R语言中的RC对象系统

　　R语言中常用的对象系统有S3、S4、RC、R6，其中S3和S4是基于泛型函数(generic function)，而RC、R6是完全的面向对象。这里介绍RC对象系统。
　　RC是Reference classes的简称，又被称为R5，在R语言的2.12版本被引人，是R语言最新一代的面向对象系统。RC不同于原来的S3和S4对象系统，RC对象系统的方法是在类中自定的，而不是泛型函数。RC对象的行为更类似于其他的编程语言，实例化对象的语法也有所改变。但由于RC对象系统还是依赖于S4对象系统，我们可以简单地理解为RC是对S4的更进一步的面向对象封装。从面向对象的角度来说，我们下面要重定义以下几个名词。
　　类：面向对象系统的基本类型，类是静态结构定义；
　　对象：类实例化后，在内存中生成结构体；
　　方法：是类中的函数定义，不通过泛型函数实现。
　　在S3和S4对象系统中，我们实现对象的行为时，都是借助于泛型函数来实现的。这种实现方法的最大问题是，在定义时函数和对象的代码是分离的，需要在运行时，通过判断对象的类型完成方法调用。而在RC对象系统中，将method()方法定义在类的内部，通过实例化的对象完成方法调用。
　　定义一个Animal类，Cat、Dog、Duck继承于Animal，Animal有2个属性：name、limbs，2个方法：bark()、action()，其继承图表如图(1)所示：

图(1) Animal类的继承图表
　　用R3.2.3实现的代码如下：
　　//RC2a.R　　

# part1 -------------------------------------------------------------------
rm(list = ls())
##加载包
library(pryr)

##定义Animal类，
Animal <- setRefClass("Animal", fields = list(name="character",limbs='numeric'), methods = list( initialize = function(name){ name <<- 'Animal' limbs <<- 4 }, bark = function() print("Animal::bark"), action = function() print("I can walk on the foot") ) )

##定义Cat类，继承Animal
Cat <- setRefClass("Cat",contains = "Animal", methods = list( initialize = function(name){ callSuper() name <<- 'cat' }, ##重写父类方法 bark = function() print(paste(name,"is miao miao")), action = function(){ callSuper() print("I can Climb a tree") } ) )

##定义Dog类，继承Animal
Dog <- setRefClass("Dog",contains = "Animal", methods = list( initialize = function(name){ callSuper() name <<- 'dog' }, ##重写父类方法 bark = function() print(paste(name,"is wang wang")), action = function(){ callSuper() print("I am Swim") } ) )

##定义Duck类
Duck <- setRefClass("Duck",contains = "Animal", fields = list(wing='numeric'), methods = list( initialize = function(name){ name <<- 'duck' limbs <<- 2 wing <<- 2 }, ##重写父类方法 bark = function() print(paste(name,"is ga ga")), action = function(){ callSuper() print("I am swim.") print("I also can fly a short way.") } ) )

##实例化cat
cat <- Cat$new()
cat$action()

##实例化dog
dog <- Dog$new()
dog$action()

##实例化duck
duck <- Duck$new()
duck$action()

　　效果如下：

图(2) Animal类的实现