Orientação a Objetos no Lua

Programação orientada a objetos (Object Oriented Programming, OOP) é uma arquitetura de programação de computadores muito popular.

Os seguintes tipos de linguagens de programação suportam programação orientada a objetos:

• C++

• Java

• Objective-C

• Smalltalk

• C#

• Ruby

Características orientadas a objetos

• 1Encapsulamento: Refere-se à capacidade de encapsular as informações, funcionalidades e respostas de um entidade em um único objeto.

• 2Herança: O método de herança permite expandir o programa sem alterá-lo, mantendo assim as funcionalidades originais e expandindo novas funcionalidades. Isso é benéfico para reduzir a repetição de código e aumentar a eficiência do desenvolvimento de software.

• 3Polimorfismo: A mesma operação aplicada a diferentes objetos pode ter diferentes interpretações, resultando em diferentes resultados de execução. Durante a execução, pode-se chamar métodos de classes derivadas através de ponteiros para a classe base.

• 4Abstract: A abstração (Abstração) é uma maneira de simplificar problemas complexos da realidade, permitindo encontrar a definição de classe mais apropriada para problemas específicos e explicando problemas no nível de herança mais apropriado.

Programação orientada a objetos no Lua

Sabemos que os objetos são compostos por atributos e métodos. A estrutura mais básica do LUA é a tabela, então é necessário usar a tabela para descrever os atributos do objeto.

A função no Lua pode ser usada para representar métodos. Portanto, a classe no LUA pode ser representada por tabela + function simulada.

Em relação à herança, pode ser simulada através da metatable (não recomendado, apenas para simular os objetos mais básicos, que geralmente são suficientes).

As table no Lua não apenas é uma espécie de objeto. Como objeto, a tabela também possui estado (variáveis de membro); também possui uma natureza independente dos valores do objeto, especialmente quando dois objetos (tabela) representam dois objetos diferentes com valores diferentes; um objeto pode ter diferentes valores em diferentes momentos, mas ele sempre é um objeto; semelhante ao objeto, o ciclo de vida da tabela não tem relação com o que a criou ou onde foi criada. Os objetos têm seus membros funções, e as tabelas também:

Account = {saldo = 0}
function Account:withdraw(v)
　　　　Account.saldo = Account.saldo　-　v
fim

Esta definição cria uma nova função e armazena dentro do domínio da instância da Account, a seguir podemos chamá-la assim:

Account.withdraw(100,00)

um exemplo simples

A seguir, uma classe simples contém três propriedades: area, comprimento e largura, o método printArea é usado para imprimir o resultado da calculação:

--　metaclasse
Rectangle = {area = 0, comprimento = 0, largura = 0}
--　método new da classe derivada
function Rectangle:new (o, comprimento, largura)
　　o = o or {}
　　setmetatable(o, self)
　　self.__index = self
　　self.comprimento = comprimento or 0
　　self.largura = largura or 0
　　self.area = comprimento*largura;
　　retorna o
fim
--　método printArea da classe derivada
function Rectangle:printArea ()
　　print("Área do retângulo", self.area)
fim

Criação de objetos

A criação do objeto é o processo de alocação de memória para o exemplo da classe. Cada classe possui sua própria memória e compartilha dados comuns.

r = Rectangle:new(nil,10,20)

Acessar propriedade

Podemos usar o ponto . para acessar as propriedades da classe:

print(r.comprimento)

Acessar função membro

Podemos usar dois pontos : para acessar as funções membros da classe:

r:printArea()

A memória é alocada no inicialização do objeto.

exemplo completo

A seguir, mostramos um exemplo completo de orientação a objetos Lua:

--　metaclasse
Shape = {area = 0}
--　método básico new
function Shape:new(o, lado)
　　o = o or {}
　　setmetatable(o, self)
　　self.__index = self
　　lado = lado or 0
　　self.area = lado*lado;
　　retorna o
fim
--　método básico printArea
function Shape:printArea()
　　print("Área", self.area)
fim
--　Criação de objetos
myshape = Shape:new(nil,10)
myshape:printArea()

Ao executar o programa acima, o resultado de saída é:

Área é　　　　　100

Herança Lua

Herança é o uso direto das propriedades e métodos de outro objeto. Pode ser usado para expandir as propriedades e métodos da classe básica.

A seguir, é demonstrado um exemplo simples de herança:

--　classe meta
Shape = {area = 0}
--　método básico new
function Shape:new(o, lado)
　　o = o or {}
　　setmetatable(o, self)
　　self.__index = self
　　lado = lado or 0
　　self.area = lado*lado;
　　retorna o
fim
--　método básico printArea
function Shape:printArea()
　　print("Área", self.area)
fim

No próximo exemplo, o objeto Square herda a classe Shape:

Square = Shape:new()
--　método da classe derivada new
function Square:new (o, lado)
　　o = o ou Shape:new(o, lado)
　　setmetatable(o, self)
　　self.__index = self
　　retorna o
fim

exemplo completo

A seguir, mostramos um exemplo de herança de uma classe simples para expandir os métodos da classe derivada, a classe derivada mantém os membros variáveis e métodos da classe herdada:

--　classe meta
Shape = {area = 0}
--　método básico new
function Shape:new(o, lado)
　　o = o or {}
　　setmetatable(o, self)
　　self.__index = self
　　lado = lado or 0
　　self.area = lado*lado;
　　retorna o
fim
--　método básico printArea
function Shape:printArea()
　　print("Área", self.area)
fim
--　Criação de objetos
myshape = Shape:new(nil,10)
myshape:printArea()
Square = Shape:new()
--　Método da classe derivada new
function Square:new (o, lado)
　　o = o ou Shape:new(o, lado)
　　setmetatable(o, self)
　　self.__index = self
　　retorna o
fim
--　Método da classe derivada printArea
function Square:printArea ()
　　print("Área do quadrado", self.area)
fim
--　Criação de objetos
mysquare = Square:new(nil,10)
mysquare:printArea()
Rectangle = Shape:new()
--　Método da classe derivada new
function Rectangle:new (o, comprimento, largura)
　　o = o ou Shape:new(o)
　　setmetatable(o, self)
　　self.__index = self
　　self.area = comprimento　*　largura
　　retorna o
fim
--　Método da classe derivada printArea
function Rectangle:printArea ()
　　print("Área do retângulo", self.area)
fim
--　Criação de objetos
myrectangle = Rectangle:new(nil,10,20)
myrectangle:printArea()

Executando o código acima, o resultado será:

Área é　　　　　100
Área do quadrado é　　　　　100
Área do retângulo é　　　　　200

Sobrescrita de Função

No Lua, podemos sobrescrever funções da classe base, definindo nossa própria implementação nas classes derivadas:

--　Método da classe derivada printArea
function Square:printArea ()
　　print("Área do quadrado", self.area)
fim