Lua学习之路（十九） ------Lua 面向对象

1. 面向对象特征

• 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(Abstraction)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。

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2. Lua 中面向对象

我们知道，对象由属性和方法组成。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。

至于继承，可以通过metetable模拟出来（不推荐用，只模拟最基本的对象大部分时间够用了）。

Lua中的表不仅在某种意义上是一种对象。像对象一样，表也有状态（成员变量）；也有与对象的值独立的本性，特别是拥有两个不同值的对象（table）代表两个不同的对象；一个对象在不同的时候也可以有不同的值，但他始终是一个对象；与对象类似，表的生命周期与其由什么创建、在哪创建没有关系。对象有他们的成员函数，表也有：

Account = {balance = 0}
①function Account.withdraw (v)  
    Account.balance = Account.balance - v  --因为方法里面使用了Account对象，如果执行a = Account,Account = nil,a.withdraw(2)会报错
end                                        --可将Account更改为self，即更改为self.balance = self.balance - v，但是self不会自动赋值
②Account.withdraw = function(v)            --调用的时候要将调用对象本身传递过来，调用方式为：Account.withdraw(Account)
    Account.balance = Account.balance - v
end

这个定义创建了一个新的函数，并且保存在Account对象的withdraw域内，下面我们可以这样调用：

Account.withdraw(100.00)

3.一个简单实例

以下简单的类包含了三个属性： area, length 和 breadth，printArea方法用于打印计算结果：

-- Meta class
Rectangle = {area = 0, length = 0, breadth = 0}

-- 派生类的方法 new
function Rectangle:new (o,length,breadth) --通过：self会自动赋值
  o = o or {}
  setmetatable(o, self)
  self.__index = self
  self.length = length or 0
  self.breadth = breadth or 0
  self.area = length*breadth;
  return o
end

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

• 创建对象

创建对象是为类的实例分配内存的过程。每个类都有属于自己的内存并共享公共数据。

r = Rectangle:new(nil,10,20)

• 访问属性

我们可以使用点号(.)来访问类的属性：

print(r.length)

• 访问成员函数

我们可以使用冒号 : 来访问类的成员函数（且函数中的self会自动被赋值）：

r:printArea()

内存在对象初始化时分配。

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4.创建构造函数，用来创建拥有相同属性和方法的对象（也可以是子对象）

-- Meta class
Shape = {area = 0}       --原型
-- 基础类方法 new
function Shape:new ()
  local o = {}        
  setmetatable(o, self) --设置Shape为新建的表o的元表
  self.__index = self --当访问o.area,因为o中没有area，因此会访问Shape中的area
  return o
end

-- 创建对象
myshape = Shape:new()
square = Shape:new()   --两个对象的元表都是Shape

print(myshape.area)
myshape.area = 8  --改变了myshape中的area不会影响square中的值
print(myshape.area)
print(square.area)

输出：

0
8
0

扩展实例

以下实例我们继承了一个简单的类，来扩展派生类的方法，派生类中保留了继承类的成员变量和方法：

 -- Meta class
Shape = {area = 0}
-- 基础类方法 new
function Shape:new (o)   --传递nil或者不传就是构造一个全新的对象，传递已存在的对象就是对现有对象进行操作
  local o = o or {}  --如果o为空，则o = {}，即or后面的值，最好申明为局部变量以免影响外面的对象
  setmetatable(o, self) --设置Shape为新建的表o的元表
  self.__index = self --当访问o.area,因为o中没有area，因此会访问Shape中的area
  return o
end

-- 创建对象
myshape = Shape:new() --新建实例
Square = Shape:new(myshape)   

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5.函数继承与重写

Person ={ name="qianxi",age=99 }
function Person:eat()
	print(self.name.."在吃饭")
	print(self.name.."的年龄是"..self.age)
end

function Person:new(o)

	local t = o or {}

	--setmetatable( t, { __index=self })  --调用一个属性的时候，如果t中不存在，那么会在__index 所指定的table中查找
	setmetatable(t,self)
	self.__index=self

	return t
end

Student = Person:new()
Student.grade=1  
stu1 = Student:new()  

stu1:eat()  = function ()
       print("重写方法")
    end
     
--stu1的元表是student，因此stu1调用首先会自身有没有
--如果没有则查找student中查找，还没有则到student的元表person中查找，因此实现了继承
print(stu1.grade)