Lua实现面向对象以及类的继承

0.简单前言

1、面向对象主要四个特征：封装，继承，多态，抽象

2、Lua是种简单精致小巧的语言，其本质是个表（table），变量和方法皆可看作为该表的元素。

P.S. 该博客和代码为个人编写习惯以及为后续博客内容拓展服务考虑，若有错误等不周到的地方还请包涵以及指出。

1.类

尽管可能不太完美，但我们依旧可以通过元表的方式实现类以及类的继承。

lua 复制代码

-- 元类
local Rectangle = {area = 0, length = 0, breadth = 0}

-- 派生类的方法 new
function Rectangle:new (o,length,breadth)
  local o = o or {}
  setmetatable(o, self)		-- 将Rectangle赋值给要返回的对象作为元表
  self.__index = self		-- 通过 .__index 传递元表元素
  self.length = length or 0
  self.breadth = breadth or 0
  self.area = length*breadth;
  return o
end

-- 派生类的方法 printArea
function Square:printArea ()
  print("矩形面积为 ",self.area)
end

简单结构就是这样，Square类已经继承Rectangle的属性以及方法，同时还拓展出自己的新方法 printArea()，但实际运用起来并不方便。

2.改进

class类

用于构建模板以及进行类的继承

Class.lua

lua 复制代码

-- params：要实例的类，继承
function class(classname , ...)
    local cls = {}

    local supers = {...}
    for _ , super in ipairs(supers) do
        local superType = type(super)
        if superType == "function" then
            cls.__create = super
        elseif superType == "table" then
            cls.__supers = cls.__supers or {}
            cls.__supers[#cls.__supers + 1] = super
        end
    end

    cls.__index = cls
    cls.__class = classname

    if not cls.__supers then
        -- 没有继承其他类
        -- 添加默认构造函数
        -- __index指向自己不变
        cls.Ctor = function()   end      
    elseif #cls.__supers == 1 then
        -- 单继承的情况
        local super = cls.__supers[1]
        cls = setmetatable(cls , {__index = super})
        cls.super = super		-- 模拟super关键字
    else 
        -- 多继承的情况
        -- 使index指向一个函数，在索引时遍历父类
        cls = setmetatable(cls , {__index = function(_ , key)
            for _ , super in ipairs(cls.__supers) do
                if super[key] then
                    return super[key]
                end
            end
        end})
    end

    cls.New = function(...)
        -- 前面只是将几个类进行合并，因此在实例时还需进行一次元表
        local instance = setmetatable({}, cls)
        instance.class = cls
        instance:Ctor(...)

        return instance
    end

    -- 返回实例
    return cls
end

实验

创建4个脚本A，B，C，D。

使得C继承A，

D继承A，B。

A.lua

lua 复制代码

A = class(A)

function A:Ctor()
    print("We create a class A!")
end

function A:Fun_A()
    print("This is a function from class A!")
end

return A

B.lua

lua 复制代码

B = class(B)

function B:Ctor()
    print("We create a class B!")
end

function B:Fun_B()
    print("This is a function from class B!")
end

return B

C.lua

lua 复制代码

C = class(C , A)                -- 让C类单独继承A类

function C:Ctor()
    print("We create a class C!")
end

function C:Fun_C()
    print("This is a function from class C!")
end

return C

D.lua

lua 复制代码

D = class(D , A , B)            -- 让D类同时继承A，B类

function D:Ctor()
    print("We create a class D!")
end

function D:Fun_D()
    print("This is a function from class D!")
end

return D

检验

main.lua

lua 复制代码

-- 实例以及覆写方法
local test_c = C:New()
local test_d = D:New()

-- 子类自身的方法
test_c:Fun_C()
test_d:Fun_D()

-- 子类继承的方法
test_c:Fun_A()
test_d:Fun_A()
test_d:Fun_B()

-- 没有继承的方法
-- test_c:Fun_B()

结果

lua 复制代码

We create a class C!
We create a class D!
This is a function from class C! 
This is a function from class D! 
This is a function from class A! 
This is a function from class A! 
This is a function from class B!

若把注释取消，则直接报attempt to call a nil value (method 'Fun_B')