Lua Metatable类实现代码及相关技术疑问

完整实现代码 #

local Class = {}
Class.__index = Class

-- 默认构造实现
function Class:new() print("Bye!!") end

-- 从基类派生新类的方法
function Class:derive(type)
  local cls = {}
  cls.type = type
  cls.__index = cls
  cls.super = self
  setmetatable(cls, self)
  return cls
end

-- 允许把类本身当构造函数调用的元方法
function Class:__call(...)
  local inst = setmetatable({},self)
  inst:new(...)
  return inst
end

-- 获取类类型的方法
function Class:get_type()
  return self.type
end


-- 派生Player类
local Player = Class:derive("Player")

function Player:new(name)
  print("hello " .. name)
end

-- 创建Player实例
plyr1 = Player('Dylan')

问题解答 #

1. 基类默认new方法的设计作用 #

这个打印"Bye!!"的默认new本质是占位兜底实现，作用有两个：

• 防止运行时报错：如果某个派生类没有自定义new构造方法，创建实例时顺着元表查找至少能找到这个可执行的默认实现，不会触发"尝试调用空值"的错误。示例里打印内容只是演示用，实际开发中你完全可以把它替换成空函数。
• 统一父类构造调用入口：如果子类重写了new需要调用父类构造逻辑时，不需要额外判断父类是否实现了构造方法，直接通过类.super.new(self, 参数)的方式就能调用到上层构造，整个继承体系的构造调用规则是统一的。

2. 为什么创建Player实例时调用的是Player自定义的new而非基类默认new #

你误解了__call方法里self的指向，以及Lua的元表查找规则：

• 首先，__call虽然定义在基类Class上，但当你执行Player('Dylan')时，触发元方法的主体是Player表本身，Lua会把Player作为第一个参数传给__call，也就是说__call函数内部的self根本不是基类Class，而是Player。
• 接下来setmetatable({}, self)创建新实例时，给实例设置的元表就是Player，而Player的__index字段指向Player自身。
• 执行inst:new(...)时，Lua会按顺序查找new方法：先找实例inst自身的表，找不到就找inst的元表也就是Player，Player里明确定义了自定义的new方法，就会直接调用这个方法打印"hello Dylan"，不会继续往元表上游的Class里查找。
• 只有当派生类没有自定义new方法时，Lua在派生类表里找不到对应方法，才会继续顺着元表链向上找到Class里的默认new实现。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Dylariant