Lua利用元表实现修饰器

基础概念

• 元表(metatable)
• 弱表(weak table)
• 运算符重载
• 修饰器

概述

有时我们要为一些对象增加元数据（文档，变量类型什么的），但有时对象是从别处来的，没法修改内部，所以要用到修饰器。

注：本文的对象指lua中的table，function，userdata等。

什么是修饰器？

修饰器可以理解成数学中的算子，接受一个函数，返回修饰过的一个函数，例如微分算子ddx,可以返回函数的导函数。修饰器与它类似，就是接受一个对象，返回修饰过的对象。

文档字符串（docstring）

用来说明对象的功能，使用方法的一个字符串，随着对象传递，可以使用特定的函数获取该字符串（例如py中的help函数）。

利用元表模拟文档修饰器

利用lua强大的元表功能，可以很方便的实现修饰器，给对象增加docstring。在lua的中，每一个对象可以用作table的key，也就是所谓的弱表（weak table，具体见《lua程序设计第一版》第十七章 weak 表）。所以只要建立一个全局表，用对应对象做key，来存储每个对象的docstring，就可以了，具体实现：

local docstrings = setmetatable({}, {__mode = "kv"})function document(str)  return function(obj) docstrings[obj] = str; return obj endendfunction help(obj)  print(docstrings[obj])enddocument[[Print the documentation for a given object]](help)document[[Add a string as documentation for an object]](document)f = document[[Print a hello message]](  function()    print("hello")  end)f()help(f)

代码来自lua-user wiki

用运算符重载

像下面这个：

random =  docstring[[Compute random number.]] ..  typecheck("number", '->', "number") ..  function(n)    return math.random(n)  end

重载了.. 运算符，为什么要这样？这样就可以省去一对括号，让人看不出docstring是一个函数= =

可以用下列代码实现：

mt = {__concat =  function(a,f)    return function(...)      print("decorator", table.concat(a, ","), ...)      return f(...)    end  end}function typecheck(...)  return setmetatable({...}, mt)endfunction docstring(...)  return setmetatable({...}, mt)end

btw,除了..运算符，你也可以重载别的，反正看起来好看就行。