Lua：使用元表實現的一種面向對象方法調用
一、Lua中的面向對象編程
Lua中，面向對象編程主要是通過table來實現的。
Lua中，定義對象及方法：
- 冒號定義，冒號引用
local obj = {}
function obj:setname(name)
self.name = name
end
function obj:getname()
return self.name
end
obj:setname("test1280")
print(obj:getname())
或者：
- 點號定義，點號引用
local obj = {}
function obj.setname(self, name)
self.name = name
end
function obj.getname(self)
return self.name
end
obj.setname(obj, "test1280")
print(obj.getname(obj))
或者：
- 冒號定義，點號引用
local obj = {}
function obj:setname(name)
self.name = name
end
function obj:getname()
return self.name
end
obj.setname(obj, "test1280")
print(obj.getname(obj))
或者：
- 點號定義，冒號引用
local obj = {}
function obj.setname(self, name)
self.name = name
end
function obj.getname(self)
return self.name
end
obj:setname("test1280")
print(obj:getname())
使用（冒號或點號）（定義或引用），區別在於是否將對象（table）作爲第一個參數傳入（self、this）。
可見，冒號定義方法或引用方法，是Lua爲我們實現的一種語法糖。使得我們不必顯式地傳入對象本身。
如果既想要通過點號引用方法，又不希望顯式地將對象本身作爲第一個參數傳入方法，如何實現？
一種可行的方法是，通過元表實現。
二、Lua中的元表
Lua中的每個值都有一套預定義的操作集合，例如數字相加減，字符串比較，字符串連接等等。
可以通過元表來修改一個值的行爲，使其在面對一個非預定義的操作時執行一個指定的操作。
Lua中的每個值都有一個元表。
table和userdata可以有各自獨立的元表，其他類型的值則共享其類型所屬的單一元表。
Lua在創建新table時不會創建元表。
可以通過setmetatable來設置一個值的元表；
可以通過getmetatable來獲取一個值的元表；（元表是一個table）
在Lua中只能設置table的元表，在C中可以設置任何值的元表。
當訪問一個table中不存在的字段時，通常會返回nil值；特別的，當這個table的元表有__index元方法時，最終返回結果是__index的返回值。
例如：
local mt = {}
mt.__index = function (t, k)
return rawget(t, "_" .. k)
end
local obj = {}
setmetatable(obj, mt)
obj["_name"] = "test1280"
print(obj["name"])
print(obj["xxxx"])
結果：
[test1280@node1 20190808]$ lua me.lua
test1280
nil
三、設置元表__index元方法，滿足【點號引用對象方法】的需求
-- fn function name
-- fv function value
local mt = {}
mt.__index = function (t, k)
-- obj.fn->obj._fn
local fv = rawget(t, "_" .. k)
if type(fv) ~= "function" then
return
end
-- fv upvalue
-- ... 可變形參
-- 注意返回的是一個函數
return function (...)
return fv(t, ...) -- 強制將t注入到第一個參數
end
end
local obj = {}
setmetatable(obj, mt)
function obj._setname(this, name)
this.name = name
end
function obj._getname(this)
return this.name
end
obj.setname("test1280")
print(obj.getname())
1.設置obj對象的元表，包含__index元方法；
2.obj.setname的過程：
obj本身沒有setname的字段，因此觸發__index元方法；
觸發元方法時，obj對象以及"setname"方法名（字符串）傳入__index元方法（參數）；
在__index中嘗試查詢obj是否存在"_setname"函數；
如果存在名字叫做"_setname"的方法（函數），則創建一個新的匿名函數並將其返回；
obj.setname（或者obj["setname"]）獲取到新創建的函數；
這個新創建的匿名函數的形參是...，可以接受任何變參，因爲我們無法提前知悉類的每個方法的參數形式（且參數列表也不可能統一類型、數量...）；
然後在新匿名函數中通過upvalue的方式引用真實的方法（函數，_setname），強制注入obj對象爲第一個參數；
同時將形參...作爲參數原封不動地傳入upvalue真實的函數；
好吧，有點繞…
以上是我結合元表（__index元方法）和upvalue等原生機制實現的一種通過點號調用對象方法的方法。
雖然調用形式統一，但同時也需要付出性能降低、開銷增大的代價。
有得必有失，每次創建匿名函數可能會影響到性能噢，使用時需要注意。
參考：
1.《Lua程序設計 第二版》