Вычисляемые свойства

Часть раздела Объектно-ориентированное программирование путешествия по Lua на Coddy. Урок 15 из 70.

Геттеры и сеттеры обеспечивают доступ к сохранённым значениям, но иногда вам нужны данные, которые не существуют в виде сохранённого поля. Их необходимо вычислить на основе других атрибутов. Они называются вычисляемыми свойствами.

Рассмотрим прямоугольник. Вы храните его width и height, но area нигде не хранится: она вычисляется путём перемножения этих двух значений. Вместо хранения избыточных данных вы создаёте метод, который вычисляет и возвращает результат:

local Rectangle = {}
Rectangle.__index = Rectangle

function Rectangle:new(width, height)
    local instance = {}
    setmetatable(instance, self)
    instance.width = width
    instance.height = height
    return instance
end

function Rectangle:getArea()
    return self.width * self.height
end

Метод :getArea() не возвращает сохранённое значение. Он вычисляет площадь заново при каждом вызове. У этого подхода есть важное преимущество: если ширина или высота изменится, площадь автоматически отразит новые размеры, и вам не потребуется ничего обновлять.

local box = Rectangle:new(5, 3)
print(box:getArea())  -- Вывод: 15

box.width = 10
print(box:getArea())  -- Вывод: 30

Вычисляемые свойства поддерживают согласованность ваших объектов. Вместо хранения значений, зависящих от других полей (и риска их устаревания) вы вычисляете их по запросу. Этот шаблон применим к любым производным данным: периметрам, средним значениям, форматированным строкам или любому значению, которое можно определить на основе существующих атрибутов.

Задание

Легко

Давайте создадим класс Box, который вычисляет свой volume по требованию! Вместо хранения volume в качестве поля вы создадите вычисляемое свойство, которое вычисляет его из dimensions box каждый раз, когда это необходимо.

Вы организуете код в двух файлах:

Box.lua: определите свой класс Box со стандартным шаблоном prototype. Каждый box хранит три dimensions: width, height и depth. Включите:
- конструктор :new(width, height, depth), который сохраняет все три dimensions
- метод :getVolume(), который вычисляет и возвращает volume (width × height × depth)
- метод :getSurfaceArea(), который вычисляет и возвращает общую surface area
main.lua: используйте Require для подключения модуля Box, создайте instance box и продемонстрируйте, как вычисляемые свойства автоматически отражают текущие dimensions.

surface area box вычисляется по формуле: 2 × (width×height + height×depth + width×depth)

Вы получите три входных значения, представляющих dimensions box:

Ширина
Высота
Глубина

В основном файле создайте box с заданными dimensions, затем выведите две строки:

volume с помощью :getVolume()
surface area с помощью :getSurfaceArea()

Например, если входные значения — 3, 4 и 5, результатом должен быть:

60
94

Преимущество вычисляемых свойств в том, что они всегда остаются точными. Если позже изменить одну из dimensions box, повторный вызов :getVolume() автоматически вернёт новое правильное значение: ручные обновления не нужны!

Попробуйте сами

-- Подключить модуль Box
local Box = require('Box')

-- Считать входные размеры
local width = tonumber(io.read())
local height = tonumber(io.read())
local depth = tonumber(io.read())

-- TODO: Создать экземпляр box с заданными размерами

-- TODO: Вывести объём, используя :getVolume()

-- TODO: Вывести площадь поверхности, используя :getSurfaceArea()