luaoop | 实现基本的OO 框架

Posted 2021-04-10 自科部

lua虽然原生面向对象，不过它提供了一些功能，使得我们很容易模拟出对象

云风以前也实现过一次,代码有点复杂，我想重新实现一些。

目标

实现一个Class 函数，它接收一个构造函数，然后返回一个生成器，每次调用这个生成器可以生成一个新的对象。

具体用法如下：

  
  package.path=package.path..";./code/luagy/?.lua;./luagy/?.lua"
  Class=require("grammar.class")
  
  baseclass=Class(function (self,x) --构造函数
      self.x=x
      print ("baseclass init ")
      self:fn(x)
    end
  )
  
  baseclass.level=1 --属性
  function baseclass:fn(x) --方法
    print("call baseclass fn")
    self.x=x
  end
  
  baseobj1=baseclass(1) --新建对象
  baseobj2=baseclass(2)
  
  print(baseobj1.x,baseobj2.x)
  baseobj2:fn(3)
  print(baseobj1.x,baseobj2.x) 
  
  baseobj1.level=3
  
  print(baseclass.level,baseobj2.level,baseobj1.level)

实现

用了十多行实现了基本的功能：

  
  local function Class( _ctor)
    local c = {} --生成器
    c.__index = c  --对象要从类索引方法等
    c._ctor = _ctor --保留构造函数
    
    setmetatable(c, {__call = function(class_tbl, ...)
      local obj = {} --新的对象
      setmetatable(obj,c)
      
      if c._ctor then
        c._ctor(obj,...)
      end
      return obj
    end})
    return c
  end
  
  return Class

继承

下面来实现关于的类的继承

目标是实现类似下面的调用

  
  childclass1=Class(baseclass,function (self,y)
      self.y=y
  end)
  
  co1=childclass1(3)
  co1:fn(2)
  
  print(co1.x,co1.y,co1.level)

只要把Class 函数的参数改成两个，如果第一个参数类型是函数的话，说明它是一个基类，不用从父类复制方法和属性，相反，如果是table，就复制父类的所有属性的方法到子类，然后用第二个参数构造生成器。

这也就是为什么Class返回的是table而不是函数的原因之一

具体如下：

  
  local function Class(base, _ctor)
    local c = {} --生成器
     
    if not _ctor and type(base) == 'function' then
      --基类
      _ctor = base
      base = nil
      
    elseif type(base) == 'table' then
    
      --复制父类的方法
      for i,v in pairs(base) do
        c[i] = v
      end
      
      c._base = base
    end 
    
    
    c.__index = c  --对象要从类索引方法等
    c._ctor = _ctor --保留构造函数
    
    setmetatable(c, {__call = function(class_tbl, ...)
      local obj = {} --新的对象
      setmetatable(obj,c)
      
      if c._ctor then
        c._ctor(obj,...)
      end
      return obj
    end})
    return c
  end
  
  return Class

这样一个基本的 OO框架就完成了，不过还有许多的问题。首先，在从父类复制属性时，是利用浅复制，假如属性的类型是table，修改子类的该属性，父类的也会跟着改变。或者可以这样解决：

• 对于特殊的类型（如table） 递归复制，直到所有变量都为基本类型为止，但是有些类型（userdata）并不能进行深复制，要有对应的复制函数

• 将属性的定义放在一个特殊的函数里，每次构造新对象重新生成属性，这样的代码基本上不用改动，问题就得到解决

由于每一次新建一个类时，父类的构造函数被重载了，所以要调用父类的构造函数只能这样

  
  
  cc2=Class(baseclass,function (self)
      self._base._ctor(self)
      ...
  end)

还有，因为使用了元表，但是lua的实现中元表是不能无限嵌套的（防止无限递归）所以下面的代码会出错