lua实现面向对象的特性

作者：来自ITPUB论坛  2008-02-17
lua本身不支持面向对象的特性，但是由于lua是基于原型(prototype)的语言，要实现面向对象的特性也是有一定的方法的，实现方式有很多种， 总结了一下我最近对使用lua实现面向对象的特性，主要可以分为以下两种不同的方式来实现：

　　1、使用metatable的__index域实现，实现的时候需要利用的lua语言的一些特性才可以实现，主要有：

　　a、将table b作为table a的一个prototype的方法：setmetatable(a, {__index = b});

　　b、lua5.1中实现的module机制;

　　通过这两个技术你可以实现一个基础类，实现类的inherit和new方法：

　　-----------------------------------------------------------------------
　　--filename:"obj.lua"
　　local setmetatable = setmetatable
　　module"obj"
　　function inherit (self)
　　return function (newclass)
　　setmetatable (newclass, self)
　　self.__index = self
　　return newclass
　　end
　　end
　　function new (self, o)
　　o = o or {}
　　setmetatable (o, self)
　　self.__index = self
　　return o
　　end
　　----------------------------------------------------------------------
　　--Now you can define a new class which extends the previous `obj':

　　--filename:"myobj.lua"
　　local obj = require"obj"
　　module ("myobj", obj:inherit())
　　--Class `myobj' will "inherit" the methods `new' and `inherit' from class `obj'.

　　优点：

　　1、由于子类的很多数据和方法都是共用了父类的，用到父类的数据和方法的时候，只是在使用的时候才直接调用父类的方法和数据，这样可以减少程序内存的消耗，更主要的是，父类在运行期的修改是会影响到子类的;

　　2、充分利用了lua语言的特性，父类的方法和数据的访问是解析器来做的，所以效率上的开销还是比较小的;

　　缺点：

　　1、如果父类中有一个数据是一个引用的时候(如table)的时候，就会出现在一个子类中操作这个table会改变其他子类的情况，造数据的不一致，所以应该尽量避免这种类的创建，如果有这样的需求的话，就需要对inherit和new函数进行一些特殊的操作，简单来说就是加一个init函数，将所有这类的数据都显示的创建一下。

　　2、由于每次取操作都需要在metatable中取，所以，每次就会增加一层继承，就增加一个函数调用的开销，虽然是由解析器来做的，但是如果层次多了的话，还是有开销的;

　　2、使用table拷贝的方式实现，实现的时候利用的lua的技术为：

　　a、使用lua实现一个table拷贝的函数;

　　b、lua5.1中实现的module机制;

　　通过这两个技术你可以实现一个基础类，实现类的inherit和new方法：

　　-----------------------------------------------------------------------
　　--filename:"obj.lua"
　　local setmetatable = setmetatable
　　module"obj"
　　function inherit (self)
　　return function (newclass)
　　newclass = table.clone(self)
　　return newclass
　　end
　　end
　　function new (self, o)
　　o = o or {}
　　o = table.clone(self)
　　return o
　　end
　　----------------------------------------------------------------------
　　--Now you can define a new class which extends the previous `obj':

　　--filename:"myobj.lua"
　　local obj = require"obj"
　　module ("myobj", obj:inherit())
　　--Class `myobj' will "inherit" the methods `new' and `inherit' from class `obj'.

　　优点：

　　1、父类中的数据是全部拷贝到子类中的，所以，不存在数据不一致的情况;

　　2、所有的函数调用和数据调用都是直接调用每个实例的，不需要到父类中查找;

　　缺点：

　　1、全部数据的copy，在创建的时候就会增加一个table copy的过程，影响效率;

　　2、全部数据和方法都是在创建的时候拷贝一份的，会增加很多的内存消耗，而且如果在运行期改变了父类，并不能改变子类;

　　总结：

　　结合这两种方式的有缺点，从一个面向对象的角度来说，第一种方式更加适合实现面向对象的特性，第二种方式对面向对象的模拟就牵强一些(缺点2)，但是从使用的角度来说，因为在访问数据和方法速度上，第二种方式还是有优势的，所以，在具体的使用的时候，可以灵活一下使用，将两者结合一下。

　　比如说，对于客户端这边来说，类在开始创建好了以后就一般不需要修改了，而且子类一般都是需要父类的所有的方法和数据的，所有我们就可以使用第二种方式，而生成对象实例的时候，对象的实例一般都不会调用类的所有的方法，而且用完了这个实例，就会销毁的，所以，我们这里就可以采用第一种方式，结合一下设计可以是：

　　-----------------------------------------------------------------------
　　--filename:"obj.lua"
　　local setmetatable = setmetatable
　　module"obj"
　　function inherit (self)
　　return function (newclass)
　　newclass = table.clone(self)
　　return newclass
　　end
　　end
　　function new (self, o)
　　o = o or {}
　　setmetatable (o, self)
　　self.__index = self
　　return o
　　end
　　----------------------------------------------------------------------
　　--Now you can define a new class which extends the previous `obj':

　　--filename:"myobj.lua"
　　local obj = require"obj"
　　module ("myobj", obj:inherit())
　　--Class `myobj' will "inherit" the methods `new' and `inherit' from class `obj'.

　　这里的关键是继承是copy出来的，而实例是采用metatable的方式实现的;

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