浅谈Lua的面向对象特性
面向对象编程是很多现代语言的基石，它的核心要素其实就那么几条。 类：可以把它理解为一个可扩展的模板，用来创建对象。它定义了对象的初始状态（成员变量）和行为（方法）。 对象：类是蓝图，对象就是根据蓝图造出来的具体实例，每个实例都有自己独立的内存空间。 继承：一个类可以继承另一个类的变量和函数，实现代码
面向对象编程是很多现代语言的基石，它的核心要素其实就那么几条。
- 类：可以把它理解为一个可扩展的模板，用来创建对象。它定义了对象的初始状态（成员变量）和行为（方法）。
- 对象：类是蓝图，对象就是根据蓝图造出来的具体实例，每个实例都有自己独立的内存空间。
- 继承：一个类可以继承另一个类的变量和函数，实现代码复用和扩展。
- 封装：把数据和操作数据的方法捆绑在一起，对外部隐藏内部细节，只通过公开的函数来访问。这通常也被称为数据抽象。
那么，在Lua这样一个轻巧的脚本语言里，怎么玩转面向对象呢？
答案是靠表（table）和第一类函数（first-class function）。把函数和相关数据塞进一个表里，就形成了一个对象。而继承，则是借助元表（metatable）的力量，实现一种查找机制——当在子对象中找不到某个函数（方法）或字段时，会自动去父对象里找。
Lua的表天然具有状态和标识，这跟对象的概念非常契合。两个表，即使内容一样，也是两个不同的对象；而同一个表，即使它的内容经常变化，它自己还是它。就跟你我一样，表也有自己的生命周期，独立存在。
为了把抽象的概念讲明白，我们来看一个数学例子。在工作中，我们经常会碰到各种形状，比如圆形、长方形、正方形。这些形状都有一个共同的属性：面积。所以，我们可以从一个基础的“形状”对象出发，让它派生其他的形状。每个形状都有自己的属性和方法。比如矩形，它有长度、宽度这些属性，也有计算面积和打印面积这些函数。
创建一个简单的类
下面这个例子，实现了一个简单的矩形类，它有面积、长度和宽度三个属性，以及一个打印面积的函数。
Rectangle = {area = 0, length = 0, breadth = 0}
-- Derived class method new
function Rectangle:new (o,length,breadth)
o = o or {}
setmetatable(o, self)
self.__index = self
self.length = length or 0
self.breadth = breadth or 0
self.area = length*breadth;
return o
end
-- Derived class method printArea
function Rectangle:printArea ()
print("The area of Rectangle is ",self.area)
end
创建对象
创建对象，就是为类的实例分配内存的过程。每个对象有自己的内存，同时共享类的公共数据。
访问属性
访问属性就用点操作符。
访问成员函数
访问对象的成员函数，用的是冒号运算符。
在这个过程中，内存被分配，初始值被设定。这个初始化过程，你可以把它类比成其他语言里的构造器。它本质上就是一个设定值的函数，上面已经演示得很清楚了。
完整例子
下面是一个在Lua中使用面向对象的完整示例。
Shape = {area = 0}
-- Base class method new
function Shape:new (o,side)
o = o or {}
setmetatable(o, self)
self.__index = self
side = side or 0
self.area = side*side;
return o
end
-- Base class method printArea
function Shape:printArea ()
print("The area is ",self.area)
end
-- Creating an object
myshape = Shape:new(nil,10)
myshape:printArea()
运行这段代码，输出如下：
Lua的继承
继承让我们可以从一个基础的“形状”对象出发，派生出“矩形”、“正方形”这些更具体的类。这正是现实世界中进行代码复用和扩展的基本手法。
我们先定义一个基类Shape。
Shape = {area = 0}
-- Base class method new
function Shape:new (o,side)
o = o or {}
setmetatable(o, self)
self.__index = self
side = side or 0
self.area = side*side;
return o
end
-- Base class method printArea
function Shape:printArea ()
print("The area is ",self.area)
end
然后，我们从这个Shape基类扩展出一个Square类。
-- Derived class method new
function Square:new (o,side)
o = o or Shape:new(o,side)
setmetatable(o, self)
self.__index = self
return o
end
重载基类方法
当然，派生类也可以覆盖基类的方法。比如，我们让正方形自己实现打印面积的函数，而不使用基类的那个。
function Square:printArea ()
print("The area of square is ",self.area)
end
继承的完整示例
Lua中，借助元表，我们可以非常简单地对一个类进行扩展，生成新的子类。基类所有的成员变量和函数，都会被派生类保留。
Shape = {area = 0}
-- Base class method new
function Shape:new (o,side)
o = o or {}
setmetatable(o, self)
self.__index = self
side = side or 0
self.area = side*side;
return o
end
-- Base class method printArea
function Shape:printArea ()
print("The area is ",self.area)
end
-- Creating an object
myshape = Shape:new(nil,10)
myshape:printArea()
Square = Shape:new()
-- Derived class method new
function Square:new (o,side)
o = o or Shape:new(o,side)
setmetatable(o, self)
self.__index = self
return o
end
-- Derived class method printArea
function Square:printArea ()
print("The area of square is ",self.area)
end
-- Creating an object
mysquare = Square:new(nil,10)
mysquare:printArea()
Rectangle = Shape:new()
-- Derived class method new
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
-- Derived class method printArea
function Rectangle:printArea ()
print("The area of Rectangle is ",self.area)
end
-- Creating an object
myrectangle = Rectangle:new(nil,10,20)
myrectangle:printArea()
运行之后，输出结果如下：
The area of square is 100
The area of Rectangle is 200
在这个例子中，我们从基类Shape派生出了Rectangle和Square两个子类，它们各自重写了printArea函数。这正是面向对象中“多态”的体现：同样的方法名，在不同对象上有不同的行为。
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