17.1 类

类是什么？一个类就是一个创建对象的模具。例如C++中，每个对象都是某个特定类的实例。在C++中，如果一个类没有进行实例化，那这个类中对应的操作，基本就是一堆“没有用”的代码；而Lua则不一样，即使你不实例化一个“类”，你照样也可以使用“类”名直接调用它的方法（对于C++，请忽视静态的方法）；这说明Lua中的“类”的概念与C++这种高级语言中类的概念还是有差别的。在Lua中则没有类的概念，而我们都是通过Lua现有的支持，去模拟类的概念。在Lua中，要表示一个类，只需创建一个专用作其他对象的原型（prototype）。原型也是一种常规的对象，也就是说我们可以直接通过原型去调用对应的方法。当其它对象（类的实例）遇到一个未知操作时，原型会先查找它。

在Lua中实现原型是非常简单的，比如有两个对象a和b，要让b作为a的原型，只需要以下代码就可以完成：

setmetatable(a, {__index = b})  -- 又是元表，不会的请看前几篇关于元表的文章

设置了这段代码以后，a就会在b中查找所有它没有的操作。若将b称为是对象a的“类”，就仅仅是术语上的变化。现在我就从最简单的开始，要创建一个实例对象，必须要有一个原型，就是所谓的“类”，看以下代码：

local Account = {}  -- 一个原型

好了，现在有了原型，那如何使用这个原型创建一个“实例”呢？接着看以下代码：

function Account:new(o)  -- 这里是冒号哦
     o = o or {}  -- 如果用户没有提供table，则创建一个
     setmetatable(o, self)
     self.__index = self
     return o
end

当调用Account:new时，self就相当于Account。接着，我们就可以调用Account:new来创建一个实例了。再看：

local a = Account:new{value = 100} -- 这里使用原型Account创建了一个对象a
a:display()

上面这段代码是如何工作的呢？首先使用Account:new创建了一个新的实例对象，并将Account作为新的实例对象a的元表。再当我们调用a:display函数时，就相当于a.display(a)，冒号就只是一个“语法糖”，只是一种方便的写法。我们创建了一个实例对象a，当调用display时，就会查找a中是否有display字段，没有的话，就去搜索它的元表，所以，最终的调用情况如下：

getmetatable(a).__index(display(a))

所以，其实我们可以看到的是，实例对象a表中并没有display方法，而是继承自Account方法的，但是传入display方法中的self确是a。这样就可以让Account（这个“类”）定义操作。除了方法，a还能从Account继承所有的字段。

继承不仅可以用于方法，还可以作用于字段。因此，一个类不仅可以提供方法，还可以为实例中的字段提供默认值。看以下代码：

local Account = {value = 0}
function Account:new(o)  -- 这里是冒号哦
     o = o or {}  -- 如果用户没有提供table，则创建一个
     setmetatable(o, self)
     self.__index = self
     return o
end

function Account:display()
     self.value = self.value + 100
     print(self.value)
end

local a = Account:new{} -- 这里使用原型Account创建了一个对象a
a:display() --100
a:display() --200

在Account表中有一个value字段，默认值为0；当我创建了实例对象a时，并没有提供value字段，在display函数中，由于a中没有value字段，就会查找元表Account，最终得到了Account中value的值，等号右边的self.value的值就来源自Account中的value。调用a:display()时，其实就调用以下代码：

a.display(a)

在display的定义中，就会变成这样子：

a.value = getmetatable(a).__index(value) + 100

第一次调用display时，等号左侧的self.value就是a.value，就相当于在a中添加了一个新的字段value；当第二次调用display函数时，由于a中已经有了value字段，所以就不会去Account中寻找value字段了。