前言
這篇博文將通過(guò)幾個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例演示，鞏固對(duì)__index和__newindex的理解，同時(shí)加深對(duì)Lua中元表和元方法的理解，如果對(duì)Lua的元表和元方法還不是很熟悉的話，請(qǐng)參考這篇文章：《Lua中的元表與元方法》。
具有默認(rèn)值的table
我們都知道，table中的任何字段的默認(rèn)值都是nil，但是通過(guò)元表，我們可以很容易的修改這一規(guī)定，代碼如下：
function setDefault(tb, defaultValue)
local mt = {__index = function () return defaultValue end}
setmetatable(tb, mt)
end
local tb1 = {x = 10, y = 20}
print(tb1.x, tb1.z) --> 10 nil
setDefault(tb1, 100) -->設(shè)置默認(rèn)值
print(tb1.x, tb1.z) --> 10 100 這里打印的就是默認(rèn)值
可以看到，在代碼中，setDefault函數(shù)為所有需要默認(rèn)值的table創(chuàng)建了一個(gè)新的元表。如果準(zhǔn)備創(chuàng)建很多需要默認(rèn)值得table，這種方法的開(kāi)銷或許就比較大了。由于在元表中默認(rèn)值defaultValue是與元方法關(guān)聯(lián)在一起的，所以setDefault無(wú)法為所有table都使用同一個(gè)元表。如果要讓具有不同默認(rèn)值得table都使用同一個(gè)元表，那么就需要將每個(gè)元表的默認(rèn)值存放在table本身中，可以使用一個(gè)額外的字段來(lái)存儲(chǔ)默認(rèn)值。例如以下代碼：
local mt = {__index = function (t) return t.___ end}
function setDefault(tb, defaultValue)
tb.___ = defaultValue -- 非常謝謝hellowei犀利的review。具體請(qǐng)參見(jiàn)評(píng)論
setmetatable(tb, mt)
end
上面代碼中的“___”是為了防止名字沖突而起的名字；如果這樣的話，你還擔(dān)心名字沖突，確保key在table中的唯一性，只需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的table，并用它作為key即可，每一個(gè)新創(chuàng)建的table都是一個(gè)唯一的地址，比如以下代碼：
local key = {} -- 唯一的key
local mt = {__index = function (tb) return tb[key] end}
function setDefault(tb, defaultValue)
tb[key] = defaultValue
setmetatable(tb, mt)
end
記錄table的訪問(wèn)
有的時(shí)候，一種特定的需求，我們需要記錄對(duì)一個(gè)table的所有訪問(wèn)，不管是查詢還是更新，我們都需要記錄日志。這如何完成？我們都知道，元表中的__index和__newindex是在table中沒(méi)有所需要訪問(wèn)的index時(shí)才發(fā)揮作用的，因此，只有將一個(gè)table保持為空，然后設(shè)置__index和__newindex元方法，才有可能記錄下來(lái)所有對(duì)它的訪問(wèn)。
為了監(jiān)視一個(gè)table的所有訪問(wèn)，就應(yīng)該為真正的table創(chuàng)建一個(gè)代理。這個(gè)代理就是一個(gè)空的table，其中__index和__newindex元方法可用于跟蹤所有的訪問(wèn)，并將訪問(wèn)重定義到原來(lái)的table上。這就是思路，接下來(lái)看代碼：
local t = {} --原來(lái)的table
-- 保持對(duì)原table的一個(gè)引用
local _t = t
-- 創(chuàng)建代理
t = {}
-- 創(chuàng)建元表
local mt = {
__index = function (t, k)
print("access to element " .. tostring(k))
return _t[k]
end,
__newindex = function (t, k, v)
print("update of element " .. tostring(k))
_t[k] = v
end
}
setmetatable(t, mt)
t.x = 10 -- update of element x
print(t.x) -- access to element x
如果想要同時(shí)監(jiān)視幾個(gè)table，無(wú)須為每個(gè)table創(chuàng)建不同的元表；相反，只要以某種形式將每個(gè)代理與其原table關(guān)聯(lián)起來(lái)，并且所有代理都共享一個(gè)公共的元表。這個(gè)問(wèn)題與設(shè)置table默認(rèn)值相關(guān)聯(lián)的問(wèn)題類似，也是將原來(lái)的table保存在代理table的一個(gè)特殊的字段中。代碼如下：
-- 創(chuàng)建唯一索引
local index = {}
-- 創(chuàng)建元表
local mt = {
__index = function (t, k)
print("access to element " .. tostring(k))
return t[index][k]
end,
__newindex = function (t, k, v)
print("update of element " .. tostring(k))
t[index][k] = v
end
}
function track(t)
local proxy = {}
proxy[index] = t
setmetatable(proxy, mt)
return proxy
end
local t = {}
local proxy = track(t)
proxy.x = 10
print(proxy.x)
只讀的table
通過(guò)代理的概念，可以很容易的實(shí)現(xiàn)只讀的table。只需要跟蹤所有對(duì)table的更新操作，并引發(fā)一個(gè)錯(cuò)誤就好了，對(duì)于查詢時(shí)，我們不用去館，只需要管對(duì)table的更新操作，廢話不說(shuō)，來(lái)段簡(jiǎn)單的代碼，自然而然的一目了然了。
function readOnly(t)
local proxy = {}
-- 創(chuàng)建元表
local mt = {
__index = t,
__newindex = function (t, k, v)
error("Attempt to update a read-only table", 2)
end
}
setmetatable(proxy, mt)
return proxy
end
local tbDemo = readOnly{1, 2, 3, 4, 5}
print(tbDemo[1])
tbDemo[1] = 20
元表中__index對(duì)應(yīng)的是原來(lái)的table，而更新原來(lái)的table時(shí)，就會(huì)顯示錯(cuò)誤提示：Attempt to update a read-only table。
總結(jié)
這篇文章對(duì)Lua中的__index和__newindex的使用進(jìn)行了詳細(xì)的講解和分析，并提供了實(shí)際的代碼，主要是為了加深對(duì)Lua中元表和元方法的理解，元表和元方法在Lua中的地位太總要了，很多高級(jí)的編程技巧和特殊需求都是基于元表和元方法來(lái)實(shí)現(xiàn)了，所以，也希望大家能好好的閱讀這篇文章，同時(shí)也希望我的文章對(duì)大家有幫助。
