Lua实现继承

Lua元表使用 中的__index元方法可以实现面向对象和继承关系：

• lua中没有类的概念，只有table，但可以用__index模拟类和对象：

local A = {}

function A:new(name)
    self.__index = self

    return setmetatable({ 
        name = name 
    }, self)
end

function A:print()
    print("name is ", self.name)
end

local a = A:new("Tony")
a:print()
-- output: name is Tony

A和a两个表之间的关联是这样的：

image

这里name是表a的key，print是表A的函数，当用a调用print时，找到的元表A中的__index（指向A自己）中的print方法，而方法内的self是调用者a，所以self.name是a的name。
(Lua中的self)

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• 两个类之间同样可以用__index实现继承关系：

local Person = {}
function Person:new(name)
    self.__index = self
    return setmetatable({
        name = name
    }, self)
end
function Person:print()
    print("name is ", self.name)
end

local Student = setmetatable({}, Person)
Student.super = Person
function Student:new(name, score)
    self.__index = self

    local student = self.super:new(name)
    student.score = score

    setmetatable(student, self)
    return student
end
function Student:print()
    self.super.print(self)
    print("score is ", self.score)
end

local s = Student:new("Tony", 98)
s:print()

-- output :
-- name is Tony
-- score is 98

用图表示这三个table的关系：

image

在调用s:print()时，由于s没有print这个函数，找到的s的元表Student的__index（指向Student自己）中的print函数，

首先执行self.super.print(self)，这里self是调用者s，s没有super这个属性，同样是找到元表Student中的super即Person，执行Person的print打出name is Tony（这里用点调用函数传入的第一个参数self还是s，Lua中的self；

然后第二行打印score即s.score；

当继承关系比较复杂时，这种调用显得比较混乱且容易出问题，可以封装一个Object基类，实现继承关系链，方便方法调用且减少出问题的几率。

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• 实现面向对象的Object基类：

将设置__index和setmetatable的操作统一写在Object类里，方便使用和减少出错，一共有两处：

1. 实现继承关系时：在Object的方法中实现继承关系（设置__index和元表的一系列操作）

local Object = {}
Object.__index = Object
function Object:new()
end

function Object:extend()
    local SubClass = {}
    for k, v in pairs(self) do
        if k:find("__") == 1 then
            SubClass[k] = v
        end
    end
    SubClass.__index = SubClass
    SubClass.super = self
    setmetatable(SubClass, self)
    return SubClass
end

2. 创建实例对象时：用__call实现构造方法（new方法中的设置元表）

function Object:__call(...)
    local object = setmetatable({}, self)
    object:new(...)
    return object
end

上面Student的例子可以写成：

local Person = Object:extend()
function Person:new(name)
    Person.super.new(self)
    self.name = name
end
function Person:print()
    print("name is ", self.name)
end

local Student = Person:extend()
function Student:new(name, score)
    Student.super.new(self, name)
    self.score = score
end
function Student:print()
    Student.super.print(self)
    print("score is ", self.score)
end

local s = Student("Tony", 98)
s:print()
-- output :
-- name is Tony
-- score is 98

ps. 要注意的是，在子类调用父类方法时，尽量都是用 ClassName.super 而不要用self.super，因为lua里的self是不确定的。（当传入self调用的父类方法中也有self.super时会进入死循环）Lua中的self

转载作者：正谦