Lua继承原理（如何实现面向对象）
2017-08-31 本文已影响530人
George2016
1.lua中的类
lua中其实是没有类的，有的只是表(table)，而类之间的继承也就是将父类的表连到了一起，派生类中没有找到的属性和方法就通过元表查找父类
2.lua中类的属性
classA = {width =10, height=10}
classA={}
classA.width=10
classA.height=10
两种方法都可以，通过点self.width统一调用
3.类方法
function Box:collsion()
-- 默认第一个参数隐藏传递self，可以通过self.xxx 调用属性和方法
end
function Box.create(self)
--必须手动传递参数self,否则无法用self.xxx调用属性和方法
end
函数的声明和调用可以用":"和"."，属性调用全部用点"."
4.类与元表的用法
lua查找一个表元素时的规则，其实就是如下3个步骤:
1.在表中查找，如果找到，返回该元素，找不到则继续
2.判断该表是否有元表，如果没有元表，返回nil，有元表则继续
3.判断元表有没有__index方法，如果__index方法为nil，则返回nil；如果__index方法是一个表，则重复1、2、3；如果__index方法是一个函数，则返回该函数的返回值
例如：
father = {
house=1
}
son = {
car=1
}
setmetatable(son, father) --把son的metatable设置为father
print(son.house)
输出结果是nil，如果代码改为
father = {
house=1
}
father.__index = father -- 把father的__index方法指向自己
son = {
car=1
}
setmetatable(son, father)
print(son.house)
输出的结果就为1了
这就解释了为什么我们经常在cocos2dx的类中经常见到如下
local Box = class("Box", function(filename)
return cc.Sprite:create(filename)
end)
Box.__index = Box
设置Box的元表的__index方法为自己，当派生类"SmallBox"派生自"Box"，如果在SmallBox中查找不到的属性和方法，就检索元表，当然不是直接从元表中直接检索，是检索元表下的__index，如果__index为nil，则返回nil，如果__index是一个表，那么就到__index方法所指的表中查找对应的属性和方法
具体可以参考：Lua查找表元素过程（元表、__index方法是如何工作的）
5.Cocos2dx中的类
lua没有面向对象一说，cocos为我们准备了class的lua端函数，我们参考quick的class函数，里面还有对应的例子
--[[--
创建一个类
~~~ lua
-- 定义名为 Shape 的基础类
local Shape = class("Shape")
-- ctor() 是类的构造函数，在调用 Shape.new() 创建 Shape 对象实例时会自动执行
function Shape:ctor(shapeName)
self.shapeName = shapeName
printf("Shape:ctor(%s)", self.shapeName)
end
-- 为 Shape 定义个名为 draw() 的方法
function Shape:draw()
printf("draw %s", self.shapeName)
end
--
-- Circle 是 Shape 的继承类
local Circle = class("Circle", Shape)
function Circle:ctor()
-- 如果继承类覆盖了 ctor() 构造函数，那么必须手动调用父类构造函数
-- 类名.super 可以访问指定类的父类
Circle.super.ctor(self, "circle")
self.radius = 100
end
function Circle:setRadius(radius)
self.radius = radius
end
-- 覆盖父类的同名方法
function Circle:draw()
printf("draw %s, raidus = %0.2f", self.shapeName, self.raidus)
end
--
local Rectangle = class("Rectangle", Shape)
function Rectangle:ctor()
Rectangle.super.ctor(self, "rectangle")
end
--
local circle = Circle.new() -- 输出: Shape:ctor(circle)
circle:setRaidus(200)
circle:draw() -- 输出: draw circle, radius = 200.00
local rectangle = Rectangle.new() -- 输出: Shape:ctor(rectangle)
rectangle:draw() -- 输出: draw rectangle
~~~
### 高级用法
class() 除了定义纯 Lua 类之外，还可以从 C++ 对象继承类。
比如需要创建一个工具栏，并在添加按钮时自动排列已有的按钮，那么我们可以使用如下的代码：
~~~ lua
-- 从 cc.Node 对象派生 Toolbar 类，该类具有 cc.Node 的所有属性和行为
local Toolbar = class("Toolbar", function()
return display.newNode() -- 返回一个 cc.Node 对象
end)
-- 构造函数
function Toolbar:ctor()
self.buttons = {} -- 用一个 table 来记录所有的按钮
end
-- 添加一个按钮，并且自动设置按钮位置
function Toolbar:addButton(button)
-- 将按钮对象加入 table
self.buttons[#self.buttons + 1] = button
-- 添加按钮对象到 cc.Node 中，以便显示该按钮
-- 因为 Toolbar 是从 cc.Node 继承的，所以可以使用 addChild() 方法
self:addChild(button)
-- 按照按钮数量，调整所有按钮的位置
local x = 0
for _, button in ipairs(self.buttons) do
button:setPosition(x, 0)
-- 依次排列按钮，每个按钮之间间隔 10 点
x = x + button:getContentSize().width + 10
end
end
~~~
class() 的这种用法让我们可以在 C++ 对象基础上任意扩展行为。
既然是继承，自然就可以覆盖 C++ 对象的方法：
~~~ lua
function Toolbar:setPosition(x, y)
-- 由于在 Toolbar 继承类中覆盖了 cc.Node 对象的 setPosition() 方法
-- 所以我们要用以下形式才能调用到 cc.Node 原本的 setPosition() 方法
getmetatable(self).setPosition(self, x, y)
printf("x = %0.2f, y = %0.2f", x, y)
end
~~~
**注意:** Lua 继承类覆盖的方法并不能从 C++ 调用到。也就是说通过 C++ 代码调用这个 cc.Node 对象的 setPosition() 方法时，并不会执行我们在 Lua 中定义的 Toolbar:setPosition() 方法。
@param string classname 类名
@param [mixed super] 父类或者创建对象实例的函数
@return table
]]
function class(classname, super)
local superType = type(super)
local cls
if superType ~= "function" and superType ~= "table" then
superType = nil
super = nil
end
if superType == "function" or (super and super.__ctype == 1) then
-- inherited from native C++ Object
cls = {}
if superType == "table" then
-- copy fields from super
for k,v in pairs(super) do cls[k] = v end
cls.__create = super.__create
cls.super = super
else
cls.__create = super
cls.ctor = function() end
end
cls.__cname = classname
cls.__ctype = 1
function cls.new(...)
local instance = cls.__create(...)
-- copy fields from class to native object
for k,v in pairs(cls) do instance[k] = v end
instance.class = cls
instance:ctor(...)
return instance
end
else
-- inherited from Lua Object
if super then
cls = {}
setmetatable(cls, {__index = super})
cls.super = super
else
cls = {ctor = function() end}
end
cls.__cname = classname
cls.__ctype = 2 -- lua
cls.__index = cls
function cls.new(...)
local instance = setmetatable({}, cls)
instance.class = cls
instance:ctor(...)
return instance
end
end
return cls
end
--[[--
创建一个类
~~~ lua
-- 定义名为 Shape 的基础类
local Shape = class("Shape")
-- ctor() 是类的构造函数，在调用 Shape.new() 创建 Shape 对象实例时会自动执行
function Shape:ctor(shapeName)
self.shapeName = shapeName
printf("Shape:ctor(%s)", self.shapeName)
end
-- 为 Shape 定义个名为 draw() 的方法
function Shape:draw()
printf("draw %s", self.shapeName)
end
--
-- Circle 是 Shape 的继承类
local Circle = class("Circle", Shape)
function Circle:ctor()
-- 如果继承类覆盖了 ctor() 构造函数，那么必须手动调用父类构造函数
-- 类名.super 可以访问指定类的父类
Circle.super.ctor(self, "circle")
self.radius = 100
end
function Circle:setRadius(radius)
self.radius = radius
end
-- 覆盖父类的同名方法
function Circle:draw()
printf("draw %s, raidus = %0.2f", self.shapeName, self.raidus)
end
--
local Rectangle = class("Rectangle", Shape)
function Rectangle:ctor()
Rectangle.super.ctor(self, "rectangle")
end
--
local circle = Circle.new() -- 输出: Shape:ctor(circle)
circle:setRaidus(200)
circle:draw() -- 输出: draw circle, radius = 200.00
local rectangle = Rectangle.new() -- 输出: Shape:ctor(rectangle)
rectangle:draw() -- 输出: draw rectangle
~~~
### 高级用法
class() 除了定义纯 Lua 类之外，还可以从 C++ 对象继承类。
比如需要创建一个工具栏，并在添加按钮时自动排列已有的按钮，那么我们可以使用如下的代码：
~~~ lua
-- 从 cc.Node 对象派生 Toolbar 类，该类具有 cc.Node 的所有属性和行为
local Toolbar = class("Toolbar", function()
return display.newNode() -- 返回一个 cc.Node 对象
end)
-- 构造函数
function Toolbar:ctor()
self.buttons = {} -- 用一个 table 来记录所有的按钮
end
-- 添加一个按钮，并且自动设置按钮位置
function Toolbar:addButton(button)
-- 将按钮对象加入 table
self.buttons[#self.buttons + 1] = button
-- 添加按钮对象到 cc.Node 中，以便显示该按钮
-- 因为 Toolbar 是从 cc.Node 继承的，所以可以使用 addChild() 方法
self:addChild(button)
-- 按照按钮数量，调整所有按钮的位置
local x = 0
for _, button in ipairs(self.buttons) do
button:setPosition(x, 0)
-- 依次排列按钮，每个按钮之间间隔 10 点
x = x + button:getContentSize().width + 10
end
end
~~~
class() 的这种用法让我们可以在 C++ 对象基础上任意扩展行为。
既然是继承，自然就可以覆盖 C++ 对象的方法：
~~~ lua
function Toolbar:setPosition(x, y)
-- 由于在 Toolbar 继承类中覆盖了 cc.Node 对象的 setPosition() 方法
-- 所以我们要用以下形式才能调用到 cc.Node 原本的 setPosition() 方法
getmetatable(self).setPosition(self, x, y)
printf("x = %0.2f, y = %0.2f", x, y)
end
~~~
**注意:** Lua 继承类覆盖的方法并不能从 C++ 调用到。也就是说通过 C++ 代码调用这个 cc.Node 对象的 setPosition() 方法时，并不会执行我们在 Lua 中定义的 Toolbar:setPosition() 方法。
@param string classname 类名
@param [mixed super] 父类或者创建对象实例的函数
@return table
]]
function class(classname, super)
local superType = type(super)
local cls
if superType ~= "function" and superType ~= "table" then
superType = nil
super = nil
end
if superType == "function" or (super and super.__ctype == 1) then
-- inherited from native C++ Object
cls = {}
if superType == "table" then
-- copy fields from super
for k,v in pairs(super) do cls[k] = v end
cls.__create = super.__create
cls.super = super
else
cls.__create = super
cls.ctor = function() end
end
cls.__cname = classname
cls.__ctype = 1
function cls.new(...)
local instance = cls.__create(...)
-- copy fields from class to native object
for k,v in pairs(cls) do instance[k] = v end
instance.class = cls
instance:ctor(...)
return instance
end
else
-- inherited from Lua Object
if super then
cls = {}
setmetatable(cls, {__index = super})
cls.super = super
else
cls = {ctor = function() end}
end
cls.__cname = classname
cls.__ctype = 2 -- lua
cls.__index = cls
function cls.new(...)
local instance = setmetatable({}, cls)
instance.class = cls
instance:ctor(...)
return instance
end
end
return cls
end
传入是一个父类的话，会调用cls.new函数，然后创建实例，调用ctor构造函数
6. 调用一个实例:
假设派生自一个cocos的类 Sprite
-- class可以传1、2个参数
-- @param 类名，内部做记录而已，一般和返回的类名一致即可
-- @param 如果传参数2 使用当前函数作为构造函数 如果没参数2 默认的构造函数
local Box = class("Box", function(filename)
return cc.Sprite:create(filename)
end)
-- 设置元彪 更改元表默认的元方法
-- 访问table中不存在的字段时，解释器查找__index的元方法，否则返回nil
-- 多用于继承 http://blog.csdn.net/q277055799/article/details/8463883
Box.__index = Box
Box.isDead = false --定义属性
-- 构造函数(会自动调用)
-- 外界构造时可以传任意参数XXX.new(...)
function Box:ctor(pic_path)
local function onNodeEvent(event)
if "enter" == event then
Box:onEnter(pic_path)
elseif "exit" == event then
Box:onExit()
end
end
self:registerScriptHandler(onNodeEvent)
local function onUpdate()
end
self:scheduleUpdateWithPriorityLua(onUpdate, 0)
end
function Box:onEnter(pic_path)
end
function Box:onExit()
end
function Box.create(parent, position)
local box = Box.New("data/box.png")
parent:addChild(box)
return box
end
return Box
-- class可以传1、2个参数
-- @param 类名，内部做记录而已，一般和返回的类名一致即可
-- @param 如果传参数2 使用当前函数作为构造函数 如果没参数2 默认的构造函数
local Box = class("Box", function(filename)
return cc.Sprite:create(filename)
end)
-- 设置元彪 更改元表默认的元方法
-- 访问table中不存在的字段时，解释器查找__index的元方法，否则返回nil
-- 多用于继承 http://blog.csdn.net/q277055799/article/details/8463883
Box.__index = Box
Box.isDead = false --定义属性
-- 构造函数(会自动调用)
-- 外界构造时可以传任意参数XXX.new(...)
function Box:ctor(pic_path)
local function onNodeEvent(event)
if "enter" == event then
Box:onEnter(pic_path)
elseif "exit" == event then
Box:onExit()
end
end
self:registerScriptHandler(onNodeEvent)
local function onUpdate()
end
self:scheduleUpdateWithPriorityLua(onUpdate, 0)
end
function Box:onEnter(pic_path)
end
function Box:onExit()
end
function Box.create(parent, position)
local box = Box.New("data/box.png")
parent:addChild(box)
return box
end
return Box
如果是一个table，可以直接使用
local Bomb = class("Bomb")
7.我们常见cocos2dx的例子中有大量的extend和tolua.getpeer用法如下:
local TimelineTestScene = class("TimelineTestScene")
TimelineTestScene.__index = TimelineTestScene
function TimelineTestScene.extend(target)
local t = tolua.getpeer(target)
if not t then
t = {}
tolua.setpeer(target, t)
end
setmetatable(t, TimelineTestScene)
return target
end
function TimelineTestScene.create()
local scene = TimelineTestScene.extend(cc.Scene:create())
return scene
end
用的时tolua.getpeer，其实它的功能就相当于调用了class，所以请远离extend吧
local TimelineTestScene = class("TimelineTestScene"， cc.Scene)
TimelineTestScene.__index = TimelineTestScene
