Định nghĩa lớp S4

Thuộc phần Lập trình hướng đối tượng trong hành trình R của Coddy. Bài học 22 trên 57.

S4 là hệ thống đối tượng chính thức của R. setClass() khai báo một lớp có các ô lưu trữ được đặt tên cùng kiểu dữ liệu của từng ô, còn new() tạo một đối tượng. Toán tử @ đọc một ô lưu trữ:

setClass("Person", slots = c(name = "character", age = "numeric"))
ada <- new("Person", name = "Ada", age = 36)
cat(ada@name, "is", ada@age)

Đầu ra:

Ada is 36

setClass() cũng trả về một hàm tạo sinh. Gán hàm này cho một tên, thường là tên lớp, rồi gọi nó như hàm khởi tạo:

Person <- setClass("Person", slots = c(name = "character", age = "numeric"))
bo <- Person(name = "Bo", age = 7)
print(bo@age + 1)
print(is(bo, "Person"))

Đầu ra:

[1] 8
[1] TRUE

Khác với S3, R kiểm tra các slot. Slot không xác định hoặc giá trị không đúng kiểu sẽ khiến new() dừng và báo lỗi, vì vậy đối tượng S4 luôn có cấu trúc mà lớp của nó khai báo:

setClass("Person", slots = c(name = "character", age = "numeric"))
p <- new("Person", name = "Cy", age = "ten")

Đầu ra:

Error in validObject(.Object) : 
  invalid class “Person” object: invalid object for slot "age" in class "Person": got class "character", should be or extend class "numeric"
Calls: new -> initialize -> initialize -> validObject
Execution halted

Một slot không được chỉ định sẽ nhận giá trị rỗng thuộc kiểu của nó, chẳng hạn như character(0). prototype thiết lập các giá trị mặc định thực sự. Code cũ khai báo các slot bằng representation(), tương đương với slots:

setClass("Task", slots = c(title = "character", done = "logical"),
         prototype = list(done = FALSE))
setClass("Note", representation(text = "character"))
t <- new("Task", title = "Write report")
print(t@done)
print(length(new("Note")@text))

Đầu ra:

[1] FALSE
[1] 0

Thử thách

Dễ

Khai báo lớp S4 Book trong Book.R với ba slot: title và author có kiểu character, còn pages có kiểu numeric. Sau đó hoàn thiện book_label(b), hàm này đọc các slot bằng @ và trả về Dune by Frank Herbert (412 pages).

Code được cung cấp đọc các dòng title;author;pages, tạo từng quyển sách bằng new("Book", ...), in nhãn của sách, rồi in tên các slot của lớp.

Code của bạn nằm trong Book.R. Tệp main.R chứa code đầu vào/đầu ra được cung cấp và bạn không thể chỉnh sửa tệp này.

Tự làm thử

source("Book.R")

# Đoạn code đầu vào/đầu ra được cung cấp sẵn: giữ nguyên
input <- suppressWarnings(readLines(file("stdin")))
for (line in input) {
  p <- strsplit(line, ";")[[1]]
  b <- new("Book", title = p[1], author = p[2], pages = as.numeric(p[3]))
  cat(book_label(b), "\n", sep = "")
}
cat("slots: ", paste(slotNames("Book"), collapse = ", "), "\n", sep = "")