Lua如何实现面向对象

众所周知，Lua作为一种很小却很灵活的脚本语言，如今广泛应用于各种网游的热更新。毕竟是解释型语言嘛，不需要提前编译。我们可以把它打成AssetBundle，现场解压运行。

但是，相信很多做游戏开发的童鞋，从C#等强类型语言转去写Lua代码的时候，可能都感叹过，Lua真难用！！！找个引用要找半天，还经常打错字段，更重要的是，它不支持面向对象啊！我本来就是单身，你还要剥夺我new对象的权利吗？╥﹏╥

不过，随着对Lua的深入♂了解，我发现它还是很迷人的，而且，以上问题前辈们早就有了解决方案。

本文就来谈谈Lua如何实现面向对象。

以C#为例，我是这么理解class的，class是一个数据结构，它将状态（字段）和操作（方法或函数）组合在一个单元中，我们可以使用这个类去动态创建实例（instance），这些实例也被成为对象（object）。

比如，我们定义了一个class bird，

public class Bird
{
    public int color;
    public bool shitOnPeople;

    public void Fly()
    {
    }
}

再通过这个鸟模板new了好几只鸟，这些鸟的字段可能不同，有彩色的鸟，有黑色的鸟，还有些鸟喜欢往人头上拉屎... 但是它们都具有鸟的能力，比如飞翔。

那么，Lua中有没有类似class的东西呢，让我们看看，number不对，string不对，table...这个好像行。那我们来写下试试：

Bird = {}

Bird.color = Color.black
Bird.shitOnPeople = true

Bird.Fly = function() end

好像不太对啊，这样子写出来就是一个实例了。这就是一只白色的，喜欢往人头上拉屎的鸟，而不是泛指鸟类。

那么怎么用lua实现类呢？我们先来思考下C#类的特性：

类支持继承和多态性。

我们暂时不管多态，先来看下继承。现在定义一只喜鹊，继承自Bird：

public class Swallow : Bird
{
    public void Sing()
    {
    }
}

虽然我们没写color字段，没写Fly方法，但通过继承的特性，我们用喜鹊还是可以访问到这些东西的。也就是说，如果子类访问自己未定义的方法（或字段），就会去找父类中的方法（或字段）。

等等，好熟悉的感觉，这不就是Lua中的元表吗？！

lua查找表中的元素时规则如下：

 1. 在表中查找，如果找到，返回该元素，找不到则继续
 2. 判断该表是否有元表，如果没有元表，返回nil，有元表则继续
 3. 判断元表有没有__index方法，如果__index方法为nil，则返回nil；如果__index方法是一个表，则重复1、2、3；如果__index方法是一个函数，则返回该函数的返回值

完美，我们来试一下。

Bird = {}

Bird.color = white
Bird.shitOnPeople = false

Bird.Fly = function()
    print('i can fly~')
end


Swallow = {}
Swallow.color = black
Swallow.Sing = function()
    print('i can sing~~')
end

setmetatable(Swallow, {__index = Bird})


Swallow.Fly()

运行结果如下：

我们封装一下，不要每次都写setmetatable这句话了，让它变的更像C#。

Class = function(class)
    local proto = {}
    setmetatable(proto, {__index = class})

    proto.New = function()
        return setmetatable({}, {__index = proto})
    end

    return proto
end


Swallow = Class(Bird)
Swallow.color = black
Swallow.Sing = function()
    print('i can sing~~')
end

-- setmetatable(Swallow, {__index = Bird})

Swallow1 = Swallow.New()
Swallow2 = Swallow.New()

Swallow1.Fly()
Swallow2.Sing()

运行一下：

Perfect！

稍微解释下上面一段代码，我们用了两个setmetatable，第一个用在了proto身上，proto就相当于c#中的Class。我们为它增加了一个new方法，在new方法中我们又返回了一个以proto作为元表的空表，这相当于c#中的实例。

不过，这样还不够面向对象，我们还少了构造函数，来加一下吧

Class = function(base)
    local proto = {}
    setmetatable(proto, {__index = base})
    proto.base = base
    proto.New = function(...)
        local obj = setmetatable({}, {__index = proto})
        -- 递归的执行父类构造函数
        local create
        create = function(c, ...)
            if c.base then
                create(c.base,...)
            end
            if c.Ctor then
                c.Ctor(obj,...)
            end
        end

        create(proto, ...)
        return obj
    end

    return proto
end

顺便给proto增加一个__classtype字段，用来实现C#中is的功能：

proto.__classtype = proto

到这里，基本上就达成目的了。

附上源码地址：

https://github.com/787786815/LuaOOP.githttps://github.com/787786815/LuaOOP.git