R语言的S4类

S3类的最大优点是方便，但是使用S3类并不安全。例如，你可以任意修改S3类，哪怕是不合法的修改。关于S3类，可以参考R语言的S3类与泛型函数。相比而言，S4类更加安全。

我们可以用下面的方式定义一个S4类mybox并初始化一个对象：

setClass('mybox',
    slots = list(long = 'numeric', width = 'numeric', height = 'numeric', name = 'character')
)
myBox <- new('mybox')
myBox

An object of class "mybox"
Slot "long":
numeric(0)

Slot "width":
numeric(0)

Slot "height":
numeric(0)

Slot "name":
character(0)

 

现在我们看到，对象myBox中有一系列的slot变量（可以翻译为槽变量），其类型就是我们设置的类型。在上面初始化的代码中，我们并未对slot变量赋值。我们可以在初始化的时候赋值：

myBox <- new('mybox', long = 3, width = 4, height = 5, name = 'box1')
myBox

An object of class "mybox"
Slot "long":
[1] 3

Slot "width":
[1] 4

Slot "height":
[1] 5

Slot "name":
[1] "box1"

现在，我们看到myBox对象中的slot变量已经被赋值。我们可以用下面两种方式来获得某个slot变量：

slot(myBox, 'long')
myBox@long

当然，我们也可以对某个slot赋值：

myBox@long <- 100

为了显示S4类是安全的，我们故意输入错误：

myBox@longg <- 100

此时会提示错误：

Error in checkAtAssignment("mybox", "longg", "numeric") :
  ‘longg’ is not a slot in class “mybox”
注意，对于S3类来说，这种情况不会有任何提示。

 

我们可以为类mybox定一个方法volume用来计算盒子的体积。注意，因为volume这个函数之前没有存在过，我们首先需要定义这个函数本身作为泛型函数，然后再设置mybox类的方法：

setGeneric('volume',
    function(object) {
        standardGeneric('volume')
    }
)


setMethod('volume', 'mybox', 
    function(object) {
        return(object@long * object@width * object@height)
    }
)

现在我们可以计算盒子的体积了：

volume(myBox)

[1] 60

 

现在我们可以总结一下S3类和S4类的区别了。

1.在定义S3类的时候，没有显式的定义过程，而定义S4类的时候需要调用函数setClass；

2.在初始化S3对象的时候，只是建立了一个list，然后设置其class属性，而初始化S4对象时需要使用函数new；

3.提取变量的符号不同，S3为@，而S4为$；

4.在应用泛型函数时，S3需要定义f.classname，而S4需要使用setMethod函数；

5.在声明泛型函数时，S3使用UseMethod()， 而S4使用setGeneric()。