簡單說說Lua中的面向對象
Lua中的table就是一種對象，看以下一段簡單的代碼：
復制代碼 代碼如下:
local tb1 = {a = 1, b = 2}
local tb2 = {a = 1, b = 2}
local tb3 = tb1
if tb1 == tb2 then
print("tb1 == tb2")
else
print("tb1 ~= tb2")
end
tb3.a = 3
print(tb1.a)
上述代碼會輸出tb1 ~= tb2。說明兩個具有相同值得對象是兩個不同的對象，同時在Lua中table是引用類型的。我在《Lua中的模塊與包》中也總結了，我們是基于table來實現的模塊，在table中可以定義函數，也就是說，每個table對象都可以擁有其自己的操作。看一段代碼：
復制代碼 代碼如下:
Account = {balance = 0}
function Account.withDraw(v)
Account.balance = Account.balance - v
end
Account.withDraw(10) -- 調用函數
print(Account.balance)
上面的代碼創建了一個新函數，并將該函數存入Account對象的withDraw字段中，然后我們就可以調用該函數了。不過，在函數中使用全局名稱Account是一個不好的編程習慣，因為這個函數只能針對特定對象工作，并且，這個特定對象還必須存儲在特定的全局變量中。如果改變了對象的名稱，withDraw就再也不能工作了。例如以下代碼：
復制代碼 代碼如下:
a = Account
Account = nil
a.withDraw(100)
這樣就會出現錯誤。我在這里使用Account創建了一個新的對象a，當將Account賦值為nil時，應該要對a對象不產生任何影響。但是，由于在函數withDraw內部使用了Account，而不是變量a，所以就出現了錯誤。如果我們將withDraw函數內部的Account.balance = Account.balance – v語句修改為：a.balance = a.balance – v，這樣就不會出現錯誤了。這就表明，當我們需要對一個函數進行操作時，需要指定實際的操作對象，即這里的a，這就需要一個額外的參數來表示該操作者，就好比C++中的this一樣，只不過這里將這個關鍵字換成了self，換完以后的代碼如下：
復制代碼 代碼如下:
Account = {balance = 0}
function Account.withDraw(self, v)
self.balance = self.balance - v
end
a = Account
Account = nil
a.withDraw(a, 100)
print(a.balance)
這樣再調用，就不會出現錯誤了。
使用self參數是所有面向對象語言的一個核心。大多數面向對象語言都對程序員隱藏了self參數，從而使得程序員不必顯示地聲明這個參數。Lua也可以，當我們在定義函數時，使用了冒號，則能隱藏該參數，那么上述代碼使用冒號來改下，就是下面這個樣子了。
復制代碼 代碼如下:
Account = {balance = 0}
function Account:withDraw(v) -- 注意這里的冒號":"
self.balance = self.balance - v
end
a = Account
Account = nil
a:withDraw(100) -- 注意這里的調用時，也需要冒號":"
print(a.balance)
冒號的作用很簡單，就是在方法定義中添加一個額外的隱藏參數，以及在一個方法調用中添加一個額外的實參。冒號只是一種語法便利，并沒有引入任何新的東西；如果你愿意，你可以可以不使用self，而是在每次定義一個函數時，手動的加上self，只要你處理好了self，它們都是一樣的。
這里亂亂的講了一些Lua中的東西，主要還是說了table是一個不一樣的東西，還有self。接下來，就正式進入面向對象的世界。不要忘了，上面總結的東西是非常有用的。
類
類是什么？一個類就是一個創建對象的模具。例如C++中，每個對象都是某個特定類的實例。在C++中，如果一個類沒有進行實例化，那這個類中對應的操作，基本就是一堆“沒有用”的代碼；而Lua則不一樣，即使你不實例化一個“類”，你照樣也可以使用“類”名直接調用它的方法（對于C++，請忽視靜態的方法）；這說明Lua中的“類”的概念與C++這種高級語言中類的概念還是有差別的。在Lua中則沒有類的概念，而我們都是通過Lua現有的支持，去模擬類的概念。在Lua中，要表示一個類，只需創建一個專用作其他對象的原型（prototype）。原型也是一種常規的對象，也就是說我們可以直接通過原型去調用對應的方法。當其它對象（類的實例）遇到一個未知操作時，原型會先查找它。
在Lua中實現原型是非常簡單的，比如有兩個對象a和b，要讓b作為a的原型，只需要以下代碼就可以完成：
復制代碼 代碼如下:
setmetatable(a, {__index = b}) -- 又是元表，不會的請看前幾篇關于元表的文章:https://www.jb51.net/article/55812.htm
設置了這段代碼以后，a就會在b中查找所有它沒有的操作。若將b稱為是對象a的“類”，就僅僅是術語上的變化。現在我就從最簡單的開始，要創建一個實例對象，必須要有一個原型，就是所謂的“類”，看以下代碼：
復制代碼 代碼如下:
local Account = {} -- 一個原型
好了，現在有了原型，那如何使用這個原型創建一個“實例”呢？接著看以下代碼：
復制代碼 代碼如下:
function Account:new(o) -- 這里是冒號哦
o = o or {} -- 如果用戶沒有提供table，則創建一個
setmetatable(o, self)
self.__index = self
return o
end
當調用Account:new時，self就相當于Account。接著，我們就可以調用Account:new來創建一個實例了。再看：
復制代碼 代碼如下:
local a = Account:new{value = 100} -- 這里使用原型Account創建了一個對象a
a:display()
上面這段代碼是如何工作的呢？首先使用Account:new創建了一個新的實例對象，并將Account作為新的實例對象a的元表。再當我們調用a:display函數時，就相當于a.display(a)，冒號就只是一個“語法糖”，只是一種方便的寫法。我們創建了一個實例對象a，當調用display時，就會查找a中是否有display字段，沒有的話，就去搜索它的元表，所以，最終的調用情況如下：
復制代碼 代碼如下:
getmetatable(a).__index(display(a))
a的元表是Account，Account的__index也是Account。因此，上面的調用也可以使這樣的：
復制代碼 代碼如下:
Account.display(a)
所以，其實我們可以看到的是，實例對象a表中并沒有display方法，而是繼承自Account方法的，但是傳入display方法中的self確是a。這樣就可以讓Account（這個“類”）定義操作。除了方法，a還能從Account繼承所有的字段。
繼承不僅可以用于方法，還可以作用于字段。因此，一個類不僅可以提供方法，還可以為實例中的字段提供默認值。看以下代碼：
復制代碼 代碼如下:
local Account = {value = 0}
function Account:new(o) -- 這里是冒號哦
o = o or {} -- 如果用戶沒有提供table，則創建一個
setmetatable(o, self)
self.__index = self
return o
end
function Account:display()
self.value = self.value + 100
print(self.value)
end
local a = Account:new{} -- 這里使用原型Account創建了一個對象a
a:display() --(1)
a:display() --(2)
在Account表中有一個value字段，默認值為0；當我創建了實例對象a時，并沒有提供value字段，在display函數中，由于a中沒有value字段，就會查找元表Account，最終得到了Account中value的值，等號右邊的self.value的值就來源自Account中的value。調用a:display()時，其實就調用以下代碼：
復制代碼 代碼如下:
a.display(a)
在display的定義中，就會變成這樣子：
復制代碼 代碼如下:
a.value = getmetatable(a).__index(value) + 100
第一次調用display時，等號左側的self.value就是a.value，就相當于在a中添加了一個新的字段value；當第二次調用display函數時，由于a中已經有了value字段，所以就不會去Account中尋找value字段了。
繼承
由于類也是對象（準確地說是一個原型），它們也可以從其它類（原型）獲得（繼承）方法。這種行為就是繼承，可以很容易的在Lua中實現。現在我們有一個類（原型，其實在Lua中說類這個概念，還是很別扭的，畢竟用C++的腦袋去想，還是覺的有點奇怪的。）CA：
復制代碼 代碼如下:
local CA = {value = 0}
function CA:new(o)
o = o or {}
setmetatable(o, self)
self.__index = self
return o
end
function CA:display()
print(self.value)
end
function CA:addValue(v)
self.value = self.value + v
end
現在需要從這個CA類派生出一個子類CLittleA，則需要創建一個空的類，從基類繼承所有的操作：
復制代碼 代碼如下:
local CLittleA = CA:new()
現在，我創建了一個CA類的一個實例對象，在Lua中，現在CLittleA既是CA類的一個實例對象，也是一個原型，就是所謂的類，就相當于CLittleA類繼承自CA類。再如下面的代碼:
復制代碼 代碼如下:
local s = CLittleA:new{value1 = 10}
CLittleA從CA繼承了new；不過，在執行CLittleA:new時，它的self參數表示為CLittleA，所以s的元表為CLittleA，CLittleA中字段__index的值也是CLittleA。然后，我們就會看到，s繼承自CLittleA，而CLittleA又繼承自CA。當執行s:display時，Lua在s中找不到display字段，就會查找CLittleA；如果仍然找不到display字段，就查找CA，最終會在CA中找到display字段。可以這樣想一下，如果在CLittleA中存在了display字段，那么就不會去CA中再找了。所以，我們就可以在CLittleA中重定義display字段，從而實現特殊版本的display函數。
多重繼承
說到多重繼承，我在寫C++代碼的時候也用的很少，一般都是使用組合的方式解決的，對于“組合”這個概念不明白的朋友，可以閱讀我的設計模式系列的文章。既然說到了Lua中的多重繼承，那也總結一下，順便開拓一下視野和知識面。
實現單繼承時，依靠的是為子類設置metatable，設置其metatable為父類，并將父類的__index設置為其本身的技術實現的。而多繼承也是一樣的道理，在單繼承中，如果子類中沒有對應的字段，則只需要在一個父類中尋找這個不存在的字段；而在多重繼承中，如果子類沒有對應的字段，則需要在多個父類中尋找這個不存在的字段。
就像上圖表示一樣，Lua會在多個父類中逐個的搜索display字段。這樣，我們就不能像單繼承那樣，直接指定__index為某個父類，而是應該指定__index為一個函數，在這個函數中指定搜索不存在的字段的規則。這樣便可實現多重繼承。這里就出現了兩個需要去解決的問題：
1.保存所有的父類；
2.指定一個搜索函數來完成搜索任務。
對于以上的多重繼承，我們來看一段頭疼的代碼：
復制代碼 代碼如下:
-- 在多個父類中查找字段k
local function search(k, pParentList)
for i = 1, #pParentList do
local v = pParentList[i][k]
if v then
return v
end
end
end
function createClass(...)
local c = {} -- 新類
local parents = {...}
-- 類在其元表中搜索方法
setmetatable(c, {__index = function (t, k) return search(k, parents) end})
-- 將c作為其實例的元表
c.__index = c
-- 為這個新類建立一個新的構造函數
function c:new(o)
o = o or {}
setmetatable(o, self)
-- self.__index = self 這里不用設置了，在上面已經設置了c.__index = c
return o
end
-- 返回新的類（原型）
return c
end
-- 一個簡單的類CA
local CA = {}
function CA:new(o)
o = o or {}
setmetatable(o, {__index = self})
self.__index = self
return o
end
function CA:setName(strName)
self.name = strName
end
-- 一個簡單的類CB
local CB = {}
function CB:new(o)
o = o or {}
setmetatable(o, self)
self.__index = self
return o
end
function CB:getName()
return self.name
end
-- 創建一個c類，它的父類是CA和CB
local c = createClass(CA, CB)
-- 使用c類創建一個實例對象
local objectC = c:new{name = "Jelly"}
-- 設置objectC對象一個新的名字
objectC:setName("JellyThink")
local newName = objectC:getName()
print(newName)
代碼雖然頭疼，但是還的繼續看。首先大體閱讀一下上面的代碼，看不懂不要緊。現在我來解釋上面的代碼。
1.使用createClass創建了一個類（原型），將CA和CB設置為這個類（原型）的父類（原型）；在創建的這個類（原型）中，設置了該類的__index為一個search函數，在這個search函數中尋找在創建的類中沒有的字段；
2.創建的新類中，有一個構造函數new；這個new和之前的單繼承中的new區別不大，很好理解；
3.調用new構造函數，創建一個實例對象，該實例對象有一個name字段；
4.調用object:setName(“JellyThink”)語句，設置一個新的名字；但是在objectC中沒有這個字段，怎么辦？好了，去父類找，先去CA找，一下子就找到了，然后就調用了這個setName，setName中的self指向的是objectC；設置以后，就相當于修改了objectC字段的name值；
5.調用objectC:getName()，objectC還是沒有這個字段。找吧，CA也沒有，那就接著找，在CB中找到了，就調用getName，在getName中的self指向的是objectC。所以，在objectC:getName中返回了objectC中name的值，就是“JellyThink”。
還有什么？什么也沒有了，對于多重繼承，貌似看起來很難，很麻煩，其實也就這么點東西。不懂的話，再來一遍。
我拿什么保護你
我們都知道，在C++或Java中，對于類中的成員函數或變量都有訪問權限的。public，protected和private這幾個關鍵字還認識吧。那么在Lua中呢？Lua中是本身就是一門“簡單”的腳本語言，本身就不是為了大型項目而生的，所以，它的語言特性中，本身就沒有帶有這些東西，那如果非要用這樣的保護的東西，該怎么辦？我們還是“曲線救國”。思想就是通過兩個table來表示一個對象。一個table用來保存對象的私有數據；另一個用于對象的操作。對象的實際操作時通過第二個table來實現的。為了避免未授權的訪問，保存對象的私有數據的表不保存在其它的table中，而只是保存在方法的closure中。看一段代碼：
復制代碼 代碼如下:
function newObject(defaultName)
local self = {name = defaultName}
local setName = function (v) self.name = v end
local getName = function () return self.name end
return {setName = setName, getName = getName}
end
local objectA = newObject("Jelly")
objectA.setName("JellyThink") -- 這里沒有使用冒號訪問
print(objectA.getName())
這種設計給予存儲在self table中所有東西完全的私密性。當調用newObject返回以后，就無法直接訪問這個table了。只能通過newObject中創建的函數來訪問這個self table；也就相當于self table中保存的都是私有的，外部是無法直接訪問的。大家可能也注意到了，我在訪問函數時，并沒有使用冒號，這個主要是因為，我可以直接訪問的self table中的字段，所以是不需要多余的self字段的，也就不用冒號了。
總結
這篇文章對Lua中的“面向對象”進行了一些簡單的總結，本來Lua就很簡單，我們只是使用了Lua本身的特性去實現一些更高大上的特性，這樣沒有什么不好，有的時候也沒有什么好。要不要用面向對象的這些特性，在具體項目中具體分析，至于如何理解面向對象的概念，不是這里的重點。Lua的面向對象，總結到此為止，以后有了實際的項目應用，接著總結，這篇基礎篇的文章，希望對大家有用。
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