lua的面向对象库

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接上一篇文章cocos2d-x中lua-binding的面向对象开发的研究，终于有时间整理一下我自己写的面向对象方案。
先上github地址：https://github.com/Jennal/LuaUtils/blob/master/src/Oop.lua

为什么要写这个库？

我们一直使用cocos2d-x来作为底层框架进行开发。之前用的是cpp，最近转到lua，所以难免保留一些cpp的习惯，包括饱受诟病的多继承。我不想讨论多继承有多好，或者有多糟。我认为，作为库来说，应该尽量提供符合大家习惯的机制，至于是否使用，如何使用，取决于用户。

我们知道lua在语言级别并没有支持类，而是提供了更灵活的metatable，我们可以利用metatable来实现类似cpp的类。cocos2d-x的lua绑定提供了类的支持，支持创建lua级别的类，也支持从cpp继承，但是对于面向对象机制来说，只提供继承，远远不够。

我想要的面向对象机制

多层级继承
- 从lua继承
- 从lua继承后的lua继承
- 从cpp继承
- 从cpp继承后的lua继承
单继承
多继承
- 调用不同父类的构造函数
- 调用不同父类的同名函数
- 多继承不允许从2个或者以上的cpp继承
接口继承
- 接口用来约束必须实现的成员函数
判断是否是某个类的实例
- 包括是否是某个父类的子类的实例

如何使用我的库

单继承

从lua创建对象

local Oop = require("Oop")
-- 从lua创建对象
local A = Oop.class("A")
-- 构造函数
function A:ctor(arg)
    self.arg = arg
    print("create A")
end
-- new的参数将传递到ctor中
local a = A:new("hello") -- create A
print("a.arg", a.arg) -- a.arg  hello
-- 从lua创建的类继承
local B = Oop.class("B", A)
function B:ctor(arg, brg)
    -- 调用父类的构造函数
    B.super.A.ctor(self, arg)
    self.brg = brg
    print("create B")
end
local b = B:new("hello", "world") -- create A \n create B
print("b.arg", "b.brg", b.arg, b.brg) -- b.arg  b.brg   hello   world

local Oop = require("Oop")

-- 从lua创建对象

local A = Oop.class("A")

-- 构造函数

function A:ctor(arg)

self.arg = arg

print("create A")

end

-- new的参数将传递到ctor中

local a = A:new("hello") -- create A

print("a.arg", a.arg) -- a.arg hello

-- 从lua创建的类继承

local B = Oop.class("B", A)

function B:ctor(arg, brg)

-- 调用父类的构造函数

B.super.A.ctor(self, arg)

self.brg = brg

print("create B")

end

local b = B:new("hello", "world") -- create A \n create B

print("b.arg", "b.brg", b.arg, b.brg) -- b.arg b.brg hello world

从cpp创建对象

-- 从cpp创建对象
local SpriteEx = Oop.class("SpriteEx", function(...)
    return cc.Sprite:create(...)
end)
-- 构造函数
function SpriteEx:ctor(...)
    self.arg = {...}
    print("create SpriteEx")
end
-- new的参数将传递到上面的匿名function中，以及ctor中
local sprite = SpriteEx:new("hello.png") -- create SpriteEx
print("sprite.arg", unpack(sprite.arg)) -- sprite.arg   hello.png
-- 从cpp创建的类继承
local SpecialSprite = Oop.class("SpecialSprite", SpriteEx)
function SpecialSprite:ctor(...)
    -- 调用父类的构造函数
    B.super.A.ctor(self, ...)
    print("create SpecialSprite")
end
local ss = SpecialSprite:new("hello.png") -- create SpriteEx \n create SpecialSprite
print("ss.arg", unpack(ss.arg)) -- ss.arg   hello.png

-- 从cpp创建对象

local SpriteEx = Oop.class("SpriteEx", function(...)

return cc.Sprite:create(...)

end)

-- 构造函数

function SpriteEx:ctor(...)

self.arg = {...}

print("create SpriteEx")

end

-- new的参数将传递到上面的匿名function中，以及ctor中

local sprite = SpriteEx:new("hello.png") -- create SpriteEx

print("sprite.arg", unpack(sprite.arg)) -- sprite.arg hello.png

-- 从cpp创建的类继承

local SpecialSprite = Oop.class("SpecialSprite", SpriteEx)

function SpecialSprite:ctor(...)

-- 调用父类的构造函数

B.super.A.ctor(self, ...)

print("create SpecialSprite")

end

local ss = SpecialSprite:new("hello.png") -- create SpriteEx \n create SpecialSprite

print("ss.arg", unpack(ss.arg)) -- ss.arg hello.png

多继承

纯lua多继承

local A = Oop.class("A")
function A:ctor(arg)
    self.arg = arg
    print("create A")
end
function A:show()
    print("A show", self.arg)
end
local B = Oop.class("B")
function B:ctor(arg)
    self.arg = arg
    print("create B")
end
function B:show()
    print("B show", self.arg)
end
local C = Oop.class("C", A, B)
function C:ctor(arg)
    -- 调用不同父类的构造函数
    C.super.A.ctor(self, arg)
    C.super.B.ctor(self, arg)
end
function C:showA()
    -- 调用不同父类的同名函数
    C.super.A.show(self)
end
function C:showB()
    -- 调用不同父类的同名函数
    C.super.B.show(self)
end
local c = C:new("Hello") -- create A \n create B
c:showA() -- A show Hello
c:showB() -- B show Hello

local A = Oop.class("A")

function A:ctor(arg)

self.arg = arg

print("create A")

end

function A:show()

print("A show", self.arg)

end

local B = Oop.class("B")

function B:ctor(arg)

self.arg = arg

print("create B")

end

function B:show()

print("B show", self.arg)

end

local C = Oop.class("C", A, B)

function C:ctor(arg)

-- 调用不同父类的构造函数

C.super.A.ctor(self, arg)

C.super.B.ctor(self, arg)

end

function C:showA()

-- 调用不同父类的同名函数

C.super.A.show(self)

end

function C:showB()

-- 调用不同父类的同名函数

C.super.B.show(self)

end

local c = C:new("Hello") -- create A \n create B

c:showA() -- A show Hello

c:showB() -- B show Hello

lua与cpp的多继承

local Oop = require("init")
local A = Oop.class("A")
function A:ctor(arg)
    self.arg = arg
    print("create A")
end
function A:show()
    print("A show", self.arg)
end
local B = Oop.class("B", function(...)
    return cc.Sprite:create(...)
end)
function B:ctor(arg)
    self.arg = arg
    print("create B")
end
function B:show()
    print("B show", self.arg)
end
local C = Oop.class("C", A, B)
function C:ctor(arg)
    C.super.A.ctor(self, arg)
    C.super.B.ctor(self)
end
function C:showA()
    C.super.A.show(self)
end
function C:showB()
    C.super.B.show(self)
end
local c = C:new("Hello.png") -- create A \n create B
c:showA() -- A show Hello.png
c:showB() -- B show Hello.png
-- layer:addChild(c)

local Oop = require("init")

local A = Oop.class("A")

function A:ctor(arg)

self.arg = arg

print("create A")

end

function A:show()

print("A show", self.arg)

end

local B = Oop.class("B", function(...)

return cc.Sprite:create(...)

end)

function B:ctor(arg)

self.arg = arg

print("create B")

end

function B:show()

print("B show", self.arg)

end

local C = Oop.class("C", A, B)

function C:ctor(arg)

C.super.A.ctor(self, arg)

C.super.B.ctor(self)

end

function C:showA()

C.super.A.show(self)

end

function C:showB()

C.super.B.show(self)

end

local c = C:new("Hello.png") -- create A \n create B

c:showA() -- A show Hello.png

c:showB() -- B show Hello.png

-- layer:addChild(c)

接口

-- 定义一个接口
local IA = Oop.interface("IA", {
    {"func1", "(param1, param2)", "description"}, -- 成员函数1
    {"func2", ""}, -- 成员函数2
},{
    {"member", ""} -- 成员变量
})
IA.func1() -- 抛出异常: func1(param1, param2) is not implemented
local test = IA.member -- 抛出异常: member is not defined
local IAImpl = Oop.class("IAImpl", Oop.Obj, IA)
function IAImpl:func2()
    return true
end
IAImpl.member = 1
-- 实现接口
local o = IAImpl:new()
o:func1() -- 抛出异常: func1(param1, param2) is not implemented
print(o:func2()) -- true
print(o.member) -- 1

-- 定义一个接口

local IA = Oop.interface("IA", {

{"func1", "(param1, param2)", "description"}, -- 成员函数1

{"func2", ""}, -- 成员函数2

},{

{"member", ""} -- 成员变量

})

IA.func1() -- 抛出异常: func1(param1, param2) is not implemented

local test = IA.member -- 抛出异常: member is not defined

local IAImpl = Oop.class("IAImpl", Oop.Obj, IA)

function IAImpl:func2()

return true

end

IAImpl.member = 1

-- 实现接口

local o = IAImpl:new()

o:func1() -- 抛出异常: func1(param1, param2) is not implemented

print(o:func2()) -- true

print(o.member) -- 1

判断是否某个类或接口的实例

Oop.isClass(obj, "A") -- false
Oop.checkClass(obj, "A") -- 抛出异常：param should be A type
Oop.checkClass(obj, "A", 2) -- 抛出异常：param2 should be A type

Oop.isClass(obj, "A") -- false

Oop.checkClass(obj, "A") -- 抛出异常：param should be A type

Oop.checkClass(obj, "A", 2) -- 抛出异常：param2 should be A type

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接口

判断是否某个类或接口的实例

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