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第二部分。表格和物件 第 16 章。物件導向程式設計

16.1 – 類別

類別用於建立物件的模型。許多 OO 語言提供類別的概念。在這些語言中，每個物件都是特定類別的執行個體。Lua 沒有類別的概念；每個物件都定義自己的行為，並有自己的形狀。不過，遵循 Self 和 NewtonScript 等基於原型的語言，在 Lua 中模擬類別並不困難。在這些語言中，物件沒有類別。相反地，每個物件可能有一個原型，它是一個常規物件，第一個物件會在其中尋找它不知道的任何運算。若要表示這些語言中的類別，我們只需建立一個物件，專門用作其他物件（其執行個體）的原型。類別和原型都用於放置多個物件要共用的行為。

在 Lua 中，使用我們在前一章節中看到的繼承概念，可以輕易地實作原型。更具體地說，如果我們有兩個物件 a 和 b，我們只需執行下列動作，就能讓 b 成為 a 的原型： 

    setmetatable(a, {__index = b})
之後，a 會在 b 中尋找它沒有的任何運算。將 b 視為物件 a 的類別，這只不過是術語上的改變。

讓我們回到銀行帳戶的範例。若要建立行為類似於 Account 的其他帳戶，我們安排這些新物件繼承 Account 的運作，使用 __index 元方法。請注意一個小最佳化，我們不需要建立一個額外的表格作為帳戶物件的元表格；我們可以使用 Account 表格本身來達到此目的 

    function Account:new (o)
      o = o or {}   -- create object if user does not provide one
      setmetatable(o, self)
      self.__index = self
      return o
    end
（當我們呼叫 Account:new 時，self 等於 Account；因此我們可以使用 Account 直接，而不是 self。然而，在下一節介紹類別繼承時，使用 self 會很合適。）在該程式碼之後，當我們建立一個新帳戶並呼叫其方法時，會發生什麼事？ 
    a = Account:new{balance = 0}
    a:deposit(100.00)
當我們建立這個新帳戶時，a 會將 Account（在呼叫 Account:new 中的 self）作為其元表格。然後，當我們呼叫 a:deposit(100.00) 時，我們實際上呼叫 a.deposit(a, 100.00)（冒號僅為語法糖）。然而，Lua 無法在表格 a 中找到 "deposit" 項目；因此，它會查看元表格的 __index 項目。現在的情況大致如下 
    getmetatable(a).__index.deposit(a, 100.00)
a 的元表格是 Account，而 Account.__index 也是 Account（因為新方法執行 self.__index = self）。因此，我們可以將前一個表達式改寫為 
    Account.deposit(a, 100.00)
也就是說，Lua 呼叫原始的 deposit 函式，但將 a 傳遞為 self 參數。因此，新帳戶 a 從 Account 繼承了 deposit 函式。透過相同的機制，它可以繼承 Account 中的所有欄位。

繼承不僅適用於方法，也適用於新帳戶中不存在的其他欄位。因此，類別不僅提供方法，也提供其執行個體欄位的預設值。請記住，在我們對 Account 的第一個定義中，我們提供了值為 0 的欄位 balance。因此，如果我們建立一個沒有初始餘額的新帳戶，它將繼承這個預設值 

    b = Account:new()
    print(b.balance)    --> 0
當我們在 b 上呼叫 deposit 方法時，它會執行等同於 
    b.balance = b.balance + v
（因為 self 是 b）。表達式 b.balance 會評估為零，而初始存款會指定給 b.balance。下次我們詢問這個值時，不會呼叫索引元方法（因為現在 b 有自己的 balance 欄位）。
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