lua下的简单OO实现
笔者学习了当前（文末各文献）lua下的各种OO实现方法。略作笔记。
也提出了一些自己的想法。主要还是记录供将来着之参考。
1.概述
首先【2】PIL第二版中给出了OO的基于table的实现方式，核心方法是基于setmetatable方法。当检索到自己未提供的方法时，递归检索父类。文【5】给出了给出了基于闭包的实现方法。文【6】给出了is-a的方法的实现。文7给出了clone的实现。文【8】测试了基于table和closure的两种方案，并给出结论。
文【1】存储父类方法到本地能够减少调用回溯的开销，并给出了基于closure的分离类和实例的方法。
综合来看1是较好的，但是1也有其不足，比如祖父类的一个方法可能孙子类需要，父类不需要，可以跨代存储。
但是这些都是看应用环境的。
本着学习和应用的目的，笔者逐一实现以上各种方案。逐步改版。耗费大概2日。
lua下想实现OO还是，其一项目中多个模块有类似功能，可以抽象出来成为基类（别的方法也行），其二有几个大模块，功能类似于是跑车，出租车，公交车的功能，使用OO的思想来设计能够更大化DRY，维护更方便。
主要还是以锻炼LUA下的调试能力，学习lua下OO为主吧。
目前只是实现类的几个基本功能：1.继承、2.多态。以达到DRY复用的效果。
未实现：构造、析构函数。多重继承、接口等等
2.主要的知识点
1.元表
table类型都有一个元表。在元表中，定义默认方法的实现，比如add=>+,sub=》-。
这里用到了index和newindex
"index": 索引 table[key]时，当table不是表或者表中无该key 时触发；换句话说就是当调用父类方法的时候在这里操作。他可以是一个表（继续调用），也可以是一个这样的函数
function __index(table,key) return functionbody end
同理newindex。当table[key]=value时，当table不是表或者表中无该key 时触发，无key也就是说可以是这样的情况，创建新的属性或者方法。
function __newindex(table,key，value) table[key]=value end
2. setmetatable (table, metatable)
给指定表设置元表。 如果 metatable 是 nil， 将指定表的元表移除。 如果原来那张元表有 "__metatable" 域，抛出一个错误。
3.历次实现
第一版；new的时候将自己作为新对象的元表。
---------------------------------------------------------------------------------------
baseclass={}
function baseclass:new (o)
o = o or {} -- create object if user does not provide one
o.super=baseclass -- keep base class
setmetatable(o, self)
self.__index = self
return o
end function baseclass:classname()
return "baseclass"
end function baseclass:ctor()
return "baseclassctor"
end a1class=baseclass:new()
a1class.classname()
function a1class:classname()
return "a1class"
end
print (a1class.classname()=="a1class")-- check overwrite
print (a1class.ctor()) --check Inheritance
--print (a1class.super:classname()) ---------------------------------------------------------------------------------------
第二版：适用方法替代表table
好处：需要的时候才去遍历基类查找，而非实时new的时候就复制。
涉及到一个知识__index接收了哪些参数，
t1.__index(t1,"function_name")
所以：function __index(tablename,keyname)
------------------------------------------------------
--V2
------------------------------------------------------
baseclass={}
baseclass.level=
baseclass.__index=baseclass function baseclass:new (o)
o = o or {} -- create object if user does not provide one
o.super=self -- keep base class
setmetatable(o,
{__index=function(tablename,keyname)
-- two way to do it
return self[keyname] -- or return o.super[keyname] end
}
)
o.__index=o
--self.__index = self
return o
end function baseclass:classname()
return "baseclass"
end function baseclass:ctor()
return "baseclassctor"
end ------------------------------------------------------
a1class=baseclass:new()
a1class.classname()
function a1class:classname()
return "a1class"
end --[[
function a1class:new (o)
o = o or {} -- create object if user does not provide one
o.super=self -- keep base class
setmetatable(o,
{__index=function(tablename,keyname)
return self[keyname] end
}
)
o.__index=o
--self.__index = self
return o
end
--]]
--- print (a1class:classname()=="a1class")-- check overwrite
print (a1class.level==)-- check base class 's property
print (a1class:ctor()=="baseclassctor") --check Inheritance
print ("-----------b-----------") b1Class=a1class:new()
print (b1Class:ctor()=="baseclassctor")
print (b1Class:classname()==a1class:classname())--check
------------------------------------------------------
第三版：若子类需要则传递保存下来
1.保存基类方法到派生类
2.增加tostring(table)来验证调用的路径
------------------------------------------------------
--V3
------------------------------------------------------
baseclass={}
baseclass.level=
baseclass.__index=baseclass function baseclass:new (o)
o = o or {} -- create object if user does not provide one
o.super=self -- keep base class
setmetatable(o,
{__index=function(tablename,keyname)
-- two way to do it
print ("invoke func "..keyname..
" from "..tostring(tablename).." now is "..tostring(self) )
func= self[keyname]
if func then
o[keyname]=func
--print ("keep it "..keyname.." in "..tostring(self))
end return func -- or return o.super[keyname] end
}
)
o.__index=o
--self.__index = self
return o
end function baseclass:classname()
return "baseclass"
end function baseclass:ctor()
return "baseclassctor"
end ------------------------------------------------------ a1class=baseclass:new()
a1class.classname()
function a1class:classname()
return "a1class"
end print (a1class:classname()=="a1class")-- check overwrite
print (a1class.level==)-- check base class 's property
--print (a1class:ctor()=="baseclassctor") --check Inheritance b1Class=a1class:new()
function b1Class:classname()
return "b1Class"
end --print (b1Class:ctor()=="baseclassctor")
print (b1Class:classname()~=a1class:classname())--check
print (b1Class.level==)-- check base class 's property print ("--------check drived class search")
print (b1Class:ctor())-- check base class 's property
print (b1Class:ctor())-- check base class 's property
------------------------------------------------------ print ("baseclass is "..tostring(baseclass))
print ("a1class is "..tostring(a1class))
print ("b1Class is "..tostring(b1Class))
第四版：替代new的方式直接一个函数生成类
drivedclass==class(baseclass)
1.直接替代call方法
2.function 方式
第四版：替代new的方式直接一个函数生成类
drivedclass==class(baseclass)
.直接替代call方法
.function 方式 ------------------------------------------------------
--V4
------------------------------------------------------
function class (baseclass) local o = {}
o.super=baseclass -- keep base class
setmetatable(o,
{__index=function(tablename,keyname) -- print ("invoke func "..keyname..
-- " from "..tostring(tablename).." now is "..tostring(baseclass) ) func= baseclass[keyname]
if func then
o[keyname]=func
--print ("keep it "..keyname.." in "..tostring(self))
end return func -- or return o.super[keyname] end
}
) return o
end ------------------------------------------------------
baseclass=class()
baseclass.level=
function baseclass:classname()
return "baseclass"
end function baseclass:ctor()
return "baseclassctor"
end a1class=class(baseclass) function a1class:classname()
return "a1class"
end print (a1class:classname()=="a1class")-- check overwrite
print (a1class.level==)-- check base class 's property
print (a1class:ctor())-- check base class 's property
--print (a1class:ctor()=="baseclassctor") --check Inheritance b1Class=class(a1class)
--function b1Class:classname() return "b1Class" end
print (b1Class:classname())-- y ------------------------------------------------------end
第五版 尝试跨越中间，从基类复制到最终的派生类
1.明白自己处于初次调用（？）和找到该方法的基类（func not nil可以知道），跨代复制？每次进入基类的时候，存入一个全局表？
比如设定一个栈;每次进入基类查找的时候就压，直到最后退出的时候才真正给方法并保存。或者计数也行。已计数完成
2.将找到的方法存储到一个跨所有代的。
上面2种方法都需要在class外面闭包一个变量？
------------------------------------------------------
--V5
------------------------------------------------------
--o = {}
local indexlevel=
-----------------------------
function class (baseclass) local o = {}
o.indexlevel=
o.super=baseclass -- keep base class setmetatable(o,
{__index=function(tablename,keyname) print ("invoke func "..keyname..
" from "..tostring(tablename).." now is "..tostring(baseclass) ) print (" enter indexlevel: "..indexlevel)
indexlevel=indexlevel+ func= baseclass[keyname] indexlevel= indexlevel-
print (" leave indexlevel: "..indexlevel)
if indexlevel== then
if func then
o[keyname]=func
print ("keep it "..keyname.." in "..tostring(baseclass))
end
end
return func end
}
)
---
o.tablefunctions={} return o
end ------------------------------------------------------
baseclass=class()
baseclass.level=
function baseclass:classname()
return "baseclass"
end function baseclass:ctor()
return "baseclassctor"
end a1class=class(baseclass) function a1class:classname()
return "a1class"
end b1Class=class(a1class) print ("--------check drived class search")
print (b1Class:ctor())-- check base class 's property
print (b1Class:ctor())-- check base class 's property ------------------------------------------------------
print ("-------------------------------")
print ("baseclass is "..tostring(baseclass))
print ("a1class is "..tostring(a1class))
print ("b1Class is "..tostring(b1Class))
第六版 学习云风 1：·自定义一个函数容器
1.保存class属性进全局table
2.给每个类一个方法容器(表)，索引父类的时候直接索引该表。
4.表赋值操作实际是做了什么操作？~~~
setmetatable无法正常调用 __newindex，当设定了o的_index的时候
对同一个对象设置 setmeattable的 index 和newindex时候，newindex会失效
因为方法覆盖了。
5.使用新的class[xx]容器来存储新到的方法，索引本类中和父类中的方法
------------------------------------------------------
--V6
------------------------------------------------------ -------------------------------
--o = {}
-- local indexlevel=0
local _class={} -- store global var
-----------------------------
function class (baseclass)
local o = {}
o.super=baseclass -- store base class
_class[o]={} --存储新到的方法
local storeNewFunc=function(tablename,key,value)
print ("set func "..key.." in "..tostring(tablename).." v is "..tostring(value) )
_class[o][key]=value--store new func into o
end -- if base exist then add func lookup
local searchFunc=function(t,key)
local func=_class[t][key] if not func and baseclass then
print (" search baseclass "..key)
func=baseclass[key]
if func then
o[key]=value
end
end if func then
print (" func "..key.." found ") else
print (" func "..key.." nof found ")
end return func end setmetatable(o,{__index=searchFunc,__newindex=storeNewFunc }) return o
end ------------------------------------------------------ baseclass=class()
print ("-------------------------------")
function baseclass:classname()
return "baseclass"
end
print ("-------------------------------") --print ("classname= "..baseclass:classname())-- check overwrite
print ("-------------------------------")
--print ("classname= "..baseclass:classname())-- check overwrite function baseclass:ctor()
return "baseclass_ctor"
end a1class=class(baseclass) function a1class:classname()
return "a1class"
end print ("---test class----------------------------")
print (a1class:classname()=="a1class")-- check overwrite
print (a1class:ctor()=="baseclass_ctor")-- check overwrite
print ("---test class 1----------------------------")
b1Class=class(a1class)
print ("---test class 2----------------------------") print (b1Class:ctor())
print ("---test class 3----------------------------")
print (b1Class:ctor()) ------------------------------------------------------
print ("-------------------------------")
print ("baseclass is "..tostring(baseclass))
print ("a1class is "..tostring(a1class))
print ("b1Class is "..tostring(b1Class))
第七版 学习云风2：分离classtype和object
云风分离class和object的方法
local _class={}
-----------------------------
function class (baseclass)
local o = {}
o.super=baseclass -- store base class ,not nessary
_class[o]={}
o.new = function (...)
local instance={}--instance
setmetatable(instance,{__index=o,__newindex=o})
--setmetatable(instance,{__index=searchFunc,__newindex=storeNewFunc })
return instance
end
--存储新到的方法
local storeNewFunc=function(tablename,key,value)
print ("set func "..key.." in "..tostring(tablename).." v is "..tostring(value) )
_class[o][key]=value--store new func into o
end
--方法查找 if base exist then add func lookup
local searchFunc=function(t,key)
local func=_class[t][key]
if not func and baseclass then
print (" search baseclass "..key)
func=baseclass[key]
if func then
o[key]=func
end
end
if func then
print (" func "..key.." found ")
else
print (" func "..key.." nof found ")
end
return func
end
setmetatable(o,{__index=searchFunc,__newindex=storeNewFunc })
return o
end
------------------------------------------------------
baseclass=class()
print ("-------------------------------")
function baseclass:classname()
return "baseclass"
end
print ("-------------------------------")
--print ("classname= "..baseclass:classname())-- check overwrite
print ("-------------------------------")
--print ("classname= "..baseclass:classname())-- check overwrite
--dump(_class)
function baseclass:ctor()
return "baseclass_ctor"
end
a1class=class(baseclass)
function a1class:classname()
return "a1class"
end
b1Class=class(a1class)
bb1=b1Class.new()
print ("---test class 5----------------------------")
print (bb1:ctor())
print (bb1:ctor())
print (bb1:ctor())
4.个人小结
1.通过打印来调试，实在不行就debug吧。。
2.少点copy，适当手打，会免除一些基本错误。
3.以为懂的，不一定真的懂，有点模糊的话，看懂后，按自己的思路实现（手打）试试看。
4.代码格式蛮重要的。。。清晰的格式更容易审计代码
5.参考资料
1. 云风.在 Lua 中实现面向对象.http://blog.codingnow.com/2006/06/oo_lua.html 已阅
2.[作者]16 – Object-Oriented Programming.http://www.lua.org/pil/16.html 已阅
【存储父类方法到本地能够减少调用回溯的开销】包含系列方案
3. Lua下通过元表模拟OOP编程,继承多态.http://blog.csdn.net/yue7603835/article/details/41814203 （解释还行，）
4.http://www.360doc.com/content/14/0113/21/9200790_345058007.shtml（将self.__index=self放到了外面）
4.基于closure的lua面向对象编程.http://blog.csdn.net/hopingwhite/article/details/19980473
http://lua-users.org/wiki/ObjectOrientedProgramming
http://lua-users.org/wiki/InheritanceTutorial
提供clone和is-a的方法
http://lua-users.org/wiki/ObjectOrientationClosureApproach
编码实现了两种方案并且给出结论：闭包class性能更好，适用于大的对象，table只适合小的。
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