Lua中的模块与module函数详解

很快就要开始介绍Lua里的“面向对象”了，在此之前，我们先来了解一下Lua的模块。

1.编写一个简单的模块

Lua的模块是什么东西呢？通常我们可以理解为是一个table，这个table里有一些变量、一些函数…

等等，这不就是我们所熟悉的类吗？

没错，和类很像（实际上我说不出它们的区别）。
 
我们来看看一个简单的模块，新建一个文件，命名为game.lua，代码如下：

代码如下:

game = {}
function game.play()
    print("那么，开始吧");
end
function game.quit()
    print("你走吧，我保证你不会出事的，呵，呵呵");
end
return game;

我们定义了一个table，并且给这个table加了两个字段，只不过这两个字段的值是函数而已。

至于如何使用模块，那就要用到我们之前介绍过的require了。
 
我们在main函数里这么使用：

代码如下:

local function main()
    cc.FileUtils:getInstance():addSearchPath("src")
    game = require("game");
  
    game.play();
end

注意，我们要require其他文件的时候，要把文件路径给设置好，否则会找不到文件。
因为我使用的是Cocos Code IDE，直接调用addSearchPath函数就可以了，我的game.lua文件是在src目录下的。
 
好了，运行代码，结果如下：

代码如下:

[LUA-print] 那么，开始吧

OK，这就是一个很简单的模块，如果我们习惯了Java、C++等面向对象语言，那也可以简单地把模块理解为类。

2.为以后的自己偷懒——避免修改每个函数中的模块名

假设我们想把刚刚的game模块改个名字，改成eatDaddyGame，那么，我们需要做以下两件事情：

1).修改game.lua的文件名
2).修改game.lua的内容，把所有的game改成eatDaddyGame
 
目前的game.lua函数还算少，就两个，实际上一个模块的函数肯定不会少的，那么，要这么去改这些函数，太烦了。

如果批量修改，又怕有哪个地方改错。

于是，我们可以这么偷懒：

代码如下:

game = {}
local M = game;
function M.play()
    print("那么，开始吧");
end
function M.quit()
    print("你走吧，我保证你不会出事的，呵，呵呵");
end
return M;

我们用一个局部变量M来代替了game，于是，以后我们只需要修改前面两个的game就可以了，函数部分的内容完全不需要去修改。

这个偷懒其实蛮有用的，某些情况下，修改越少，越安全~

3.更进一步的偷懒——模块名参数

实际上，我们可以更加得偷懒，以后修改模块名，只需要修改模块的文件名就可以了，文件内容可以不管，具体怎么实现？

看代码：

代码如下:

local M = {};
local modelName = ...;
_G[modelName] = M;
function M.play()
    print("那么，开始吧");
end
function M.quit()
    print("你走吧，我保证你不会出事的，呵，呵呵");
end
return M;

留意一下，这里有一个 local modelName = …
“…”就是传递给模块的模块名，在这里其实就是“game”这个字符串。
 
接着，有点微妙了，还记得之前介绍的全局环境_G吗？我们以”game”作为字段名，添加到_G这个table里。

于是，当我们直接调用game的时候，其实就是在调用_G["game"]的内容了，而这个内容就是这里的M。
 
能逻辑过来吗？就是这么简单，在你没有忘记_G的前提下~

4.利用非全局环境制作更简洁和安全的模块

如果说，刚刚已经达到了我们作为高(ai)智(zhe)商(teng)人群的巅峰，那，你就太天真了。

巅峰就是要拿来超越的，还记得我们的非全局环境吗？就是那个setfenv函数。
 
我们来看看下面的代码：

代码如下:

local M = {};
local modelName = ...;
_G[modelName] = M;
setfenv(1, M);
function play()
    print("那么，开始吧");
end
function quit()
    print("你走吧，我保证你不会出事的，呵，呵呵");
end
return M;

我们把game.lua这个模块里的全局环境设置为M，于是，我们直接定义函数的时候，不需要再带M前缀。

因为此时的全局环境就是M，不带前缀去定义变量，就是全局变量，这时的全局变量是保存在M里。

所以，实际上，play和quit函数仍然是在M这个table里。
 
于是，我们连前缀都不用写了，这真是懒到了一个极致，简直就是艺术~

另外，由于当前的全局环境是M，所以， 在这里不需要担心重新定义了已存在的函数名，因为外部的全局变量与这里无关了。
 
当然，如果大家现在就运行代码，肯定会报错了。

因为我们的全局环境改变了，所以print函数也找不到了。

为了解决这个问题，我们看看第5条内容吧~

5.解决原全局变量的无法找到的问题——方案1

第一个方法，就是我们之前介绍过的，使用继承，如下代码：

代码如下:

local M = {};
local modelName = ...;
_G[modelName] = M;
-- 方法1：使用继承
setmetatable(M, {__index = _G});
setfenv(1, M);
function play()
    print("那么，开始吧");
end
function quit()
    print("你走吧，我保证你不会出事的，呵，呵呵");
end
return M;

没错，使用__index元方法就能解决这个问题了，当找不到print等函数时，就会去原来的_G里查找。

6.解决原全局变量的无法找到的问题——方案2

第二个方法更简单，使用一个局部变量把原来的_G保存起来，如下代码：

代码如下:

local M = {};
local modelName = ...;
_G[modelName] = M;
-- 方法2：使用局部变量保存_G
local _G = _G;
setfenv(1, M);
function play()
    _G.print("那么，开始吧");
end
function quit()
    _G.print("你走吧，我保证你不会出事的，呵，呵呵");
end
return M;

这种方法的缺点比较明显，那就是，每次调用print等函数时，都要使用_G前缀。

7.解决原全局变量的无法找到的问题——方案3

第三个方法比较繁琐，使用局部变量把需要用到的其他模块保存起来，如下代码：

代码如下:

local M = {};
local modelName = ...;
_G[modelName] = M;
-- 方法3：保存需要使用到的模块
local print = print;
setfenv(1, M);
function play()
    print("那么，开始吧");
end
function quit()
    print("你走吧，我保证你不会出事的，呵，呵呵");
end
return M;

这种方法的缺点更明显了，所有用到的模块都要用局部变量声明一次，烦人。
 
但，就速度而言，第三种方案比第二种方案快，第二种方法又比第一种快。
但至于快多少，我也不知道，只是理论上~我也没测试。

8.你就笑吧，但，我还想更加偷懒——module函数

本以为刚刚介绍的那些技巧已经够偷懒的吧？
但Lua似乎知道我们有多懒似的，它竟然把我们把这一切都自动完成了。
再来回忆我们刚刚为了偷懒而写的几句代码：

代码如下:

local M = {};
local modelName = ...;
_G[modelName] = M;
setmetatable(M, {__index = _G});
setfenv(1, M);

就这几句代码，其实我们可以忽略不写，因为，我们有module函数，它的功能就相当于写了这些代码。
我们修改一下game.lua的内容，如下代码：

代码如下:

module(..., package.seeall);
function play()
    print("那么，开始吧");
end
function quit()
    print("你走吧，我保证你不会出事的，呵，呵呵");
end

注意，前面的几行代码都没了，只留下了一个module函数的调用。

module函数的调用已经相当于之前的那些代码了。

而package.seeall参数的作用就是让原来的_G依然生效，相当于调用了：setmetatable(M, {__index = _G});
 
再次留意一下，代码末尾的return M也不见了，因为module函数的存在，已经不需要我们主动去返回这个模块的table了。

9.结束

这篇结束的内容似乎有点多，我也写了一个多小时了。

其实我还省略不少东西，比如package.loaded，lua路径查找的规则等等。

因为这些Cocos Code IDE，或者说是Cocos2d-x lua，已经帮我们做了，我们不需要去管这些。

所以我就避重就轻了，啊不，是顾此失彼…不对~！反正，就是那个意思了~！