继承 - 方法重写 - 子类覆盖父类方法

Lua 《继承 - 方法重写 - 子类覆盖父类方法》

在 Lua 这种灵活的脚本语言中，虽然没有像传统面向对象语言（如 Java、C++）那样内置的类和继承机制，但我们可以通过表（table）和元表（metatable）来模拟类和继承的行为。在继承的基础上，方法重写（子类覆盖父类方法）是一个非常重要的特性，它允许子类对父类的方法进行定制，以满足自身特定的需求。

1. Lua 中实现类和继承的基本原理

在 Lua 中，我们可以使用表来表示类，每个表可以看作是一个对象，通过元表可以实现继承。当访问一个对象的某个字段或方法时，Lua 会首先在对象本身的表中查找，如果找不到，就会通过元表的 __index 元方法到父类的表中查找。

示例代码

-- 定义一个基类
local BaseClass = {}
-- 基类的构造函数
function BaseClass:new()
    local obj = {}
    setmetatable(obj, self)
    self.__index = self
    return obj
end
-- 基类的方法
function BaseClass:sayHello()
    print("Hello from BaseClass!")
end
-- 创建一个基类的实例
local baseObj = BaseClass:new()
baseObj:sayHello()  -- 输出: Hello from BaseClass!

在上述代码中，我们定义了一个基类 BaseClass，并为其实现了一个构造函数 new，通过 setmetatable 和 __index 元方法实现了基本的类和对象的机制。最后创建了一个基类的实例 baseObj 并调用了其 sayHello 方法。

2. 实现继承

接下来，我们要创建一个子类，让它继承自 BaseClass。

示例代码

-- 定义一个子类
local SubClass = BaseClass:new()
-- 子类的构造函数
function SubClass:new()
    local obj = BaseClass:new()
    setmetatable(obj, self)
    self.__index = self
    return obj
end
-- 创建一个子类的实例
local subObj = SubClass:new()
subObj:sayHello()  -- 输出: Hello from BaseClass!

在这段代码中，我们定义了一个子类 SubClass，它继承自 BaseClass。子类的构造函数先调用父类的构造函数创建一个对象，然后再设置自己的元表和 __index 元方法。当我们创建子类的实例 subObj 并调用 sayHello 方法时，由于子类没有重写该方法，所以会调用父类的 sayHello 方法。

3. 方法重写（子类覆盖父类方法）

方法重写允许子类提供自己的实现来覆盖父类的方法。当调用被重写的方法时，会优先调用子类的实现。

示例代码

-- 重写子类的 sayHello 方法
function SubClass:sayHello()
    print("Hello from SubClass!")
end
-- 再次调用子类实例的 sayHello 方法
subObj:sayHello()  -- 输出: Hello from SubClass!

在上述代码中，我们在子类 SubClass 中重写了 sayHello 方法。当再次调用子类实例 subObj 的 sayHello 方法时，会输出子类自己的信息，说明子类的方法覆盖了父类的方法。

4. 在子类方法中调用父类方法

有时候，我们可能需要在子类的重写方法中调用父类的方法，然后再添加一些额外的逻辑。

示例代码

-- 重写子类的 sayHello 方法，并调用父类的方法
function SubClass:sayHello()
    BaseClass.sayHello(self)  -- 调用父类的方法
    print("Additional message from SubClass!")
end
-- 再次调用子类实例的 sayHello 方法
subObj:sayHello()
-- 输出:
-- Hello from BaseClass!
-- Additional message from SubClass!

在这段代码中，我们在子类的 sayHello 方法中先调用了父类的 sayHello 方法，然后再输出一条额外的信息。

总结

通过以上的示例和解释，我们可以看到在 Lua 中如何通过表和元表实现类和继承，以及如何进行方法重写。这种机制让 Lua 也能像传统面向对象语言一样实现灵活的代码复用和定制。