前言
Lua并非严格意义上的面向对象语言，在语言层面上并没有直接提供诸如class这样的关键字，也没有显式的继承语法和virtual函数，但Lua提供了一种创建这些面向对象要素的能力。
Lua面向对象编程简述
Lua中的table就是一种对象
1.table与对象一样可以拥有状态
2.table也是对象一样拥有一个独立于其值的标识(一个self)
3.table与对象一样具有独立于创建者和创建地的生命周期
先看看以下代码:
local tab1 = {a = 1, b = 2}
local tab2 = {a = 1, b = 2}
if tab1 == tab2 then
print("tab1 == tab2")
else
print("tab1 ~= tab2") -->tab1 ~= tab2
end
上述说明两个具有相同值的对象(table)是两个不同的对象。对象有其自己的操作，同样table也有这些操作：
Account = {balance = 0}
function Account.withdraw( v )
Account.balance = Account.balance - v
end
Account.withdraw(100.00)
print(Account.balance) -->-100
a = Account
Account = nil
a.withdraw(100.00) --> attempt to index global 'Account' (a nil value)
上面的代码创建了一个新函数，并将该函数存入Account对象的withDraw字段中，然后我们就可以调用该函数了。不过，这个特定对象还必须存储在特定的全局变量中。如果改变了对象的名称，withDraw就再也不能工作了，出现attempt to index global 'Account' (a nil value)
这种行为违反了前面提到的对象特性，即对象拥有独立的生命周期。而我们可以通过增加一个参数来表示接受者，这个参数通常称为self或this:
Account = {balance = 0}
function Account.withdraw( self, v )
self.balance = self.balance - v
end
--基于修改后代码的调用：
a1 = Account
Account = nil
a1.withdraw(a1,100.00)
--正常工作。
print(a1.balance) -->-100
使用self参数是所有面向对象语言的一个核心。大多数面向对象语言都对程序员隐藏了self参数， Lua只需要使用冒号，则能隐藏该参数，重写为：
function Account:withdraw( v )
self.balance = self.balance - v
end
调用时可写为：
a1:withdraw(100.00)
冒号的作用是在方法定义中添加一个额外的隐藏参数，以及在一个方法调用中添加一个额外的实参。冒号只是一种语法便利，并没有引入任何新的东西。
现在的对象已有一个标识、状态和状态之上的操作。不过还缺乏一个类系统、继承和私密性。
类
一个类就像是一个创建对象的模具。在Lua中则没有类的概念，不过要在Lua中去模拟类并不困难。在Lua中，要表示一个类，只需创建一个专用作其他对象的原型。原型也是一种常规的对象，也就是说我们可以直接通过原型去调用对应的方法。当其它对象（类的实例）遇到一个未知操作时，原型会先查找它。
在Lua中实现原型是非常简单的，比如有两个对象a和b，要让b作为a的原型，只需要以下代码就可以完成：
setmetatable(a, {__index = b})
在此以后，a就会在b中查找所有它没有的操作。若将b称为是对象a的“类”，就仅仅是术语上的变化。现在我就从最简单的开始，要创建一个实例对象，必须要有一个原型，就是所谓的“类”，看以下代码：
local Account = {} -- 一个原型
好了，现在有了原型，那如何使用这个原型创建一个“实例”呢？接着看以下代码：
--new可看作为构造函数
function Account:new(o)
o = o or {} -- 如果用户没有提供table，则创建一个
setmetatable(o, self)
self.__index = self
return o
end
当调用Account:new时，self就相当于Account。接着，我们就可以调用Account:new来创建一个实例了。再看：
local a = Account:new{balance = 100} -- 这里使用原型Account创建了一个对象
a:deposit(100.00)
上面这段代码是如何工作的呢？首先使用Account:new创建了一个新的实例对象，并将Account作为新的实例对象a的元表。再当我们调用a:deposit(100.00)函数时，就相当于a.deposit(a)，冒号就只是一个“语法糖”，只是一种方便的写法。我们创建了一个实例对象a，当调用deposit时，就会查找a中是否有deposit字段，没有的话，就去搜索它的元表，所以，最终的调用情况如下：
getmetatable(a).__index.deposit(a, 100.00)
a的元表是Account，Account的__index也是Account。因此，上面的调用也可以使这样的：
Account.deposit(a, 100.00)
所以，其实我们可以看到的是，实例对象a表中并没有deposit方法，而是继承自Account方法的，但是传入deposit方法中的self确是a。这样就可以让Account（这个“类”）定义操作。除了方法，a还能从Account继承所有的字段。
继承不仅可以用于方法，还可以作用于字段。因此，一个类不仅可以提供方法，还可以为实例中的字段提供默认值。看以下代码：
--[[
在这段代码中，我们可以将Account视为class的声明，如Java中的：
public class Account
{
public float balance = 0;
public Account(Account o);
public void deposite(float f);
}
--这里balance是一个公有的成员变量。
--]]
local Account = {balance = 0}
--new可以视为构造函数
function Account:new(o)
o = o or {} -- 如果用户没有提供table，则创建一个
setmetatable(o, self)
self.__index = self
return o
end
function Account:deposit()
self.balance = self.balance + 100
print(self.balance)
end
local b = Account:new{} -- 这里使用原型Account创建了一个对象b
b:deposit() -->100
b:deposit() -->200
在Account表中有一个balance字段，默认值为0；当我创建了实例对象b时，并没有提供balance字段，在deposit函数中，由于b中没有balance字段，就会查找元表Account，最终得到了Account中balance的值，等号右边的self.balance的值就来源自Account中的balance。调用b:deposit()时，其实就调用以下代码：
b.deposit(b)
在deposit的定义中，就会变成这样子：
b.deposit = getmetatable(b).__index.balance + 100
第一次调用deposit时，等号左侧的self.balance就是b.balance，就相当于在b中添加了一个新的字段balance；当第二次调用deposit函数时，由于b中已经有了deposit字段，所以就不会去Account中寻找deposit字段了。
继承
由于类也是对象（准确地说是一个原型），它们也可以从其它类（原型）获得（继承）方法。这种行为就是继承，可以很容易的在Lua中实现。
假设有一个基类Account:
local Account = {balance = 0}
function Account:new(o)
o = o or {}
setmetatable(o, self)
self.__index = self
return o
end
function Account:deposit( v )
self.balance = self.balance + v
end
function Account:withdraw( v )
if v > self.balance then error("insufficient funds") end
self.balance = self.balance - v
end
现在需要从这个Account类派生出一个子类SpecialAccount ，则需要创建一个空的类，从基类继承所有的操作：
SpecialAccount = Account:new()
现在，我创建了一个Account类的一个实例对象，在Lua中，现在SpecialAccount 既是Account类的一个实例对象，也是一个原型，就是所谓的类，就相当于SpecialAccount 类继承自Account类。再如下面的代码:
s = SpecialAccount:new{limit=1000.00}
SpecialAccount 从Account继承了new；不过，在执行SpecialAccount :new时，它的self参数表示为SpecialAccount ，所以s的元表为SpecialAccount ，SpecialAccount 中字段__index的值也是SpecialAccount 。然后，我们就会看到，s继承自SpecialAccount ，而SpecialAccount 又继承自Account。当执行s:deposit(100.00)时，Lua在s中找不到deposit字段，就会查找SpecialAccount ；如果仍然找不到deposit字段，就查找Account，最终会在Account中找到deposit字段。可以这样想一下，如果在SpecialAccount 中存在了deposit字段，那么就不会去Account中再找了。所以，我们就可以在SpecialAccount 中重定义deposit字段，从而实现特殊版本的deposit函数。
多重继承
实现单继承时，依靠的是为子类设置metatable，设置其metatable为父类，并将父类的__index设置为其本身的技术实现的。而多继承也是一样的道理，在单继承中，如果子类中没有对应的字段，则只需要在一个父类中寻找这个不存在的字段；而在多重继承中，如果子类没有对应的字段，则需要在多个父类中寻找这个不存在的字段。
Lua会在多个父类中逐个的搜索deposit字段。这样，我们就不能像单继承那样，直接指定__index为某个父类，而是应该指定__index为一个函数，在这个函数中指定搜索不存在的字段的规则。这样便可实现多重继承。这里就出现了两个需要去解决的问题：
保存所有的父类；
指定一个搜索函数来完成搜索任务。
-- 在多个父类中查找字段k
local function search(k, pList)
for i = 1, #pList do
local v = pList[i][k]
if v then
return v
end
end
end
function createClass(...)
local c = {} -- 新类
local parents = {...}
-- 类在其元表中搜索方法
setmetatable(c, {__index = function (t, k) return search(k, parents) end})
-- 将c作为其实例的元表
c.__index = c
-- 为这个新类建立一个新的构造函数
function c:new(o)
o = o or {}
setmetatable(o, self)
-- self.__index = self 这里不用设置了，在上面已经设置了c.__index = c
return o
end
-- 返回新的类（原型）
return c
end
-- 一个简单的类CA
local CA = {}
function CA:new(o)
o = o or {}
setmetatable(o, {__index = self})
self.__index = self
return o
end
function CA:setName(strName)
self.name = strName
end
-- 一个简单的类CB
local CB = {}
function CB:new(o)
o = o or {}
setmetatable(o, self)
self.__index = self
return o
end
function CB:getName()
return self.name
end
-- 创建一个c类，它的父类是CA和CB
local c = createClass(CA, CB)
-- 使用c类创建一个实例对象
local objectC = c:new{name = "Paul"}
-- 设置objectC对象一个新的名字
objectC:setName("John")
local newName = objectC:getName()
print(newName)
使用createClass创建了一个类（原型），将CA和CB设置为这个类（原型）的父类（原型）；在创建的这个类（原型）中，设置了该类的__index为一个search函数，在这个search函数中寻找在创建的类中没有的字段；
创建的新类中，有一个构造函数new；这个new和之前的单继承中的new区别不大，很好理解；
调用new构造函数，创建一个实例对象，该实例对象有一个name字段；
调用object:setName(“John”)语句，设置一个新的名字；但是在objectC中没有这个字段，怎么办？好了，去父类找，先去CA找，一下子就找到了，然后就调用了这个setName，setName中的self指向的是objectC；设置以后，就相当于修改了objectC字段的name值；
调用objectC:getName()，objectC还是没有这个字段。找吧，CA也没有，那就接着找，在CB中找到了，就调用getName，在getName中的self指向的是objectC。所以，在objectC:getName中返回了objectC中name的值，就是“John”。
。
私密性
我们都知道，在C++或Java中，对于类中的成员函数或变量都有访问权限的。public，protected和private这几个关键字还认识吧。那么在Lua中呢？Lua中是本身就是一门“简单”的脚本语言，本身就不是为了大型项目而生的，所以，它的语言特性中，本身就没有带有这些东西，那如果非要用这样的保护的东西，该怎么办？我们还是“曲线救国”。思想就是通过两个table来表示一个对象。一个table用来保存对象的私有数据；另一个用于对象的操作。对象的实际操作时通过第二个table来实现的。为了避免未授权的访问，保存对象的私有数据的表不保存在其它的table中，而只是保存在方法的closure中。看一段代码：
function newObject(defaultName)
local self = {name = defaultName}
local setName = function (v) self.name = v end
local getName = function () return self.name end
return {setName = setName, getName = getName}
end
local objectA = newObject("John")
objectA.setName("John") -- 这里没有使用冒号访问
print(objectA.getName())
这种设计给予存储在self table中所有东西完全的私密性。当调用newObject返回以后，就无法直接访问这个table了。只能通过newObject中创建的函数来访问这个self table；也就相当于self table中保存的都是私有的，外部是无法直接访问的。大家可能也注意到了，我在访问函数时，并没有使用冒号，这个主要是因为，我可以直接访问的self table中的字段，所以是不需要多余的self字段的，也就不用冒号了。
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