理解LUA中的多重继承

有人在问如何实现Lua中的多重继承。真正用到多重继承的时候，我会想想是不是非得用多重继承，总觉得多重继承有点“重”。

多重继承例子

local function search(k, tables)
    for i, v in ipairs(tables) do
        if v[k] then
            return v[k]
        end
    end
    return nil
end
 
-- 这里实现多重继承，参数arg为多重父类表
 
function createClassFrom(...)
    -- c为返回值的目标表，为实现多重继承的子类表
 
    local c = {}   
    local parents = {...}
    setmetatable(c, {__index = function(t, k)
        return search(k, parents)
    end})
 
    function c:new(o)
        o = o or {}
        setmetatable(o, {__index = c})
        return o
    end
 
    return c
end
 
-- 人 吃饭
 
Human = {name = "human"}
function Human:eat()
    print("human eat")
end
 
-- 程序员 写代码
 
Programmer = {name = "coder"}
function Programmer:doProgramming()
    print("do coding")
end
 
-- 女程序员 继承 人和程序员
 
-- 性别女
 
FemaleProgrammer = createClassFrom(Human, Programmer)
local femaleCoder = FemaleProgrammer:new({sex = "female", canBear = function() print("Female: can give birth a baby!") end})
femaleCoder:eat() -- human eat
 
femaleCoder:doProgramming() -- do coding

上面代码难点在于理解lua中__index的用法。我们在lua中实现继承的时候，会用到这个__index。我们再次看看这个__index究竟是怎么回事。元表的__index可以是一个表，也可以是一个函数。

1. __index是个表的情况

local Test = { group = "quick" }
function Test:new(o)
    o = o or {}
    setmetatable(o, {__index = Test})
    return o
end
 
function Test:getName()
    return self.name
end
 
function Test:setName(name)
    self.name = name
end
 
local a = Test:new({name = "Just a test"})
print(a:getName()) -- Just a test
 
print(a.group) -- quick

当表a调用自身所没有的方法( getName() )或者属性(group)的时候, Lua会通过getmetatable(a)得到a的元表{index = Test}, 而该元表的`index`是个表Test，则Lua会在这个表Test中看看是否有缺少的域方法("getName")以及属性(group)，如果找到了则会调用表Test的方法或者属性。

2. __index 是函数的情况

local Test = { }
Test.prototype = { group = "quick", 
                   qq = "284148017", 
                   company = "chukong", 
                   getName = function() return "Just a test" end}
 
function Test:new(o)
    o = o or {}
    setmetatable(o, {__index = function(table, key)
        return Test.prototype[key]
    end})
    return o
end
 
local a = Test:new()
print(a:getName()) -- Just a test
 
print(a.qq) -- 284148017
 
print(a.company) -- chukong

当表a调用自身所没有的方法(getName)或者属性(qq/company)的时候, lua会通过getmetatable(a)得到a的元表
{__index = function(table, key) return Test.prototype[key] end}, 而该元表的__index是个函数，该函数的实参依次为正在调用方法、属性的表a以及表a中缺失的方法名或属性(键值key)，lua会将这两个实参传入进去并调用__index指向的函数。

例如：

a:getName()时，就会调用a的元表的__index方法，将自身a以及"getName"键名依次传入进去，返回了Test.prototype["getName"]该函数，lua会自动调用该函数，所以a:getName()会返回Just a test。
a.qq时，就会调用a的元表的__index方法，将自身a以及"qq"键名依次传入进去，返回了Test.prototype["qq"]即284148017。

大飞