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第二部分。表格和物件 第 16 章。物件導向程式設計

16.3 – 多重繼承

由於物件在 Lua 中並非原始型別，因此有許多方法可以在 Lua 中執行物件導向程式設計。我們之前看到的 method，使用索引 metamethod，可能是簡單性、效能和彈性的最佳組合。不過，還有其他實作可能更適合某些特定情況。在這裡，我們將看到一個允許在 Lua 中進行多重繼承的替代實作。

此實作的關鍵是使用函式作為 metafield __index。請記住，當表格的 metatable 在 __index 欄位中有一個函式時，Lua 會在找不到原始表格中的金鑰時呼叫該函式。然後，__index 可以查詢它想要的任意數量的父類別中的遺失金鑰。

多重繼承表示一個類別可能有多個超類別。因此，我們無法使用類別 method 建立子類別。相反地，我們將定義一個特定函式來執行此目的，createClass，其參數為新類別的超類別。此函式會建立一個表格來表示新類別，並設定其 metatable，其中包含執行多重繼承的 __index metamethod。儘管有多重繼承，每個實例仍屬於單一類別，它會在其中尋找其所有 method。因此，類別和超類別之間的關係與類別和實例之間的關係不同。特別是，類別不能同時作為其實例的 metatable 和其自己的 metatable。在以下實作中，我們將類別保留為其實例的 metatable，並建立另一個表格作為類別的 metatable。 

    -- look up for `k' in list of tables `plist'
    local function search (k, plist)
      for i=1, table.getn(plist) do
        local v = plist[i][k]     -- try `i'-th superclass
        if v then return v end
      end
    end
    
    function createClass (...)
      local c = {}        -- new class
    
      -- class will search for each method in the list of its
      -- parents (`arg' is the list of parents)
      setmetatable(c, {__index = function (t, k)
        return search(k, arg)
      end})
    
      -- prepare `c' to be the metatable of its instances
      c.__index = c
    
      -- define a new constructor for this new class
      function c:new (o)
        o = o or {}
        setmetatable(o, c)
        return o
      end
    
      -- return new class
      return c
    end

讓我們使用一個小範例來說明 createClass 的用法。假設我們有先前的類別 Account 和另一個類別 Named，它只有兩個 method，setname 和 getname 

    Named = {}
    function Named:getname ()
      return self.name
    end
    
    function Named:setname (n)
      self.name = n
    end
若要建立一個新的類別 NamedAccount，它是 Account 和 Named 的子類別，我們只需呼叫 createClass 
    NamedAccount = createClass(Account, Named)
要建立並使用實例，我們照常進行 
    account = NamedAccount:new{name = "Paul"}
    print(account:getname())     --> Paul
現在讓我們追蹤最後一個陳述式中發生了什麼事。Lua 在 account 中找不到欄位 "getname"。因此，它會在 account 的元表中尋找 __index 欄位，也就是 NamedAccount。但 NamedAccount 也無法提供 "getname" 欄位，因此 Lua 會在 NamedAccount 的元表的 __index 欄位中尋找。由於這個欄位包含一個函式，因此 Lua 會呼叫它。這個函式接著會先在 Account 中尋找 "getname"，但沒有找到，然後在 Named 中尋找，並找到一個非 nil 值，也就是搜尋的最終結果。

當然，由於這個搜尋的底層複雜性，多重繼承的效能與單一繼承不同。改善這個效能的一個簡單方法是將繼承的方法複製到子類別中。使用這個技巧，類別的索引元方法會像這樣 

      ...
      setmetatable(c, {__index = function (t, k)
        local v = search(k, arg)
        t[k] = v       -- save for next access
        return v
      end})
      ...
使用這個技巧，存取繼承的方法會和存取本機方法一樣快（除了第一次存取）。缺點是，在系統執行後很難變更方法定義，因為這些變更不會傳播到階層鏈中。
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