2.背包物品系统设计与实现

1.Lua如何实现面向对象的三大特性

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1.1 题目

Lua如何实现面向对象的三大特性？

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1.2 深入解析

在 Lua 中，面向对象的三大特性可以通过以下方式实现：

1. 封装：
   • 封装可以通过 table 进行实现。在 Lua 中，我们可以将对象的属性和方法放入一个 table 中，然后对该 table 进行操作，从而达到封装的效果。

Object = {}
setmetatable(Object, Object)
Object.__index = Object

function Object:new()
    local obj = {}
    setmetatable(obj, self)
    self.__index = self
    return obj
end

function Object:toString()
    return tostring(self)
end

object1 = Object:new()
print(object1:toString())

2. 继承：
   • 继承可以通过元表（metatables）和 __index 元方法来模拟。我们可以将子类的元表设置为父类，然后将父类的 __index 指向父类自身。这样，当子类对象找不到对应的属性或方法时，就会去父类中查找，从而实现继承关系。

function Object:subClass(className)
    _G[className] = {}
    _G[className].base = self
    setmetatable(_G[className], self)
    self.__index = self
end

Object:subClass("Animal")
function Animal:new(animalName)
    local obj = Animal.base.new(self)
    obj.animalName = animalName
    return obj
end
function Animal:Speak()
    print("动物"..self.animalName.."开始叫")
end

3. 多态：
   • 多态在 Lua 中可以通过子类自己实现同名方法并且使用冒号 : 来调用。当调用同名方法时，Lua 会根据对象的类型来决定调用哪个方法，从而实现多态的效果。

Animal:subClass("Dog")
function Dog:Speak()
    self.base.Speak(self)
    print("狗"..self.animalName.."开始旺旺叫")
end

dog1 = Dog:new("Spike")
dog1:Speak()

Animal:subClass("Cat")
function Cat:Speak()
    self.base.Speak(self)
    print("猫"..self.animalName.."开始喵喵叫")
end

cat1 = Cat:new("Tom")
cat1:Speak()

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1.3 答题示例

Lua 通过 table 和 metatable 模拟面向对象的三大特性：

• 封装：使用 table 封装属性与行为，通常定义一个通用的 Object 基类，提供 new() 实例化方法，并设置元表 __index 指向自身，用于访问属性和方法。

• 继承：通过设置元表实现继承关系，子类通过调用基类的 subClass("子类名") 方法，在 _G（大 G 表）中动态注册类，继承父类属性与方法。

• 多态：子类通过 : 重写父类同名方法，调用时根据实际对象类型动态派发，达到多态行为。

虽然 Lua 本身不支持面向对象，但借助 table、元表和 _G 的机制，也能完整实现类、继承和多态的结构与行为。

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1.4 关键词联想

OOP 三大特性

• 封装 / 继承 / 多态
• 基类 Object / 子类扩展

实现机制

• table 表结构
• metatable 元表机制
• __index 属性查找链
• _G 全局环境（大 G 表）
• : 方法调用语法糖（self 传参）

使用方式

• Object:new() 实例化
• Object:subClass("类名") 注册子类
• 子类重写父类方法以实现多态

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