Lua中沒有類的概念，但我們可以利用Lua本身的語言特性來實現(xiàn)類。
下文將詳細的解釋在Lua中實現(xiàn)類的原理，涉及到的細節(jié)點將拆分出來講，相信對Lua中實現(xiàn)類的理解有困難的同學將會釋疑。
類是什么？
想要實現(xiàn)類，就要知道類到底是什么。
在我看來，類，就是一個自己定義的變量類型。它約定了一些它的屬性和方法，是屬性和方法的一個集合。
所有的方法都需要一個名字，即使是匿名函數(shù)實際上也有個名字。這就形成了方法名和方法函數(shù)的鍵值映射關(guān)系，即方法名為鍵，映射的值為方法函數(shù)。
比如說有一個類是人，人有一個說話的方法，那就相當于，人（Person）是一個類，說話(talk)是它的一個方法名，說話函數(shù)是它的實際說話所執(zhí)行到的內(nèi)容。
人也有一個屬性，比如性別，性別就是一個鍵(sex)，性別的實際值就是這個鍵所對應的內(nèi)容。
理解了類實際上是一個鍵值對的集合，我們不難想到用Lua中自帶的表來實現(xiàn)類。
實例是什么？
如果理解了類實際就是一個鍵值映射的表，那么我們再來理解實例是什么。
實例就是具有類的屬性和方法的集合，也是一個表了。聽起來好像和類差不多？
類全局只有一個集合，相當于上帝，全局只有一塊內(nèi)存；而實例就普通了，普天之下有那么多人，你可以叫A說一句話，A便執(zhí)行了他的說話方法，但是不會影響B(tài)的說話。因為他們是實例，彼此分配著不同的內(nèi)存。
說了那么多廢話，其實實例就是由類創(chuàng)建出來的值，試著把類想象成類型而不是類。
兩個語法糖
試著創(chuàng)建一個人類 Person
復制代碼 代碼如下:
Person = {name="這個人很懶"}
以上代碼將Person初始化為一個表，這個表擁有一個為name的鍵，其默認值是"這個人很懶"。
說成白話就是人類擁有一個叫名字的屬性。
那就再賦予人類一個說話的功能吧。
復制代碼 代碼如下:
Person.talk = function(self, words)
print(self.name.."說:"..words)
end
以上代碼在Person表中加入一個鍵值對，鍵為talk，值為一個函數(shù)。
好了，只要調(diào)用，Person.talk(Person, "你好")，將會打印出：這個人很懶說:你好。
不過在寫程序時，大家都習慣把function放在前面，這就是函數(shù)的語法糖：
復制代碼 代碼如下:
function Person.talk(self, words)
print(self.name.."說:"..words)
end
這與上面的函數(shù)定義是等價的，但是這么寫你就很難看出來talk其實是Person表中的一個鍵，其對應的值為一個函數(shù)。
當然嘴巴都是長在自己身上的，說話只能自己說，不可能自己張嘴別人說話，所以每次都傳個self參數(shù)實在是有點不美觀，于是冒號語法糖上場。
我們還可以這么定義人類的說話功能：
復制代碼 代碼如下:
function Person:talk(words)
print(self.name.."說:"..words)
end
這與上面兩段代碼都是等價的，它的變化是少了self的參數(shù)，將點Person.talk改為了冒號Person:talk。
但是函數(shù)體內(nèi)，卻依然可以使用self，在使用:代替.時，函數(shù)的參數(shù)列表的第一個參數(shù)不再是words，Lua會自動將self做為第一個參數(shù)。這個self參數(shù)代表的意思就是這個函數(shù)的實際調(diào)用者。
所以我們調(diào)用Person:talk("你好")與Person.talk(Person, "你好")是等價的，這就是冒號語法糖帶來的便利。
如何查找表中的元素？
下面我們需要理解在Lua的表中是怎么查找一個鍵所對應的值的。
假設我們要在表p中查找talk這個鍵所對應的值，請看下面的流程圖：
復制代碼 代碼如下:
p中有沒有talk這個鍵? 有 --> 返回talk對應的值
|
沒有
|
p中是否設置過metatable? 否 --> 返回nil
|
有
|
在p的metatable中有沒有__index這個鍵? 沒有 --> 返回nil
|
有
|
在p的metatable中的__index這個鍵對應的表中有沒有talk這個鍵? 沒有 --> 返回nil
|
有，返回getmetatable(p).__index.talk
理解以上內(nèi)容是本文的重點，反復閱讀直至你記住了。
可以看到，由于metatable和__index這兩個神奇的東西，Lua能在當前表中不存在這個鍵的時候找到其返回值。
下面將會講一講metatable這個語言特性。
對metatable的理解
metatable是什么？
metatable的中文名叫做元表。它不是一個單獨的類型，元表其實就是一個表。
我們知道在Lua中表的操作是有限的，例如表不能直接相加，不能進行比較操作等等。
元表的作用就是增加和改變表的既定操作。只有設置過元表的表，才會受到元表的影響而改變自身的行為。
通過全局方法setmetatable(t, m)，會將表t的元表設置為表m。通過另一個全局方法getmetatable(t)則會返回它的元表m。
注意：所有的表都可以設置元表，然而新創(chuàng)建的空表如果不設置，是沒有元表的。
元方法
元表作為一個表，可以擁有任意類型的鍵值對，其真正對被設置的表的影響是Lua規(guī)定的元方法鍵值對。
這些鍵值對就是Lua所規(guī)定的鍵，比如前面說到的__index，__add，__concat等等。這些鍵名都是以雙斜杠__為前綴。其對應的值則為一個函數(shù)，被稱為元方法（metamethod），這些元方法定義了你想對表自定義的操作。
例如：前面所說的__index鍵，在Lua中它所對應的元方法執(zhí)行的時機是當查找不存在于表中的鍵時應該做的操作?？紤]以下代碼：
復制代碼 代碼如下:
--定義元表m
m = {}
--定義元表的__index的元方法
--對任何找不到的鍵，都會返回"undefined"
m.__index = function ( table, key )
return "undefined"
end
--表pos
pos = {x=1, y=2}
--初始沒有元表，所以沒有定義找不到的行為
--因為z不在pos中，所以直接返回nil
print(pos.z) -- nil
--將pos的元表設為m
setmetatable(pos, m)
--這是雖然pos里仍然找不到z，但是因為pos有元表，
--而且元表有__index屬性，所以執(zhí)行其對應的元方法，返回“undefined”
print(pos.z) -- undefined
pos表中本沒有z這個鍵，通過設置pos的元表為m，并設置m的__index對應的方法，這樣所有取不到的鍵都會返回“undefined”了。
以上我們了解到，元表的__index屬性實際上是給表配備了找不到鍵時的行為。
注意：元表的__index屬性對應的也可以為一個表。
再舉個栗子，希望能夠加深對元表和元方法的理解，__add鍵，考慮以下代碼：
復制代碼 代碼如下:
--創(chuàng)建元表m，其中有__add鍵和其定義的方法
local m = {
__add = function(t1, t2)
local sum = {}
for key, value in pairs(t1) do
sum[key] = value
end
for key, value in pairs(t2) do
if sum[key] then
sum[key] = sum[key] + value
else
sum[key] = value
end
end
return sum
end
}
--將table1和table2都設置為m
local table1 = setmetatable({10, 11, 12}, m)
local table2 = setmetatable({13, 14, 15}, m)
--表本來是不能執(zhí)行 + 操作的，但是通過元表，我們做到了！
for k, v in pairs(table1 + table2) do
print(k, v)
end
--print
--1 23
--2 25
--3 27
表本身是不能用+連起來計算的，但是通過定義元表的__add的方法，并setmetatable到希望有此操作的表上去，那些表便能進行加法操作了。
因為元表的__add屬性是給表定義了使用+號時的行為。
類的實現(xiàn)手段
好，假設前面的內(nèi)容你都沒有疑問的閱讀完畢話，我們開始進入正題。
請先獨立思考一會，我們該怎么去實現(xiàn)一個Lua的類？
思考ing…
種種鋪墊后，我們的類是一個表，它定義了各種屬性和方法。我們的實例也是一個表，然后我們類作為一個元表設置到實例上，并設置類的__index值為自身。
例如人類：
復制代碼 代碼如下:
--設置Person的__index為自身
Person.__index = Person
--p是一個實例
local p = {}
--p的元表設置為Person
setmetatable(p, Person)
p.name = "路人甲"
--p本來是一個空表，沒有talk這個鍵
--但是p有元表，并且元表的__index屬性為一個表Person
--而Person里面有talk這個鍵，于是便執(zhí)行了Person的talk函數(shù)
--默認參數(shù)self是調(diào)用者p，p的name屬性為“路人甲”
p:talk("我是路人甲")
--于是得到輸出
--路人甲說:我是路人甲
為了方便，我們給人類一個創(chuàng)建函數(shù)create:
復制代碼 代碼如下:
function Person:create(name)
local p = {}
setmetatable(p, Person)
p.name = name
return p
end
local pa = Person:create("路人甲")
local pb = Person:create("路人乙")
pa:talk("我是路人甲") --路人甲說:我是路人甲
pb:talk("我是路人乙") --路人乙說:我是路人乙
這樣我們可以很方便用Person類創(chuàng)建出pa和pb兩個實例，這兩個實例都具備Person的屬性和方法。
以上便是Lua實現(xiàn)一個類的方法，至于類的繼承，當成一次練習吧，請大家思考~
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