Lua - 表继承

在 Lua 中，我们可以使用 Table 来定义 class，正如我们在 Table as Objects 中所见。本章我们将探讨如何将 Lua Table 作为 Object 进行继承。

通过 new function 创建对象

Lua 提供了 metamethods 来扩展 table 的属性。__index 是其中一个特殊的 metamethod，我们可以用它来继承 table 的属性。例如，每当我们创建一个新对象时，可以将 metatable 设置为 self，并将 __index method 更新为 self，如下所示——

function Shape:new (o)
   -- 如果未提供对象，则创建对象
   o = o or {}   
   setmetatable(o, self)
   self.__index = self
   return o
end

让我们考虑一个形状场景，例如圆形、矩形和正方形。这些形状可以有一个共同属性 Area。因此，我们可以从基础对象 shape 扩展其他形状，并带有共同属性 area。每种形状可以有自己的属性和函数，例如矩形可以有 length、breadth、area 作为其属性，以及 printArea 和 calculateArea 作为其函数。

创建 Shape Class 作为 Base Class

-- Base Class
Shape = {
   -- 共同的 area 属性
   area = 0,
   
   -- printArea 函数   
   printArea = function(self)
      print("Area: ",self.area) 
   end
}

-- new 方法用于创建新对象
function Shape:new (o)
   -- 如果未提供对象，则创建对象
   o = o or {}   
   setmetatable(o, self)
   self.__index = self
   return o
end

创建 Rectangle Class 作为 Sub Class

-- 通过扩展 Shape class 创建 Rectangle 对象
Rectangle = Shape:new()

-- Derived class 的 new 方法
function Rectangle:new (o,length, breadth)
   o = o or Shape:new(o)
   setmetatable(o, self)
   self.__index = self
   self.area = length * breadth
   return o
end

创建 Circle Class 作为 Sub Class

-- 通过扩展 Shape class 创建 Circle 对象
Circle = Shape:new()

-- Derived class 的 new 方法
function Circle:new (o,radius)
   o = o or Shape:new(o)
   setmetatable(o, self)
   self.__index = self
   self.area = 3.14 * radius * radius
   return o
end

创建 Square Class 作为 Sub Class

-- 通过扩展 Shape class 创建 Square 对象
Square = Shape:new()

-- Derived class 的 new 方法
function Square:new (o,side)
   o = o or Shape:new(o)
   setmetatable(o, self)
   self.__index = self
   self.area = side * side
   return o
end

示例 - 使用 Rectangle 作为 Subclass

以下是使用 Rectangle 继承 Shape class 的完整示例。我们创建 Rectangle 的一个实例并打印其面积。

main.lua

-- Base Class
Shape = {
   -- 共同的 area 属性
   area = 0,
   
   -- computeArea 函数   
   getArea = function(self)
      return self.area 
   end
}

-- new 方法用于创建新对象
function Shape:new (o)
   -- 如果未提供对象，则创建对象
   o = o or {}   
   setmetatable(o, self)
   self.__index = self
   return o
end

-- 通过扩展 Shape class 创建 Rectangle 对象
Rectangle = Shape:new()

-- Derived class 的 new 方法
function Rectangle:new (o,length, breadth)
   o = o or Shape:new(o)
   setmetatable(o, self)
   self.__index = self
   self.area = length * breadth
   return o
end

-- 创建 Rectangle 对象 
rectangle = Rectangle:new(nil, 10, 5)
-- 打印矩形面积
print("Area of rectangle: ", rectangle:getArea())

输出

当上述代码构建并执行时，会产生以下结果——

Area of rectangle: 	50

示例 - 使用 Square 作为子类

以下是使用 Square 继承 Shape class 的完整示例。我们创建了一个 Square 的实例并打印其面积。

main.lua

-- 基类
Shape = {
   -- 公共面积属性
   area = 0,
   
   -- 计算面积函数   
   getArea = function(self)
      return self.area 
   end
}

-- 创建新对象的新方法
function Shape:new (o)
   -- 如果未提供对象，则创建对象
   o = o or {}   
   setmetatable(o, self)
   self.__index = self
   return o
end

-- 通过扩展 Shape class 创建 Square 对象
Square = Shape:new()

-- 派生类的新方法
function Square:new (o,side)
   o = o or Shape:new(o)
   setmetatable(o, self)
   self.__index = self
   self.area = side * side
   return o
end

-- 创建 Square 对象 
square = Square:new(nil, 10)

-- 打印正方形的面积
print("Area of square: ", square:getArea())

输出

当上述代码构建并执行时，它会产生以下结果 −

Area of square: 	100

示例 - 使用 Circle 作为子类

以下是使用 Circle 继承 Shape class 的完整示例。我们创建了一个 Circle 的实例并打印其面积。

main.lua

-- 基类
Shape = {
   -- 公共面积属性
   area = 0,
   
   -- 计算面积函数   
   getArea = function(self)
      return self.area 
   end
}

-- 创建新对象的新方法
function Shape:new (o)
   -- 如果未提供对象，则创建对象
   o = o or {}   
   setmetatable(o, self)
   self.__index = self
   return o
end

-- 通过扩展 Shape class 创建 Circle 对象
Circle = Shape:new()

-- 派生类的新方法
function Circle:new (o,radius)
   o = o or Shape:new(o)
   setmetatable(o, self)
   self.__index = self
   self.area = 3.14 * radius * radius
   return o
end

-- 创建 Circle 对象 
circle = Circle:new(nil, 10)

-- 打印圆的面积
print("Area of Circle: ", circle:getArea())

输出

当上述代码构建并执行时，它会产生以下结果 −

Area of Circle: 	314.0