lua实现面向对象的特性

来源:互联网 发布:网络执法官安卓手机版 编辑:程序博客网 时间:2024/04/27 17:16
lua本身不支持面向对象的特性,但是由于lua是基于原型(prototype)的语言,要实现面向对象的特性也是有一定的方法的,实现方式有很多种, 总结了一下我最近对使用lua实现面向对象的特性,主要可以分为以下两种不同的方式来实现:
1、使用metatable的__index域实现,实现的时候需要利用的lua语言的一些特性才可以实现,主要有:
    a、将table b作为table a的一个prototype的方法:setmetatable(a, {__index = b});
    b、lua5.1中实现的module机制;

    通过这两个技术你可以实现一个基础类,实现类的inherit和new方法:

 -----------------------------------------------------------------------
 --filename:"obj.lua"
 local setmetatable = setmetatable
 module"obj"
 function inherit (self)
      return function (newclass)
          setmetatable (newclass, self)
          self.__index = self
          return newclass
      end
 end
 function new (self, o)
      o = o or {}
      setmetatable (o, self)
      self.__index = self
      return o
 end
 
 ----------------------------------------------------------------------
 --Now you can define a new class which extends the previous `obj':
 --filename:"myobj.lua"
 local obj = require"obj"
 module ("myobj", obj:inherit())
 
 --Class `myobj' will "inherit" the methods `new' and `inherit' from class `obj'.

 优点:
     1、由于子类的很多数据和方法都是共用了父类的,用到父类的数据和方法的时候,只是在使用的时候才直接调用父类的方法和数据,这样可以减少程序内存的消耗,更主要的是,父类在运行期的修改是会影响到子类的;
     2、充分利用了lua语言的特性,父类的方法和数据的访问是解析器来做的,所以效率上的开销还是比较小的;
 缺点:
     1、如果父类中有一个数据是一个引用的时候(如table)的时候,就会出现在一个子类中操作这个table会改变其他子类的情况,造数据的不一致,所以应该尽量避免这种类的创建,如果有这样的需求的话,就需要对inherit和new函数进行一些特殊的操作,简单来说就是加一个init函数,将所有这类的数据都显示的创建一下。
     2、由于每次取操作都需要在metatable中取,所以,每次就会增加一层继承,就增加一个函数调用的开销,虽然是由解析器来做的,但是如果层次多了的话,还是有开销的;
 
 2、使用table拷贝的方式实现,实现的时候利用的lua的技术为:
     a、使用lua实现一个table拷贝的函数;
     b、lua5.1中实现的module机制;
 
 通过这两个技术你可以实现一个基础类,实现类的inherit和new方法:

 -----------------------------------------------------------------------
 --filename:"obj.lua"
 local setmetatable = setmetatable
 module"obj"
 function inherit (self)
      return function (newclass)
          newclass = table.clone(self)
          return newclass
      end
 end
 function new (self, o)
      o = o or {}
      o = table.clone(self)
      return o
 end
 
 ----------------------------------------------------------------------
 --Now you can define a new class which extends the previous `obj':
 --filename:"myobj.lua"
 local obj = require"obj"
 module ("myobj", obj:inherit())
 
 --Class `myobj' will "inherit" the methods `new' and `inherit' from class `obj'.

 优点:
     1、父类中的数据是全部拷贝到子类中的,所以,不存在数据不一致的情况;
     2、所有的函数调用和数据调用都是直接调用每个实例的,不需要到父类中查找;
 缺点:
     1、全部数据的copy,在创建的时候就会增加一个table copy的过程,影响效率;
     2、全部数据和方法都是在创建的时候拷贝一份的,会增加很多的内存消耗,而且如果在运行期改变了父类,并不能改变子类;
  
总结:
    结合这两种方式的有缺点,从一个面向对象的角度来说,第一种方式更加适合实现面向对象的特性,第二种方式对面向对象的模拟就牵强一些(缺点2),但是从使用的角度来说,因为在访问数据和方法速度上,第二种方式还是有优势的,所以,在具体的使用的时候,可以灵活一下使用,将两者结合一下。
    比如说,对于客户端这边来说,类在开始创建好了以后就一般不需要修改了,而且子类一般都是需要父类的所有的方法和数据的,所有我们就可以使用第二种方式,而生成对象实例的时候,对象的实例一般都不会调用类的所有的方法,而且用完了这个实例,就会销毁的,所以,我们这里就可以采用第一种方式,结合一下设计可以是:
 -----------------------------------------------------------------------
 --filename:"obj.lua"
 local setmetatable = setmetatable
 module"obj"
 function inherit (self)
      return function (newclass)
          newclass = table.clone(self)
          return newclass
      end
 end
 function new (self, o)
      o = o or {}
      setmetatable (o, self)
      self.__index = self
      return o
 end
 ----------------------------------------------------------------------
 --Now you can define a new class which extends the previous `obj':
 --filename:"myobj.lua"
 local obj = require"obj"
 module ("myobj", obj:inherit())
 
 --Class `myobj' will "inherit" the methods `new' and `inherit' from class `obj'.
 这里的关键是继承是copy出来的,而实例是采用metatable的方式实现的;