通用接口

本课属于 Coddy Lua 学习旅程的“面向对象编程”单元。第 40 课，共 70 课。

鸭子类型让我们看到，只要不相关的类拥有相同的方法名，就可以协同工作。这个理念引出了一个强大的设计概念：通用接口。当你有意让多个类拥有相同的方法签名时，就创建了可互换的组件。

想象一下，你正在构建一个日志系统。你可能想把消息发送到不同的目标：文件、屏幕，甚至是网络。你可以设计让所有输出类都实现相同的 :write() 方法，而不是为每种情况分别编写代码：

local LogFile = {}
LogFile.__index = LogFile

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

function LogFile:write(message)
    print("[FILE:" .. self.filename .. "] " .. message)
end

local Screen = {}
Screen.__index = Screen

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

function Screen:write(message)
    print("[SCREEN] " .. message)
end

现在，任何需要输出消息的代码都可以接受这两种类型：

local function logMessage(output, msg)
    output:write(msg)
end

local file = LogFile:new("app.log")
local screen = Screen:new()

logMessage(file, "Starting up")    -- [FILE:app.log] 正在启动
logMessage(screen, "Starting up")  -- [SCREEN] 正在启动

logMessage 函数不知道也不关心它接收的是哪个类。它只要求对象提供 :write() 方法。这样代码就更灵活了。以后你可以添加新的输出类型，而无需修改现有函数。

挑战

简单

让我们构建一个支付处理系统，让不同的支付方式可以互换使用！你将创建两个完全无关的支付类，它们共享一个通用接口，即 :process(amount) 方法。这样，处理支付的代码就能适用于任意一种类型，而无需了解它们之间的区别。

你将把代码分成 3 个文件：

CreditCard.lua：一个支付类，带有 :new(cardNumber) 构造函数，用于存储卡号。它的 :process(amount) 方法应打印 Charging {amount} to card {cardNumber}。
BankTransfer.lua：一个完全独立的支付类，带有 :new(accountId) 构造函数。它的 :process(amount) 方法应打印 Transferring {amount} from account {accountId}。
main.lua：创建一个名为 handlePayment(paymentMethod, amount) 的函数，该函数接收任意支付对象和一个金额，然后对该对象调用 :process(amount)。这个函数不需要知道它处理的是信用卡还是银行转账，只需要对象具有 :process() 方法即可。

你将收到 3 个输入：

信用卡号（例如：4532-1234-5678）
银行账户 ID（例如：ACC-9876）
支付金额（例如：150）

在主文件中，使用前两个输入分别创建一种支付类型的实例。然后，使用你的 handlePayment 函数，通过这两种支付方式处理给定金额：先使用信用卡，再使用银行转账。

例如，如果输入为 1111-2222-3333、ACC-5555 和 75，输出应为：

Charging 75 to card 1111-2222-3333
Transferring 75 from account ACC-5555

这种设计的优点是，你的 handlePayment 函数适用于任何实现了 :process() 的对象。你明天就可以添加一个 PayPal 类，只要它有一个 :process(amount) 方法，就能直接与现有函数配合使用，无需做任何修改！

亲手试试

-- 导入支付类
local CreditCard = require('CreditCard')
local BankTransfer = require('BankTransfer')

-- 读取输入
local cardNumber = io.read()
local accountId = io.read()
local amount = tonumber(io.read())

-- TODO：创建 handlePayment 函数，使其接受任意支付对象
-- 和一个金额，然后调用该对象的 :process(amount) 方法


-- TODO：使用输入创建 CreditCard 和 BankTransfer 的实例


-- TODO：使用 handlePayment，通过两种支付方式处理该金额
-- 先用信用卡，再用银行转账