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Lua 面向對象

面向對象編程（Object Oriented Programming，OOP）是一種非常流行的計算機編程架構。

以下幾種編程語言都支持面向對象編程：

  • C++
  • Java
  • Objective-C
  • Smalltalk
  • C#
  • Ruby

面向對象特徵

  • 1） 封裝：指能夠把一個實體的信息、功能、響應都裝入一個單獨的對像中的特性。
  • 2） 繼承：繼承的方法允許在不改動原程序的基礎上對其進行擴充，這樣使得原功能得以保存，而新功能也得以擴展。 這有利於減少重複編碼，提高軟件的開發效率。
  • 3） 多態：同一操作作用於不同的對象，可以有不同的解釋，產生不同的執行結果。 在運行時，可以通過指向基類的指針，來調用實現派生類中的方法。
  • 4）抽象：抽象(Abstraction)是簡化複雜的現實問題的途徑，它可以為具體問題找到最恰當的類定義，並且可以在最恰當的繼承級別解釋問題。

Lua 中面向對象

我們知道，對象由屬性和方法組成。 LUA中最基本的結構是table，所以需要用table來描述對象的屬性。

lua中的function可以用來表示方法。 那麼LUA中的類可以通過table + function模擬出來。

至於繼承，可以通過metetable模擬出來（不推薦用，只模擬最基本的對像大部分時間夠用了）。

Lua中的表不僅在某種意義上是一種對象。 像對像一樣，表也有狀態（成員變量）；也有與對象的值獨立的本性，特別是擁有兩個不同值的對象（table）代表兩個不同的對象；一個對像在不同的時候也可以有不同的值，但他始終是一個對象；與對像類似，表的生命週期與其由什麼創建、在哪創建沒有關係。 對像有他們的成員函數，表也有： 

Account = {balance = 0}
function Account.withdraw (v)
    Account.balance = Account.balance - v
end

這個定義創建了一個新的函數，並且保存在Account對象的withdraw域內，下面我們可以這樣調用： 

Account.withdraw(100.00)

一個簡單實例

以下簡單的類包含了三個屬性： area, length 和breadth，printArea方法用於打印計算結果： 

-- Meta class
Rectangle = {area = 0, length = 0, breadth = 0}

-- 派生类的方法 new
function Rectangle:new (o,length,breadth)
  o = o or {}
  setmetatable(o, self)
  self.__index = self
  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 Rectangle:printArea ()
  print("矩形面积为 ",self.area)
end

創建對象

創建對像是位類的實例分配內存的過程。 每個類都有屬於自己的內存並共享公共數據。 

r = Rectangle:new(nil,10,20)

訪問屬性

我們可以使用點號(.)來訪問類的屬性： 

print(r.length)

訪問成員函數

我們可以使用冒號(:)來訪問類的屬性： 

r:printArea()

內存在對像初始化時分配。

完整實例

以下我們演示了Lua 面向對象的完整實例： 

-- Meta class
Shape = {area = 0}

-- 基础类方法 new
function Shape:new (o,side)
  o = o or {}
  setmetatable(o, self)
  self.__index = self
  side = side or 0
  self.area = side*side;
  return o
end

-- 基础类方法 printArea
function Shape:printArea ()
  print("面积为 ",self.area)
end

-- 创建对象
myshape = Shape:new(nil,10)

myshape:printArea()

執行以上程序，輸出結果為： 

面积为 	100

Lua 繼承

繼承是指一個對象直接使用另一對象的屬性和方法。 可用於擴展基礎類的屬性和方法。

以下演示了一個簡單的繼承實例： 

 -- Meta class
Shape = {area = 0}
-- 基础类方法 new
function Shape:new (o,side)
  o = o or {}
  setmetatable(o, self)
  self.__index = self
  side = side or 0
  self.area = side*side;
  return o
end
-- 基础类方法 printArea
function Shape:printArea ()
  print("面积为 ",self.area)
end

接下來的實例，Square 對象繼承了Shape 類: 

Square = Shape:new()
-- Derived class method new
function Square:new (o,side)
  o = o or Shape:new(o,side)
  setmetatable(o, self)
  self.__index = self
  return o
end

完整實例

以下實例我們繼承了一個簡單的類，來擴展派生類的方法，派生類中保留了繼承類的成員變量和方法： 

 -- Meta class
Shape = {area = 0}
-- 基础类方法 new
function Shape:new (o,side)
  o = o or {}
  setmetatable(o, self)
  self.__index = self
  side = side or 0
  self.area = side*side;
  return o
end
-- 基础类方法 printArea
function Shape:printArea ()
  print("面积为 ",self.area)
end

-- 创建对象
myshape = Shape:new(nil,10)
myshape:printArea()

Square = Shape:new()
-- 派生类方法 new
function Square:new (o,side)
  o = o or Shape:new(o,side)
  setmetatable(o, self)
  self.__index = self
  return o
end

-- 派生类方法 printArea
function Square:printArea ()
  print("正方形面积为 ",self.area)
end

-- 创建对象
mysquare = Square:new(nil,10)
mysquare:printArea()

Rectangle = Shape:new()
-- 派生类方法 new
function Rectangle:new (o,length,breadth)
  o = o or Shape:new(o)
  setmetatable(o, self)
  self.__index = self
  self.area = length * breadth
  return o
end

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

-- 创建对象
myrectangle = Rectangle:new(nil,10,20)
myrectangle:printArea()

執行以上代碼，輸出結果為： 

面积为 	100
正方形面积为 	100
矩形面积为 	200

函數重寫

Lua 中我們可以重寫基礎類的函數，在派生類中定義自己的實現方式： 

-- 派生类方法 printArea
function Square:printArea ()
  print("正方形面积 ",self.area)
end