Lua继承原理（如何实现面向对象）

作者: George2016 | 来源:发表于2017-08-31 14:56 被阅读530次

1.lua中的类

lua中其实是没有类的，有的只是表(table)，而类之间的继承也就是将父类的表连到了一起，派生类中没有找到的属性和方法就通过元表查找父类

2.lua中类的属性

classA = {width =10, height=10}

classA={}

classA.width=10

classA.height=10

两种方法都可以，通过点self.width统一调用

3.类方法

function Box:collsion()  
    -- 默认第一个参数隐藏传递self，可以通过self.xxx 调用属性和方法  
end  
  
function Box.create(self)  
    --必须手动传递参数self,否则无法用self.xxx调用属性和方法  
end

函数的声明和调用可以用":"和"."，属性调用全部用点"."

4.类与元表的用法

lua查找一个表元素时的规则，其实就是如下3个步骤:

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

例如：

father = {  
    house=1  
}  
son = {  
    car=1  
}  
setmetatable(son, father) --把son的metatable设置为father  
print(son.house)

输出结果是nil，如果代码改为

father = {  
    house=1  
}  
father.__index = father -- 把father的__index方法指向自己  
son = {  
    car=1  
}  
setmetatable(son, father)  
print(son.house)

输出的结果就为1了

这就解释了为什么我们经常在cocos2dx的类中经常见到如下

local Box = class("Box", function(filename)  
        return cc.Sprite:create(filename)  
    end)  
  
Box.__index = Box

设置Box的元表的__index方法为自己，当派生类"SmallBox"派生自"Box"，如果在SmallBox中查找不到的属性和方法，就检索元表，当然不是直接从元表中直接检索，是检索元表下的__index，如果__index为nil，则返回nil，如果__index是一个表，那么就到__index方法所指的表中查找对应的属性和方法
具体可以参考：Lua查找表元素过程（元表、__index方法是如何工作的）

5.Cocos2dx中的类

lua没有面向对象一说，cocos为我们准备了class的lua端函数，我们参考quick的class函数，里面还有对应的例子

--[[--  
  
创建一个类  
  
~~~ lua  
  
-- 定义名为 Shape 的基础类  
local Shape = class("Shape")  
  
-- ctor() 是类的构造函数，在调用 Shape.new() 创建 Shape 对象实例时会自动执行  
function Shape:ctor(shapeName)  
    self.shapeName = shapeName  
    printf("Shape:ctor(%s)", self.shapeName)  
end  
  
-- 为 Shape 定义个名为 draw() 的方法  
function Shape:draw()  
    printf("draw %s", self.shapeName)  
end  
  
--  
  
-- Circle 是 Shape 的继承类  
local Circle = class("Circle", Shape)  
  
function Circle:ctor()  
    -- 如果继承类覆盖了 ctor() 构造函数，那么必须手动调用父类构造函数  
    -- 类名.super 可以访问指定类的父类  
    Circle.super.ctor(self, "circle")  
    self.radius = 100  
end  
  
function Circle:setRadius(radius)  
    self.radius = radius  
end  
  
-- 覆盖父类的同名方法  
function Circle:draw()  
    printf("draw %s, raidus = %0.2f", self.shapeName, self.raidus)  
end  
  
--  
  
local Rectangle = class("Rectangle", Shape)  
  
function Rectangle:ctor()  
    Rectangle.super.ctor(self, "rectangle")  
end  
  
--  
  
local circle = Circle.new()             -- 输出: Shape:ctor(circle)  
circle:setRaidus(200)  
circle:draw()                           -- 输出: draw circle, radius = 200.00  
  
local rectangle = Rectangle.new()       -- 输出: Shape:ctor(rectangle)  
rectangle:draw()                        -- 输出: draw rectangle  
  
~~~  
  
### 高级用法   
  
class() 除了定义纯 Lua 类之外，还可以从 C++ 对象继承类。  
  
比如需要创建一个工具栏，并在添加按钮时自动排列已有的按钮，那么我们可以使用如下的代码：  
  
~~~ lua  
  
-- 从 cc.Node 对象派生 Toolbar 类，该类具有 cc.Node 的所有属性和行为  
local Toolbar = class("Toolbar", function()  
    return display.newNode() -- 返回一个 cc.Node 对象  
end)  
  
-- 构造函数  
function Toolbar:ctor()  
    self.buttons = {} -- 用一个 table 来记录所有的按钮  
end  
  
-- 添加一个按钮，并且自动设置按钮位置  
function Toolbar:addButton(button)  
    -- 将按钮对象加入 table  
    self.buttons[#self.buttons + 1] = button  
  
    -- 添加按钮对象到 cc.Node 中，以便显示该按钮  
    -- 因为 Toolbar 是从 cc.Node 继承的，所以可以使用 addChild() 方法  
    self:addChild(button)  
  
    -- 按照按钮数量，调整所有按钮的位置  
    local x = 0  
    for _, button in ipairs(self.buttons) do  
        button:setPosition(x, 0)  
        -- 依次排列按钮，每个按钮之间间隔 10 点  
        x = x + button:getContentSize().width + 10  
    end  
end  
  
~~~  
  
class() 的这种用法让我们可以在 C++ 对象基础上任意扩展行为。  
  
既然是继承，自然就可以覆盖 C++ 对象的方法：  
  
~~~ lua  
  
function Toolbar:setPosition(x, y)  
    -- 由于在 Toolbar 继承类中覆盖了 cc.Node 对象的 setPosition() 方法  
    -- 所以我们要用以下形式才能调用到 cc.Node 原本的 setPosition() 方法  
    getmetatable(self).setPosition(self, x, y)  
  
    printf("x = %0.2f, y = %0.2f", x, y)  
end  
  
~~~  
  
**注意:** Lua 继承类覆盖的方法并不能从 C++ 调用到。也就是说通过 C++ 代码调用这个 cc.Node 对象的 setPosition() 方法时，并不会执行我们在 Lua 中定义的 Toolbar:setPosition() 方法。  
  
@param string classname 类名  
@param [mixed super] 父类或者创建对象实例的函数  
  
@return table  
  
]]  
function class(classname, super)  
    local superType = type(super)  
    local cls  
  
    if superType ~= "function" and superType ~= "table" then  
        superType = nil  
        super = nil  
    end  
  
    if superType == "function" or (super and super.__ctype == 1) then  
        -- inherited from native C++ Object  
        cls = {}  
  
        if superType == "table" then  
            -- copy fields from super  
            for k,v in pairs(super) do cls[k] = v end  
            cls.__create = super.__create  
            cls.super    = super  
        else  
            cls.__create = super  
            cls.ctor = function() end  
        end  
  
        cls.__cname = classname  
        cls.__ctype = 1  
  
        function cls.new(...)  
            local instance = cls.__create(...)  
            -- copy fields from class to native object  
            for k,v in pairs(cls) do instance[k] = v end  
            instance.class = cls  
            instance:ctor(...)  
            return instance  
        end  
  
    else  
        -- inherited from Lua Object  
        if super then  
            cls = {}  
            setmetatable(cls, {__index = super})  
            cls.super = super  
        else  
            cls = {ctor = function() end}  
        end  
  
        cls.__cname = classname  
        cls.__ctype = 2 -- lua  
        cls.__index = cls  
  
        function cls.new(...)  
            local instance = setmetatable({}, cls)  
            instance.class = cls  
            instance:ctor(...)  
            return instance  
        end  
    end  
  
    return cls  
end

--[[--  
  
创建一个类  
  
~~~ lua  
  
-- 定义名为 Shape 的基础类  
local Shape = class("Shape")  
  
-- ctor() 是类的构造函数，在调用 Shape.new() 创建 Shape 对象实例时会自动执行  
function Shape:ctor(shapeName)  
    self.shapeName = shapeName  
    printf("Shape:ctor(%s)", self.shapeName)  
end  
  
-- 为 Shape 定义个名为 draw() 的方法  
function Shape:draw()  
    printf("draw %s", self.shapeName)  
end  
  
--  
  
-- Circle 是 Shape 的继承类  
local Circle = class("Circle", Shape)  
  
function Circle:ctor()  
    -- 如果继承类覆盖了 ctor() 构造函数，那么必须手动调用父类构造函数  
    -- 类名.super 可以访问指定类的父类  
    Circle.super.ctor(self, "circle")  
    self.radius = 100  
end  
  
function Circle:setRadius(radius)  
    self.radius = radius  
end  
  
-- 覆盖父类的同名方法  
function Circle:draw()  
    printf("draw %s, raidus = %0.2f", self.shapeName, self.raidus)  
end  
  
--  
  
local Rectangle = class("Rectangle", Shape)  
  
function Rectangle:ctor()  
    Rectangle.super.ctor(self, "rectangle")  
end  
  
--  
  
local circle = Circle.new()             -- 输出: Shape:ctor(circle)  
circle:setRaidus(200)  
circle:draw()                           -- 输出: draw circle, radius = 200.00  
  
local rectangle = Rectangle.new()       -- 输出: Shape:ctor(rectangle)  
rectangle:draw()                        -- 输出: draw rectangle  
  
~~~  
  
### 高级用法  
  
class() 除了定义纯 Lua 类之外，还可以从 C++ 对象继承类。  
  
比如需要创建一个工具栏，并在添加按钮时自动排列已有的按钮，那么我们可以使用如下的代码：  
  
~~~ lua  
  
-- 从 cc.Node 对象派生 Toolbar 类，该类具有 cc.Node 的所有属性和行为  
local Toolbar = class("Toolbar", function()  
    return display.newNode() -- 返回一个 cc.Node 对象  
end)  
  
-- 构造函数  
function Toolbar:ctor()  
    self.buttons = {} -- 用一个 table 来记录所有的按钮  
end  
  
-- 添加一个按钮，并且自动设置按钮位置  
function Toolbar:addButton(button)  
    -- 将按钮对象加入 table  
    self.buttons[#self.buttons + 1] = button  
  
    -- 添加按钮对象到 cc.Node 中，以便显示该按钮  
    -- 因为 Toolbar 是从 cc.Node 继承的，所以可以使用 addChild() 方法  
    self:addChild(button)  
  
    -- 按照按钮数量，调整所有按钮的位置  
    local x = 0  
    for _, button in ipairs(self.buttons) do  
        button:setPosition(x, 0)  
        -- 依次排列按钮，每个按钮之间间隔 10 点  
        x = x + button:getContentSize().width + 10  
    end  
end  
  
~~~  
  
class() 的这种用法让我们可以在 C++ 对象基础上任意扩展行为。  
  
既然是继承，自然就可以覆盖 C++ 对象的方法：  
  
~~~ lua  
  
function Toolbar:setPosition(x, y)  
    -- 由于在 Toolbar 继承类中覆盖了 cc.Node 对象的 setPosition() 方法  
    -- 所以我们要用以下形式才能调用到 cc.Node 原本的 setPosition() 方法  
    getmetatable(self).setPosition(self, x, y)  
  
    printf("x = %0.2f, y = %0.2f", x, y)  
end  
  
~~~  
  
**注意:** Lua 继承类覆盖的方法并不能从 C++ 调用到。也就是说通过 C++ 代码调用这个 cc.Node 对象的 setPosition() 方法时，并不会执行我们在 Lua 中定义的 Toolbar:setPosition() 方法。  
  
@param string classname 类名  
@param [mixed super] 父类或者创建对象实例的函数  
  
@return table  
  
]]  
function class(classname, super)  
    local superType = type(super)  
    local cls  
  
    if superType ~= "function" and superType ~= "table" then  
        superType = nil  
        super = nil  
    end  
  
    if superType == "function" or (super and super.__ctype == 1) then  
        -- inherited from native C++ Object  
        cls = {}  
  
        if superType == "table" then  
            -- copy fields from super  
            for k,v in pairs(super) do cls[k] = v end  
            cls.__create = super.__create  
            cls.super    = super  
        else  
            cls.__create = super  
            cls.ctor = function() end  
        end  
  
        cls.__cname = classname  
        cls.__ctype = 1  
  
        function cls.new(...)  
            local instance = cls.__create(...)  
            -- copy fields from class to native object  
            for k,v in pairs(cls) do instance[k] = v end  
            instance.class = cls  
            instance:ctor(...)  
            return instance  
        end  
  
    else  
        -- inherited from Lua Object  
        if super then  
            cls = {}  
            setmetatable(cls, {__index = super})  
            cls.super = super  
        else  
            cls = {ctor = function() end}  
        end  
  
        cls.__cname = classname  
        cls.__ctype = 2 -- lua  
        cls.__index = cls  
  
        function cls.new(...)  
            local instance = setmetatable({}, cls)  
            instance.class = cls  
            instance:ctor(...)  
            return instance  
        end  
    end  
  
    return cls  
end

传入是一个父类的话，会调用cls.new函数，然后创建实例，调用ctor构造函数

6. 调用一个实例:

假设派生自一个cocos的类 Sprite

-- class可以传1、2个参数  
-- @param 类名，内部做记录而已，一般和返回的类名一致即可  
-- @param 如果传参数2 使用当前函数作为构造函数 如果没参数2 默认的构造函数  
local Box = class("Box", function(filename)  
        return cc.Sprite:create(filename)  
    end)  
  
-- 设置元彪 更改元表默认的元方法  
-- 访问table中不存在的字段时，解释器查找__index的元方法，否则返回nil  
-- 多用于继承 http://blog.csdn.net/q277055799/article/details/8463883  
Box.__index = Box  
Box.isDead = false      --定义属性  
  
-- 构造函数(会自动调用)  
-- 外界构造时可以传任意参数XXX.new(...)  
function Box:ctor(pic_path)  
    local function onNodeEvent(event)  
        if "enter" == event then  
            Box:onEnter(pic_path)  
        elseif "exit" == event then  
            Box:onExit()  
        end  
    end  
  
    self:registerScriptHandler(onNodeEvent)  
  
    local function onUpdate()  
  
    end  
    self:scheduleUpdateWithPriorityLua(onUpdate, 0)  
  
end  
  
function Box:onEnter(pic_path)  
end  
  
function Box:onExit()  
end  
  
  
function Box.create(parent, position)  
    local box = Box.New("data/box.png")  
    parent:addChild(box)  
    return box  
end  
  
return Box

-- class可以传1、2个参数  
-- @param 类名，内部做记录而已，一般和返回的类名一致即可  
-- @param 如果传参数2 使用当前函数作为构造函数 如果没参数2 默认的构造函数  
local Box = class("Box", function(filename)  
        return cc.Sprite:create(filename)  
    end)  
  
-- 设置元彪 更改元表默认的元方法  
-- 访问table中不存在的字段时，解释器查找__index的元方法，否则返回nil  
-- 多用于继承 http://blog.csdn.net/q277055799/article/details/8463883  
Box.__index = Box  
Box.isDead = false      --定义属性  
  
-- 构造函数(会自动调用)  
-- 外界构造时可以传任意参数XXX.new(...)  
function Box:ctor(pic_path)  
    local function onNodeEvent(event)  
        if "enter" == event then  
            Box:onEnter(pic_path)  
        elseif "exit" == event then  
            Box:onExit()  
        end  
    end  
  
    self:registerScriptHandler(onNodeEvent)  
  
    local function onUpdate()  
  
    end  
    self:scheduleUpdateWithPriorityLua(onUpdate, 0)  
  
end  
  
function Box:onEnter(pic_path)  
end  
  
function Box:onExit()  
end  
  
  
function Box.create(parent, position)  
    local box = Box.New("data/box.png")  
    parent:addChild(box)  
    return box  
end  
  
return Box

如果是一个table，可以直接使用

local Bomb = class("Bomb")

7.我们常见cocos2dx的例子中有大量的extend和tolua.getpeer用法如下:

local TimelineTestScene = class("TimelineTestScene")  
TimelineTestScene.__index = TimelineTestScene  
  
function TimelineTestScene.extend(target)  
    local t = tolua.getpeer(target)  
    if not t then  
        t = {}  
        tolua.setpeer(target, t)  
    end  
    setmetatable(t, TimelineTestScene)  
    return target  
end  
  
function TimelineTestScene.create()  
    local scene = TimelineTestScene.extend(cc.Scene:create())  
    return scene     
end

用的时tolua.getpeer，其实它的功能就相当于调用了class，所以请远离extend吧

local TimelineTestScene = class("TimelineTestScene"， cc.Scene)  
TimelineTestScene.__index = TimelineTestScene

原文

Lua继承原理（如何实现面向对象）

1.lua中的类

2.lua中类的属性

3.类方法

4.类与元表的用法

5.Cocos2dx中的类

6. 调用一个实例:

7.我们常见cocos2dx的例子中有大量的extend和tolua.getpeer用法如下:

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