Thiết lập kế thừa

Thuộc phần Lập trình hướng đối tượng trong hành trình Lua của Coddy. Bài học 31 trên 70.

Đến đây, bạn đã xây dựng các lớp mà mỗi đối tượng tra cứu phương thức trong một bảng prototype duy nhất. Nhưng nếu bạn muốn một lớp kế thừa từ lớp khác thì sao? Đây là lúc tính kế thừa (inheritance) phát huy tác dụng: lớp con có thể truy cập mọi thứ từ lớp cha, đồng thời bổ sung các tính năng riêng.

Điểm mấu chốt là bản thân bảng lớp có thể có metatable. Khi Lua không tìm thấy thứ gì đó trong lớp con, Lua sẽ tìm trong __index của metatable thuộc lớp con, nơi trỏ đến lớp cha.

-- Lớp cha
local Animal = {}
Animal.__index = Animal

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

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

Giờ ta thiết lập kế thừa. Ta tạo một lớp con và đặt metatable của nó để tra cứu lớp cha:

-- Lớp con
local Dog = {}
Dog.__index = Dog
setmetatable(Dog, {__index = Animal})

Dòng đơn này, setmetatable(Dog, {__index = Animal}), tạo liên kết kế thừa. Khi một đối tượng Dog gọi phương thức không có trong Dog, Lua sẽ kiểm tra Animal.

Chuỗi tra cứu hoạt động như sau: instance → Dog → Animal. Mỗi bước dùng __index để tìm bảng tiếp theo cần tìm kiếm. Nhờ vậy, các lớp con tự động kế thừa mọi phương thức của lớp cha mà không cần sao chép chúng.

Thử thách

Dễ

Hãy xây dựng hệ thống phân cấp kế thừa đầu tiên của bạn! Bạn sẽ tạo mối quan hệ lớp cha con đơn giản, trong đó lớp Machine đóng vai trò là lớp cơ sở, còn lớp Robot kế thừa từ lớp này.

Bạn sẽ sắp xếp code trong ba tệp:

Machine.lua: Định nghĩa lớp cha theo mẫu lớp tiêu chuẩn. Thêm hàm khởi tạo :new() và phương thức :status() để in ra Machine is operational. Đừng quên thiết lập __index và trả về lớp ở cuối tệp.
Robot.lua: Định nghĩa lớp con kế thừa từ Machine. Yêu cầu module Machine, thiết lập bảng Robot với __index riêng, rồi tạo liên kết kế thừa bằng setmetatable(Robot, {__index = Machine}). Thêm hàm khởi tạo :new() để tạo một instance có Robot làm metatable.
main.lua: Kết hợp mọi thứ bằng cách yêu cầu module Robot, tạo một instance Robot và gọi phương thức :status() được kế thừa.

Điểm cốt lõi ở đây là lớp Robot không tự định nghĩa :status(). Lớp này kế thừa phương thức đó từ Machine thông qua chuỗi metatable. Khi bạn gọi :status() trên một instance Robot, Lua sẽ tìm trong Robot trước. Nếu không tìm thấy, Lua sẽ theo liên kết __index đến Machine, nơi phương thức này được tìm thấy.

Đầu ra của bạn sẽ là:

Machine is operational

Dòng duy nhất này chứng minh rằng tính kế thừa đang hoạt động. Robot đã truy cập thành công một phương thức chỉ được định nghĩa trong lớp cha!

Tự làm thử

-- main.lua: Kết nối mọi thứ lại với nhau

-- TODO: Dùng require để nạp module Robot

-- TODO: Tạo một instance Robot bằng Robot:new()

-- TODO: Gọi phương thức (method) :status() được kế thừa trên instance robot của bạn
-- Lệnh này sẽ in ra "Machine is operational"

Tự kiểm tra

Bài học này có một bài trắc nghiệm ngắn. Bắt đầu bài học để trả lời và theo dõi tiến độ.

Tất cả bài học trong Lập trình hướng đối tượng

3Trạng thái và hành vi của đối tượng

Biến instance Phương thức getter Phương thức setter Thuộc tính tính toán Định dạng chuỗi Kiểm tra tính bằng nhau Ôn tập: điểm số học sinh

6Cơ bản về kế thừa

Thiết lập kế thừaKế thừa phương thức Mở rộng hàm khởi tạo Thêm phương thức cho lớp con Dùng chung và riêng Ôn tập: hệ phân cấp hình dạng

9Kết hợp và mixin

Quan hệ có-một Ủy quyền Mixin đơn giản Áp dụng nhiều mixin Mixin và kế thừa Ôn tập: Lắp ráp robot

12Thử thách cuối

Ôn tập: hệ thống kho hàng Ôn tập: trình quản lý người dùng Ôn tập: trình theo dõi điểm số Kiểm tra cuối về lập trình hướng đối tượng

Tự luyện tập: Trình biên dịch Lua online