共享与独有

本课属于 Coddy Lua 学习旅程的“面向对象编程”单元。第 35 课，共 70 课。

使用继承时，了解每条数据存储的位置很重要。有些属性是共享的：在父类中定义，所有子类都可以访问。另一些属性是独有的：专门在子类或实例中创建。

请看这个层级结构：

local Animal = {}
Animal.__index = Animal
Animal.kingdom = "Animalia"  -- 共享：定义在类上

function Animal:new(name)
    local obj = {name = name}  -- 独有：存储在每个实例中
    setmetatable(obj, Animal)
    return obj
end

local Dog = {}
Dog.__index = Dog
setmetatable(Dog, {__index = Animal})
Dog.sound = "bark"  -- 所有 Dog 对象共享

function Dog:new(name, breed)
    local obj = Animal.new(Animal, name)
    obj.breed = breed  -- 每个 Dog 对象都有自己的 breed 属性
    setmetatable(obj, Dog)
    return obj
end

创建 Dog 实例时，有些值直接存在于对象上，另一些则需要通过查找链获取：

local rex = Dog:new("Rex", "German Shepherd")

-- 这个实例独有（存储在 rex 上）
print(rex.name)    -- "Rex"
print(rex.breed)   -- "German Shepherd"

-- 共享的属性（通过查找找到）
print(rex.sound)   -- "bark"（来自 Dog）
print(rex.kingdom) -- "Animalia"（来自 Animal）

关键区别是：在构造函数中赋给 obj 的字段是每个实例独有的，而直接定义在类表上的字段则由该类及其子类的所有实例共享。

挑战

简单

让我们通过构建一个 Creature 和 Dragon 类系统，探索数据如何在继承层级中流动。你将亲眼看到哪些属性由所有实例共享，哪些属性只属于每个对象。

你要把代码分成三个文件：

Creature.lua：定义父类，并添加一个由所有生物共享的类级属性 world = "Fantasy Realm"。再添加一个 :new(name) 构造函数，用于将生物的名称保存为实例属性。
Dragon.lua：定义一个继承自 Creature 的子类。添加一个由所有龙共享的类级属性 element = "fire"。你的 :new(name, color) 构造函数应先调用父类构造函数来处理名称，然后将 color 添加为每条龙各自独有的实例属性。
main.lua：创建两条不同的龙，并查看它们的属性，以展示共享数据和独有数据之间的区别。

你将收到两项输入：

第一条龙的名称和颜色，两者用逗号分隔（例如，Smaug,red）
第二条龙的名称和颜色，两者用逗号分隔（例如，Draco,gold）

在主文件中，使用各自的名称和颜色创建两条龙。然后严格按照以下顺序打印信息：

第一条龙的 name
第一条龙的 color
第二条龙的 name
第二条龙的 color
第一条龙的 element（从 Dragon 类共享）
第二条龙的 element（从 Dragon 类共享）
第一条龙的 world（从 Creature 类共享）

例如，如果输入是 Smaug,red 和 Draco,gold，输出应为：

Smaug
red
Draco
gold
fire
fire
Fantasy Realm

注意，name 和 color 对每条龙都不同（独有的实例属性），而 element 和 world 对两条龙都相同（通过查找链找到的共享类属性）。

亲手试试

-- main.lua：创建龙并演示共享属性和独有属性

local Dragon = require('Dragon')

-- 读取第一条龙的输入（name,color）
local input1 = io.read()
-- 读取第二条龙的输入（name,color）
local input2 = io.read()

-- TODO：解析第一个输入，提取名字和颜色
-- 提示：使用 string.match，模式为 "([^,]+),([^,]+)"

-- TODO：解析第二个输入，提取名字和颜色

-- TODO：用名字和颜色创建第一条龙

-- TODO：用名字和颜色创建第二条龙

-- TODO：按顺序输出以下内容：
-- 1. 第一条龙的名字
-- 2. 第一条龙的颜色
-- 3. 第二条龙的名字
-- 4. 第二条龙的颜色
-- 5. 第一条龙的元素属性（由 Dragon 类共享）
-- 6. 第二条龙的元素属性（由 Dragon 类共享）
-- 7. 第一条龙的世界属性（由 Creature 类共享）