現(xiàn)了兩個(gè)需要去解決的問題：
1.保存所有的父類；
2.指定一個(gè)搜索函數(shù)來完成搜索任務(wù)。
對(duì)于以上的多重繼承，我們來看一段頭疼的代碼：
復(fù)制代碼 代碼如下:
-- 在多個(gè)父類中查找字段k
local function search(k, pParentList)
for i = 1, #pParentList do
local v = pParentList[i][k]
if v then
return v
end
end
end
function createClass(...)
local c = {} -- 新類
local parents = {...}
-- 類在其元表中搜索方法
setmetatable(c, {__index = function (t, k) return search(k, parents) end})
-- 將c作為其實(shí)例的元表
c.__index = c
-- 為這個(gè)新類建立一個(gè)新的構(gòu)造函數(shù)
function c:new(o)
o = o or {}
setmetatable(o, self)
-- self.__index = self 這里不用設(shè)置了，在上面已經(jīng)設(shè)置了c.__index = c
return o
end
-- 返回新的類（原型）
return c
end
-- 一個(gè)簡(jiǎn)單的類CA
local CA = {}
function CA:new(o)
o = o or {}
setmetatable(o, {__index = self})
self.__index = self
return o
end
function CA:setName(strName)
self.name = strName
end
-- 一個(gè)簡(jiǎn)單的類CB
local CB = {}
function CB:new(o)
o = o or {}
setmetatable(o, self)
self.__index = self
return o
end
function CB:getName()
return self.name
end
-- 創(chuàng)建一個(gè)c類，它的父類是CA和CB
local c = createClass(CA, CB)
-- 使用c類創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例對(duì)象
local objectC = c:new{name = "Jelly"}
-- 設(shè)置objectC對(duì)象一個(gè)新的名字
objectC:setName("JellyThink")
local newName = objectC:getName()
print(newName)
代碼雖然頭疼，但是還的繼續(xù)看。首先大體閱讀一下上面的代碼，看不懂不要緊?，F(xiàn)在我來解釋上面的代碼。
1.使用createClass創(chuàng)建了一個(gè)類（原型），將CA和CB設(shè)置為這個(gè)類（原型）的父類（原型）；在創(chuàng)建的這個(gè)類（原型）中，設(shè)置了該類的__index為一個(gè)search函數(shù)，在這個(gè)search函數(shù)中尋找在創(chuàng)建的類中沒有的字段；
2.創(chuàng)建的新類中，有一個(gè)構(gòu)造函數(shù)new；這個(gè)new和之前的單繼承中的new區(qū)別不大，很好理解；
3.調(diào)用new構(gòu)造函數(shù)，創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例對(duì)象，該實(shí)例對(duì)象有一個(gè)name字段；
4.調(diào)用object:setName(“JellyThink”)語句，設(shè)置一個(gè)新的名字；但是在objectC中沒有這個(gè)字段，怎么辦？好了，去父類找，先去CA找，一下子就找到了，然后就調(diào)用了這個(gè)setName，setName中的self指向的是objectC；設(shè)置以后，就相當(dāng)于修改了objectC字段的name值；
5.調(diào)用objectC:getName()，objectC還是沒有這個(gè)字段。找吧，CA也沒有，那就接著找，在CB中找到了，就調(diào)用getName，在getName中的self指向的是objectC。所以，在objectC:getName中返回了objectC中name的值，就是“JellyThink”。
還有什么？什么也沒有了，對(duì)于多重繼承，貌似看起來很難，很麻煩，其實(shí)也就這么點(diǎn)東西。不懂的話，再來一遍。
我拿什么保護(hù)你
我們都知道，在C++或Java中，對(duì)于類中的成員函數(shù)或變量都有訪問權(quán)限的。public，protected和private這幾個(gè)關(guān)鍵字還認(rèn)識(shí)吧。那么在Lua中呢？Lua中是本身就是一門“簡(jiǎn)單”的腳本語言，本身就不是為了大型項(xiàng)目而生的，所以，它的語言特性中，本身就沒有帶有這些東西，那如果非要用這樣的保護(hù)的東西，該怎么辦？我們還是“曲線救國(guó)”。思想就是通過兩個(gè)table來表示一個(gè)對(duì)象。一個(gè)table用來保存對(duì)象的私有數(shù)據(jù)；另一個(gè)用于對(duì)象的操作。對(duì)象的實(shí)際操作時(shí)通過第二個(gè)table來實(shí)現(xiàn)的。為了避免未授權(quán)的訪問，保存對(duì)象的私有數(shù)據(jù)的表不保存在其它的table中，而只是保存在方法的closure中?？匆欢未a：
復(fù)制代碼 代碼如下:
function newObject(defaultName)
local self = {name = defaultName}
local setName = function (v) self.name = v end
local getName = function () return self.name end
return {setName = setName, getName = getName}
end
local objectA = newObject("Jelly")
objectA.setName("JellyThink") -- 這里沒有使用冒號(hào)訪問
print(objectA.getName())
這種設(shè)計(jì)給予存儲(chǔ)在self table中所有東西完全的私密性。當(dāng)調(diào)用newObject返回以后，就無法直接訪問這個(gè)table了。只能通過newObject中創(chuàng)建的函數(shù)來訪問這個(gè)self table；也就相當(dāng)于self table中保存的都是私有的，外部是無法直接訪問的。大家可能也注意到了，我在訪問函數(shù)時(shí)，并沒有使用冒號(hào)，這個(gè)主要是因?yàn)?，我可以直接訪問的self table中的字段，所以是不需要多余的self字段的，也就不用冒號(hào)了。
總結(jié)
這篇文章對(duì)Lua中的“面向?qū)ο蟆边M(jìn)行了一些簡(jiǎn)單的總結(jié)，本來Lua就很簡(jiǎn)單，我們只是使用了Lua本身的特性去實(shí)現(xiàn)一些更高大上的特性，這樣沒有什么不好，有的時(shí)候也沒有什么好。要不要用面向?qū)ο蟮倪@些特性，在具體項(xiàng)目中具體分析，至于如何理解面向?qū)ο蟮母拍?，不是這里的重點(diǎn)。Lua的面向?qū)ο螅偨Y(jié)到此為止，以后有了實(shí)際的項(xiàng)目應(yīng)用，接著總結(jié)，這篇基礎(chǔ)篇的文章，希望對(duì)大家有用。
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