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第二部分。表和对象 第 16 章。面向对象编程

16.1 – 类

类用作创建对象的模具。多种面向对象语言提供类的概念。在这些语言中，每个对象都是特定类的实例。Lua 没有类的概念；每个对象都定义自己的行为并具有自己的形状。尽管如此，在基于原型的语言（如 Self 和 NewtonScript）的指导下，在 Lua 中模拟类并不困难。在这些语言中，对象没有类。相反，每个对象可能有一个原型，这是一个常规对象，第一个对象会在其中查找它不知道的任何操作。为了在这些语言中表示一个类，我们只需创建一个对象，专门用作其他对象（其实例）的原型。类和原型都用作放置多种对象共享的行为的地方。

在 Lua 中，使用我们在上一章中看到的继承思想来实现原型非常简单。更具体地说，如果我们有两个对象 a 和 b，我们所要做的就是让 b 成为 a 的原型，即 

    setmetatable(a, {__index = b})
之后，a 会在 b 中查找它不具备的任何操作。将 b 视为对象 a 的类，这只不过是术语上的改变。

让我们回到银行账户的示例。为了创建行为类似于 Account 的其他账户，我们安排这些新对象从 Account 继承其操作，使用 __index 元方法。请注意一个小优化，我们不需要创建一个额外的表作为账户对象的元表；我们可以将 Account 表本身用于此目的 

    function Account:new (o)
      o = o or {}   -- create object if user does not provide one
      setmetatable(o, self)
      self.__index = self
      return o
    end
(当我们调用 Account:new 时，self 等于 Account；因此我们可以直接使用 Account，而不是 self。但是，在下一节中引入类继承时，使用 self 会非常合适。) 在这段代码之后，当我们创建一个新账户并在其上调用一个方法时，会发生什么？ 
    a = Account:new{balance = 0}
    a:deposit(100.00)
当我们创建这个新账户时，a 将拥有 Account（调用 Account:new 中的 self）作为其元表。然后，当我们调用 a:deposit(100.00) 时，我们实际上是在调用 a.deposit(a, 100.00)（冒号只是语法糖）。但是，Lua 无法在表 a 中找到 "deposit" 条目；因此，它会查找元表的 __index 条目。现在的情况或多或少是这样的 
    getmetatable(a).__index.deposit(a, 100.00)
a 的元表是 Account，Account.__index 也是 Account（因为新方法执行了 self.__index = self）。因此，我们可以将之前的表达式重写为 
    Account.deposit(a, 100.00)
也就是说，Lua 调用原始的 deposit 函数，但将 a 作为 self 参数传递。因此，新账户 a 从 Account 继承了 deposit 函数。通过相同的机制，它可以从 Account 继承所有字段。

继承不仅适用于方法，还适用于新账户中不存在的其他字段。因此，类不仅提供方法，还为其实例字段提供默认值。请记住，在我们对 Account 的第一个定义中，我们提供了一个值为 0 的字段 balance。因此，如果我们在没有初始余额的情况下创建新账户，它将继承此默认值 

    b = Account:new()
    print(b.balance)    --> 0
当我们在 b 上调用 deposit 方法时，它运行等效于 
    b.balance = b.balance + v
（因为 self 是 b）。表达式 b.balance 求值为零，并且初始存款被分配给 b.balance。下次我们询问此值时，将不会调用索引元方法（因为现在 b 有自己的 balance 字段）。
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