Configurando a Herança

Parte da seção Object Oriented Programming do Journey de Lua da Coddy — lição 31 de 70.

Até agora, você construiu classes onde cada objeto busca métodos em uma única tabela de protótipos. Mas e se você quiser que uma classe seja construída sobre outra? É aqui que entra a herança — uma classe filha pode acessar tudo de uma classe pai enquanto adiciona seus próprios recursos.

A percepção principal é que a própria tabela de uma classe pode ter uma metatabela. Quando o Lua não consegue encontrar algo na classe filha, ele procura no __index da metatabela da filha — que aponta para a classe pai.

-- Classe pai
local Animal = {}
Animal.__index = Animal

function Animal:new()
    local obj = {}
    setmetatable(obj, Animal)
    return obj
end

function Animal:breathe()
    print("Breathing...")
end

Agora, aqui está a configuração de herança. Criamos uma classe filha e definimos sua metatabela para olhar para a classe pai:

-- Classe filha
local Dog = {}
Dog.__index = Dog
setmetatable(Dog, {__index = Animal})

Esta única linha — setmetatable(Dog, {__index = Animal}) — cria o link de herança. Quando uma instância de Dog chama um método não encontrado em Dog, o Lua verifica Animal.

A cadeia de busca funciona assim: instance → Dog → Animal. Cada etapa usa __index para encontrar a próxima tabela a ser pesquisada. Isso permite que as classes filhas herdem automaticamente todos os métodos dos pais sem copiá-los.

Desafio

Fácil

Vamos construir sua primeira hierarquia de herança! Você criará um relacionamento simples de classe pai-filho onde uma classe Machine serve como base, e uma classe Robot herda dela.

Você organizará seu código em três arquivos:

Machine.lua: Defina sua classe pai com o padrão de classe padrão. Inclua um construtor :new() e um método :status() que imprime Machine is operational. Não se esqueça de configurar o __index e retornar a classe ao final do arquivo.
Robot.lua: Defina sua classe filha que herda de Machine. Requeira o módulo Machine, configure a tabela Robot com seu próprio __index e estabeleça o link de herança usando setmetatable(Robot, {__index = Machine}). Inclua um construtor :new() que cria uma instância com Robot como sua metatabela.
main.lua: Reúna tudo requerendo seu módulo Robot, criando uma instância de Robot e chamando o método :status() herdado.

O conceito principal aqui é que sua classe Robot não define :status() por si mesma — ela herda este método de Machine através da cadeia de metatabelas. Quando você chama :status() em uma instância de Robot, o Lua procurará em Robot primeiro, não o encontrará e, em seguida, seguirá o link __index para Machine, onde descobrirá o método.

Sua saída deve ser:

Machine is operational

Esta única linha prova que a herança está funcionando — seu Robot acessou com sucesso um método definido apenas em sua classe pai!

Folha de consulta

Para criar herança em Lua, defina a metatabela de uma tabela de classe para apontar para a classe pai usando __index:

-- Classe pai
local Animal = {}
Animal.__index = Animal

function Animal:new()
    local obj = {}
    setmetatable(obj, Animal)
    return obj
end

function Animal:breathe()
    print("Breathing...")
end

-- Classe filha
local Dog = {}
Dog.__index = Dog
setmetatable(Dog, {__index = Animal})

O link de herança é criado com setmetatable(Dog, {__index = Animal}). Isso permite que instâncias de Dog acessem métodos de Animal automaticamente.

A cadeia de busca segue: instância → Classe filha → Classe pai. Cada etapa usa __index para encontrar a próxima tabela a ser pesquisada.

Experimente você mesmo

-- main.lua: Reúne tudo

-- TODO: Requerer o módulo Robot

-- TODO: Criar uma instância de Robot usando Robot:new()

-- TODO: Chamar o método herdado :status() na sua instância de robô
-- Isso deve imprimir "Machine is operational"