第九课 封装和继承

这节课系统讲解了面向对象编程（OOP）中的封装和继承两大核心特性，并结合 Lua 语言的具体实现进行了深入剖析。以下是课程内容的核心总结：

​一、封装（Encapsulation）​​

1. ​核心思想​：
   • 隐藏对象内部的具体实现细节，只暴露有限的接口与外部交互。
   • 保护数据完整性，防止外部随意修改关键属性，确保对象状态始终有效。
2. ​实现方式（Lua示例）​​：
   • 使用 setmetatable和元方法（如 __index）实现属性访问控制。
   • 通过定义 set_age等方法，在方法内部加入逻辑判断（如年龄范围验证），确保数据修改的安全性。
   • 示例中对比了“散装”（直接暴露变量，可随意修改）和“封装”（通过方法控制访问）的区别。
3. ​优势​：
   • ​安全性​：避免非法赋值或无效状态。
   • ​灵活性​：内部实现修改不影响外部调用。
   • ​维护性​：代码结构更清晰，易于扩展和维护。

​二、继承（Inheritance）​​

1. ​核心思想​：
   • 子类（派生类）可以继承父类的属性和方法，实现代码复用。
   • 子类可扩展或重写父类行为，实现多态（本节课未深入展开）。
2. ​实现方式（Lua示例）​​：
   • 使用 setmetatable(obj, {__index = parent})实现继承：当子类对象访问不存在的属性时，会查找父类。
   • 创建子类对象时，可通过构造函数传递参数，初始化自有属性，同时继承父类方法。
   • 示例中通过 player1和 player2两个对象调用同一方法（say）输出不同结果，体现了继承与实例化的效果。
3. ​关键点​：
   • 元方法 __index是实现继承的核心机制。
   • 父类（如 M）定义通用属性和方法，子类（如 Player） specialize 或扩展功能。

​三、补充概念​

1. ​元方法（Metamethods）​​：
   • __index：用于处理字段访问，是实现继承的关键。
   • __newindex：用于控制字段赋值（如验证或拦截赋值操作），可进一步增强封装性。
   • 示例中简要演示了 __newindex在数据校验中的应用。
2. ​面向对象在实践中的提示​：
   • 虽然 Lua 的 OOP 是通过元表模拟的，但设计思路与传统 OOP 一致。
   • 在游戏后端开发中，OOP 常用于管理角色、物品、技能等实体，提高代码组织性和可复用性。
   • 命名约定：类名首字母大写（如 Player），对象实例首字母小写（如 player1）。

​四、常见问题澄清​

• ​​“函数调用”不等于“封装”​​：简单的函数调用若不隐藏实现细节，仍属于“散装”。
• ​__index的两种设置方式​：
  • setmetatable(obj, {__index = parent})（推荐）
  • 或直接设置 obj.__index = parent（需理解元表机制）。
• ​继承的是类（模板），实例化后才是具体对象。

​五、课后建议​

1. ​实践作业​：尝试用面向对象方式封装1-2个游戏接口（如角色攻击、物品使用）。
2. ​阅读源码​：参考现有项目（如公开的游戏后端模块），学习如何组织 OOP 代码。
3. ​掌握元表​：深入理解 __index、__newindex、__call等元方法，它们是 Lua OOP 的基石。

通过本节课，你应能理解封装和继承的基本原理及其在 Lua 中的实现方式，为后续学习多态和复杂系统设计打下基础。