【Love2d从青铜到王者】第十篇:Love2d之类和类的继承（Classes And Inheritance）

系列文章目录

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前言

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一、类（Classes）

1️⃣.类（Classes）

• Classes 就像蓝图。您可以用一个Classes 创建多个房屋。类似地，我们可以从一个类中创建多个对象。
  

• 对于Classes ，我们将使用一个库:Classic 。

• 点击classic.lua然后按行的复制代码。

• 转到文本编辑器，创建一个名为classic.lua然后粘贴代码。
• 现在我们必须require它。

function love.load()
    Object=require "classic"
end

function love.update(dt)
end

function love.draw()
end

• 现在我们已经准备创建一个类。创建一个名为rectangle.lua，并放入以下代码:

--! file: rectangle.lua

-- Pass Object as first argument.
Rectangle = Object.extend(Object)

function Rectangle.new(self)
    self.test = math.random(1, 1000)
end

• 一切都会得到解释。但是首先将这段代码放入main.lua。

--! file: main.lua
function love.load()
    Object = require "classic"
    --Don't forget to load the file
    require "rectangle"

    r1 = Rectangle()
    r2 = Rectangle()
    print(r1.test, r2.test)
end

function love.update(dt)
end

function love.draw()
end

• 当您运行游戏时，您将看到打印了2个随机数。
• 所以让我们一步一步地看这段代码。首先，我们用Rectangle = Object.extend(对象)。这使得Rectangle成为一个Classes 。这将是我们的蓝图。与属性相反，Classes 通常用大写字符编写(因此这将是uppercase或PascalCase)。
• 在main.lua。我们说r1 = Rectangle()。即使Rectangle是一个表，我们仍然可以像调用函数一样调用它。它如何工作的是另一个章节。但是通过调用Rectangle（）它创建一个新的实例。这意味着它采用我们的蓝图，创建一个具有所有类特性的新对象。每个新实例都是独一无二的。
• 为了证明这一点r1是唯一的，我们创建另一个名为r2。双方都有属性值 test，但他们的变量不同。
• 当我们调用Rectangle（），它执行调用Rectangle.new。这就是我们所说的构造器。
• 参数self，是我们正在修改的实例。如果我们打字Rectangle.test = math.random(0, 1000)，我们将把属性赋予蓝图，而不是用蓝图创建的实例。
• 让我们对我们的类进行一些更改:

--! file: rectangle.lua
Rectangle = Object.extend(Object)

function Rectangle.new(self)
    self.x = 100
    self.y = 100
    self.width = 200
    self.height = 150
    self.speed = 100
end
function Rectangle.update(self, dt)
    self.x = self.x + self.speed * dt
end

function Rectangle.draw(self)
    love.graphics.rectangle("line", self.x, self.y, self.width, self.height)
end

• 这就是移动矩形的对象在Object 组成。除了这次我们将运动和绘图部分的代码放在对象中。现在我们只需要调用update并draw进去main.lua。

--! file: main.lua
function love.load()
    Object = require "classic"
    --Don't forget to load the file
    require "rectangle"

    r1 = Rectangle()
    r2 = Rectangle()
    print(r1.test, r2.test)
end

function love.update(dt)
    r1.update(r1,dt)
end

function love.draw()
    --love.graphics.print(r1.test,100,100)
    --love.graphics.print(r2.test,100,200)
    r1.draw(r1,100,200)
end

• 当你运行游戏时，你会看到一个移动的矩形。
• 所以我们创建了一个名为Rectangle（）。我们创建了一个名为r1。所以现在r1具有功能update和draw。我们调用这些函数，作为第一个参数，我们传递实例本身r1。这是什么self变成了函数。
• 不过，我们不得不通过，这有点烦人r1每次我们调用它的一个函数。幸运的是，Lua对此有一个简写。当我们使用冒号(:)时，函数调用将自动传递冒号左边的对象作为第一个参数。

--! file: main.lua
function love.load()
    Object = require "classic"
    --Don't forget to load the file
    require "rectangle"

    r1 = Rectangle()
    r2 = Rectangle()
    print(r1.test, r2.test)
end

--[[
function love.update(dt)
    r1.update(r1,dt)
end
--]]
function love.update(dt)
    r1:update(dt)
end

function love.draw()
    --love.graphics.print(r1.test,100,100)
    --love.graphics.print(r2.test,100,200)
    --r1.draw(r1,100,200)
    r1:draw()
end

• 我们也可以用函数来做这件事。

--! file: rectangle.lua

--Lua turns this into: Object.extend(Object)
Rectangle = Object:extend()

--Lua turns this into: Rectangle.new(self)
function Rectangle:new()
    self.x = 100
    self.y = 100
    self.width = 200
    self.height = 150
    self.speed = 100
end

--Lua turns this into: Rectangle.update(self, dt)
function Rectangle:update(dt)
    self.x = self.x + self.speed * dt
end

--Lua turns this into: Rectangle.draw(self)
function Rectangle:draw()
    love.graphics.rectangle("line", self.x, self.y, self.width, self.height)
end

• 我们称之为语法糖。 Syntactic sugar
• 让我们添加一些参数到Rectangle:new()。

--Lua turns this into: Object.extend(Object)
Rectangle = Object:extend()

--! file: rectangle.lua
function Rectangle:new(x, y, width, height)
    self.x = x
    self.y = y
    self.width = width
    self.height = height
    self.speed = 100
end

--Lua turns this into: Rectangle.update(self, dt)
function Rectangle:update(dt)
    self.x = self.x + self.speed * dt
end

--Lua turns this into: Rectangle.draw(self)
function Rectangle:draw()
    love.graphics.rectangle("line", self.x, self.y, self.width, self.height)
end

• 有了这个我们可以给r1和r2每个都有自己的位置和大小。

--! file: main.lua

function love.load()
    Object = require "classic"
    require "rectangle"
    r1 = Rectangle(100, 100, 200, 50)
    r2 = Rectangle(350, 80, 25, 140)
end

function love.update(dt)
    r1:update(dt)
    r2:update(dt)
end

function love.draw()
    r1:draw()
    r2:draw()
end

• 所以现在我们有两个移动的矩形。这就是classes如此厉害的原因。r1和r2都是一样的，但却是独一无二的。

• 另一个让classes如此厉害的原因是继承(inheritance)。

二、继承(inheritance)

1️⃣.继承(inheritance)

• 通过继承，我们可以扩展我们的类。换句话说，我们制作了蓝图的副本，并向其中添加了功能，而没有编辑原始蓝图。
  
• 假设你有一个怪物游戏。每个怪物都有自己的攻击方式，它们的移动方式不同。但是他们也会受到伤害，甚至死亡。这些重叠的特性应该放在我们称之为超类或者基础类。他们提供了所有怪物都有的特征。然后每个怪物的类可以扩展这个基类，并在其中添加自己的特性。
• 让我们创建另一个移动的形状，一个圆形。我们的移动矩形和圆形有什么共同之处？他们都会搬走。所以让我们为这两个形状创建一个基类。
• 创建一个文件名为shape.lua，并放入以下代码:

--! file: shape.lua
Shape = Object:extend()

function Shape:new(x, y)
    self.x = x
    self.y = y
    self.speed = 100
end

function Shape:update(dt)
    self.x = self.x + self.speed * dt
end

• 我们的基类shape现在处理运动。我应该指出基类只是一个术语。“X是Y的基类”。基类仍然和其他类一样。只是我们使用它的方式不同。

• 无论如何，现在我们有了一个处理我们运动的基类，我们可以使Rectangle继承shape，并移除其update代码。确保require shape在使用它之前。

--! file: main.lua

function love.load()
    Object = require "classic"
    require "shape"
    require "rectangle"
    r1 = Rectangle()
    r2 = Rectangle()
end
--! file: rectangle.lua
Rectangle = Shape:extend()

function Rectangle:new(x, y, width, height)
    Rectangle.super.new(self, x, y)
    self.width = width
    self.height = height
end

function Rectangle:draw()
    love.graphics.rectangle("line", self.x, self.y, self.width, self.height)
end

• 用 Rectangle = Shape:extend()，我们使Rectangle继承shape。
• Shape有自己的函数，称为:new()。通过创造Rectangle:new()我们覆盖原始函数。意味着当我们调用Rectangle（）它不会执行Shape:new()但是相反的执行Rectangle:new()。
• 但是矩形具有这样的属性super子类，这是一个类Rectangle（）类是从Shape继承过来的。用Rectangle.super我们可以访问基类的函数，并用它来调用Shape:new()。
• 我们必须通过self作为第一个参数，不能让Lua用冒号(:)来处理，因为我们没有把函数作为实例来调用。
• 现在我们需要制作一个circle类。创建一个名为circle.lua，并放入下面的代码。

--! file: circle.lua
Circle = Shape:extend()

function Circle:new(x, y, radius)
    Circle.super.new(self, x, y)
    --A circle doesn't have a width or height. It has a radius.
    self.radius = radius
end

function Circle:draw()
    love.graphics.circle("line", self.x, self.y, self.radius)
end

• 所以我们使Circle继承Shape。我们给了x和y到new()函数对于Shape用Circle.super.new(self，x，y)。
• 我们给我们的Circle类自己的draw函数。这是你画圆的方法。圆没有宽度和高度，它们有半径。
• 现在在main.lualoadShape.lua和Circle.lua，并改变r2对于Circle。

--! file: main.lua

function love.load()
    Object = require "classic"
    --Don't forget to load the file
    require "shape"

    require "rectangle"

    --Don't forget to load the file
    require "circle"

    r1 = Rectangle(100, 100, 200, 50)

    --We make r2 a Circle instead of a Rectangle
    r2 = Circle(350, 80, 40)
end

function love.update(dt)
    r1:update(dt)
    r2:update(dt)
end

function love.draw()
    r1:draw()
    r2:draw()
end

• 现在当你运行游戏时，你会看到一个移动的矩形和一个移动的圆形。

三、代码详细解读

• 让我们再看一遍所有的代码。
• 首先，我们加载library classic 用require “classic”。加载这个库会返回一个表，我们将这个表存储在里面的对象Object。它有模拟一个类所需要的最基本的东西。因为Lua没有类，但是通过使用classic 的我们得到了一个非常好的类的模仿。
• 接下来我们加载shape.lua 。在该文件中，我们创建了一个名为Shape 。我们将使用这个类作为基础类为Rectangle 和Circle 。这些类的两个共同点是它们都有一个x和y变量，并且它水平移动。这些相似之处是我们放进去的变量在Shape 。
• 接下来，我们创建Rectanlge 类。我们使Rectanlge 类继承基类。在里面new()函数，这构造函数，我们调用Rectangle.super.new(self，x，y)。我们用self作为第一个参数，所以Shape 将使用我们蓝图的实例，而不是蓝图本身。我们给矩形一个width 和height 变量，并给它一个绘制函数。
• 接下来我们重复上面的，除了一个圈。所以不是一个宽度和高度我们给它一个radius 变量。
• 既然我们已经把classes 准备好了，我们可以开始做了例子这些classes 。随着 r1 = Rectangle(100, 100, 200, 50) 我们创建了类的一个类Rectanlge 。它是一个由我们的蓝图制成的物体，而不是蓝图本身。我们对此实例所做的任何更改都不会影响该类。我们update 并draw 这个实例，为此我们使用冒号(。这是因为我们需要将实例作为第一个参数传递，冒号会让Lua为我们做这件事。
• 最后，我们做同样的事情r2 ，除了我们让它成为一个Circle 。

四、疑惑

• 对于一章来说，这是很多信息，我可以想象如果你很难理解所有这些。如果你是编程新手，你需要一段时间才能理解所有这些新概念，但最终你会习惯的。我会在谈论新主题的同时，不断增加对旧主题的解释。

五、总结

• Classes 就像蓝图。我们可以从一个类中创建多个对象。为了模拟类，我们使用库classic。您可以用创建一个类ClassName = Object:extend()。您可以使用创建类的实例instanceName = ClassName()。这将调用函数ClassName:new()。这是调用构造函数。类的每个函数都应该以self 开始以便在调用函数时，可以将实例作为第一个参数传递。instanceName.functionName(instanceName)。我们可以使用冒号(:)让Lua替我们做这件事。

• 我们可以用扩展一个类ExtensionName = ClassName:extend()。这使得ExtensionName是ClassName的一份拷贝，以至于我们可以在不改变ClassName的情况下添加变量。如果我们给ExtensionName一种函数ClassName已经有了，我们仍然可以调用原函数用extension name . super . function name(self)。

总结

以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了Love2d之类和类的继承（Classes And Inheritance），介绍了love2d类和类的继承的使用，与博主的lua语言文章结合更好的理解love2d的编码，如果你是一名独立游戏开发者，或者一位对游戏开发有着深厚兴趣，但是又对于unity3d，ue4等这些对于新手而言不太友好的引擎而头疼的开发者；那么现在，你可以试试Love2D。Love2D是一款基于Lua编写的轻量级游戏框架，尽管官方称呼其为引擎，但实际上它只能称得上是一个框架，因为他并没有一套全面完整的解决方案。不过，这款框架上手及其容易，是学习游戏开发的初学者入门的一个良好选择。