17.1 继承 (Inheritance)

11.10 小节解释过通用函数与消息传递的差别。

在消息传递模型里，

  1. 对象有属性，
  2. 并回应消息，
  3. 并从其父类继承属性与方法。

当然了，我们知道 CLOS 使用的是通用函数模型。但本章我们只对于写一个迷你的对象系统 (minimal object system)感兴趣，而不是一个可与 CLOS 匹敌的系统，所以我们将使用消息传递模型。

我们已经在 Lisp 里看过许多保存属性集合的方法。一种可能的方法是使用哈希表来代表对象，并将属性作为哈希表的条目保存。接着可以通过 gethash 来存取每个属性：

  1. (gethash 'color obj)

由于函数是数据对象，我们也可以将函数作为属性保存起来。这表示我们也可以有方法；要调用一个对象特定的方法，可以通过 funcall 一下哈希表里的同名属性：

  1. (funcall (gethash 'move obj) obj 10)

我们可以在这个概念上，定义一个 Smalltalk 风格的消息传递语法，

  1. (defun tell (obj message &rest args)
  2.   (apply (gethash message obj) obj args))

所以想要一个对象 obj 移动 10 单位，我们可以说：

  1. (tell obj 'move 10)

事实上，纯 Lisp 唯一缺少的原料是继承。我们可以通过定义一个递归版本的 gethash 来实现一个简单版，如图 17.1 。现在仅用共 8 行代码，便实现了面向对象编程的 3 个基本元素。

  1. (defun rget (prop obj)
  2.   (multiple-value-bind (val in) (gethash prop obj)
  3.     (if in
  4.         (values val in)
  5.         (let ((par (gethash :parent obj)))
  6.           (and par (rget prop par))))))
  8. (defun tell (obj message &rest args)
  9.   (apply (rget message obj) obj args))

图 17.1：继承

让我们用这段代码，来试试本来的例子。我们创建两个对象，其中一个对象是另一个的子类：

  1. > (setf circle-class (make-hash-table)
  2.         our-circle   (make-hash-table)
  3.         (gethash :parent our-circle) circle-class
  4.         (gethash 'radius our-circle) 2)
  5. 2

circle-class 对象会持有给所有圆形使用的 area 方法。它是接受一个参数的函数，该参数为传来原始消息的对象：

  1. > (setf (gethash 'area circle-class)
  2.         #'(lambda (x)
  3.             (* pi (expt (rget 'radius x) 2))))
  4. #<Interpreted-Function BF1EF6>

现在当我们询问 our-circle 的面积时，会根据此类所定义的方法来计算。我们使用 rget 来读取一个属性，用 tell 来调用一个方法：

  1. > (rget 'radius our-circle)
  2. 2
  3. T
  4. > (tell our-circle 'area)
  5. 12.566370614359173

在开始改善这个程序之前，值得停下来想想我们到底做了什么。仅使用 8 行代码，我们使纯的、旧的、无 CLOS 的 Lisp ，转变成一个面向对象语言。我们是怎么完成这项壮举的？应该用了某种秘诀，才会仅用了 8 行代码，就实现了面向对象编程。

的确有一个秘诀存在，但不是编程的奇技淫巧。这个秘诀是，Lisp 本来就是一个面向对象的语言了，甚至说，是种更通用的语言。我们需要做的事情，不过就是把本来就存在的抽象，再重新包装一下。