包含关系

本课属于 Coddy Lua 学习旅程的“面向对象编程”单元。第 49 课，共 70 课。

在整个课程中，你都使用继承来共享类之间的行为：Dog“是一种”Animal。但继承并不总是合适的工具。

有时，对象之间没有继承关系，而是一个对象直接包含另一个对象。这称为组合，它表示“拥有”关系。

想想汽车。汽车不是一种发动机，而是有发动机。发动机是一个独立的对象，存在于汽车内部：

local Engine = {}
Engine.__index = Engine

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

local Car = {}
Car.__index = Car

function Car:new(model, engine)
    local obj = {
        model = model,
        engine = engine  -- 将 Engine 对象存入 Car 中
    }
    setmetatable(obj, Car)
    return obj
end

创建汽车时，你要将一个现有的发动机对象传递给它的构造函数：

local myEngine = Engine:new(200)
local myCar = Car:new("Sedan", myEngine)

print(myCar.engine.horsepower)  -- 200

汽车不会继承发动机，而只是持有对发动机的引用。这样可以让两个类保持独立。你可以换用另一种发动机，也可以在摩托车中使用同一个发动机类。

组合能带给你继承无法提供的灵活性：你可以用各个部分组装对象，而不是把它们固定在僵化的类层次结构中。

挑战

简单

让我们用组合来构建一个计算机系统！你将创建一个内部包含CPU 的 Computer，而不是使用继承：这展示了“拥有”关系。

你将把代码分成三个文件：

CPU.lua：创建一个 CPU 类，其构造函数 :new(brand, speed) 会保存品牌名称和以 GHz 为单位的速度。添加一个 :getInfo() 方法，让它以以下格式返回字符串：{brand} @ {speed}GHz
Computer.lua：创建一个 Computer 类，其构造函数 :new(model, cpu) 接收型号名称和一个 CPU 对象。Computer 会将 CPU 对象存储在自身内部（组合！）。添加一个 :describe() 方法，用于输出计算机的型号和 CPU 信息。
main.lua：把所有内容整合起来！读取 CPU 品牌、CPU 速度和计算机型号的输入。先创建一个 CPU 对象，再将它传给 Computer 构造函数。最后，调用计算机的 :describe() 方法。

你将收到三个输入：

CPU 品牌（字符串）
以 GHz 为单位的 CPU 速度（数字）
计算机型号名称（字符串）

你的输出应显示计算机的描述，其中包含其内部 CPU 的信息：

Model: {model}
CPU: {brand} @ {speed}GHz

例如，如果输入是 Intel、3.5 和 WorkStation，输出应为：

Model: WorkStation
CPU: Intel @ 3.5GHz

注意，Computer 并不是从 CPU 继承而来的。它只是保存了对 CPU 的引用。Computer 的 :describe() 方法通过存储的对象访问 CPU 的数据，展示了组合如何让你用简单的部分构建复杂对象！

亲手试试

-- main.lua
-- 用组合把所有部分整合起来

local CPU = require('CPU')
local Computer = require('Computer')

-- 读取输入
local cpuBrand = io.read()
local cpuSpeed = tonumber(io.read())
local computerModel = io.read()

-- TODO：用品牌和速度创建一个 CPU 对象

-- TODO：用型号和 CPU 对象创建一个 Computer 对象

-- TODO：调用计算机的 describe() 方法，打印输出