Unity3D开发入门教程（二）—— Lua入门

五邑隐侠，本名关健昌，12年游戏生涯。 本教程以 Unity 3D + VS Code + C# + tolua 为例。

如果你还没有编程基础，建议你先学习一些编程基础。本文不是完全菜鸟教程，主要针对有其他语言经验的开发者，如果想看菜鸟教程，建议看菜鸟教程的 Lua教程。

先看一个简单类的代码

---@class BsnsPack @Base class of business pack
local BsnsPack = {
    -- class fields
    maxSerialNo = 0,
}

BsnsPack.__index = BsnsPack

--- new()
---@return BsnsPack
function BsnsPack.new()
    local o = {}

    -- member fields
    o.serialNo = 0
    o.mod = 0
    o.cmd = 0
    o.payload = nil
    
    -- bind BsnsPack methods
    setmetatable(o, BsnsPack)
    return o
end

--- set serial No.
---@param serialNo number
function BsnsPack:setSerialNo(serialNo)
    self.serialNo = serialNo
end

--- get serial No.
---@return number
function BsnsPack:getSerialNo()
    return self.serialNo
end

--- set mod
---@param mod number
function BsnsPack:setMod(mod)
    self.mod = mod
end

--- get mod
---@return number
function BsnsPack:getMod()
    return self.mod
end

--- set cmd
---@param cmd number
function BsnsPack:setCmd(cmd)
    self.cmd = cmd
end

--- get cmd
---@return number
function BsnsPack:getCmd()
    return self.cmd
end

--- set payload
---@param payload any
function BsnsPack:setPayload(payload)
    self.payload = payload
end

--- get payload
---@return any
function BsnsPack:getPayload()
    return self.payload
end

function BsnsPack.test()
    print(BsnsPack.serialNo)
end

--- testPrivate
---@param self BsnsPack
local function testPrivate(self)
    print(self.serialNo)
end

---@alias Request BsnsPack @Request is BsnsPack
local Request = BsnsPack

---@class Response : BsnsPack @Response class
local Response = {}
setmetatable(Response, BsnsPack) -- bind super methods
Response.__index = Response

--- new()
---@return Response
function Response.new()
    local o = BsnsPack.new()

    -- member fields
    o.code = 0

    setmetatable(o, nil) -- remove original metatable
    setmetatable(o, Response) -- bind Response methods
    return o
end

--- get result code
---@return number
function Response:getCode()
    return self.code
end

local bsnsPack = {}
bsnsPack.BsnsPack = BsnsPack
bsnsPack.Request = Request
bsnsPack.Response = Response

return bsnsPack

1、第1行：这是一行注释

Lua的行注释以两个减号 -- 开头，

class注解：---@class TYPE[: PARENT_TYPE {, PARENT_TYPE}]  [@comment]

这样有利于 VS Code 代码提示，例如将鼠标放到代码中出现 BsnsPack 的地方上，会有小弹窗提示这个table的key，以及key的类型。

用得比较多的注解有 ---@class，---@return，---@param

2、第2行，定义一个叫 BsnsPack 的class（通过table模拟）。

Lua里没有类，Lua的结构化数据类型叫table，基于key-value结构。相对于其他语言的 map / dictionary。访问一个table的key对应的值，可以用点 . 来访问，也可以用中括号[]来访问

Lua里没有单独的数组结构，也是基于table，数组下标是key，数组元素是value，要注意的是，Lua里数组下标是从1开始的。

创建table的最简单方式就是花括号 {}，创建一个空table。

Lua是脚本语言，变量不需要指定类型，只需要给它赋值。所以 BsnsPack = {maxSerialNo = 0,} 相当于定义了个变量 BsnsPack，它的值是一个table。

Lua的变量默认是全局的，加载到内存的Lua代码都可以访问这个变量。为了避免命名冲突和意外修改，一般建议变量定义为局部变量，限制它的作用域。在变量前面加个 local定义局部变量。

这里定义的 BsnsPack ，作用域只在这个文件里。其他文件不能访问。也可以在函数、代码块里用 local 定义局部变量。

3、第7行，给 BsnsPack一个叫 __index 的 key 赋值为 BsnsPack 自己

Lua 的 table 里，__index 是个特殊的key，这是 Lua实现类和继承的关键。

Lua里有个概念叫做元表。Lua定义了一些语言默认key，这些key一般跟 +、-、*、/等操作符、key的访问、值更新关联，这些key叫做元方法（Lua里的函数/方法也可以作为值），这些元方法合起来叫元表。

Lua里设置元表的方法是代码第 21 行的 function setmetatable(t, metatable)，调用这个方法会让参数 metatable 成为 参数 t 的元表。

设置元表后，在代码里访问参数 t 的一个key时会发生以下情况：

1）Lua先在 t 里找，看有没有这个key，如果有，就返回这个key的值。否则，执行2）

2）Lua看参数 metatable 有没有 __index 这个key，如果有，就在 __index 对应的值里查找（__index的值如果是表，在这个表里查找；如果是函数，执行这个函数）

BsnsPack.__index = BsnsPack，如果其他的table设置 BsnsPack 为元表，就可以访问 BsnsPack 所有的key。 这些key的值如果是方法，就可以调用这些方法。

所以 BsnsPack 可以定义方法的模板，这就跟class类似。BsnsPack定义的数据key，相当于静态字段class field。BsnsPack定义的方法key，可以是成员方法member method，也可以是class method，后面介绍

 

4、第11~23行，定义BsnsPack的一个叫new的key，它的值是一个方法

Lua里一个代码块不用花括号{}，通过end作为结束标记。

定义方法用 function 开头，用点.或者冒号:分割talbe名和方法名，

用冒号:定义的方法，会有个默认参数self，相当于调用者，如果外部用 BsnsPack:new() 这样调用，则self == BsnsPack，如果用a:new()这样调用，self==a。

用点.定义的方法，没有默认参数，只能显式写参数self。

一般地，用冒号:定义成员方法member method（例如第23行的 function BsnsPack:setSerialNo(serialNo) ）

1）调用 o:setSerialNo(serialNo) 时，这里的self是对象o，只改对象o的serialNo，其他对象的serialNo不受影响。

用点.定义构造对象的方法（例如第11行的 function BsnsPack.new()），以及静态方法class method（例如第69行的 function BsnsPack.test() ）

1）在其他地方通过 BsnsPack.new()构造BsnsPack对象

1）在其他地方通过 BsnsPack.test()调用类方法

建议，方法定义的时候是冒号:，调用的时候用冒号:，定义的时候是点.，调用的时候也用点.

构造方法不一定叫new，只是为了统一，建议都用new，与其他语言一致。

方法new里面的 local o = {}，定义的key都是成员字段member field（每次调用方法 BsnsPack.new() 都创建一个新的 table并对其字段初始化后返回）

Lua没有私有的成员方法，可以定义文件的 local 方法，把对象作为参数self显式的传进去（例如第79行 local function testPrivate(self)）

5、第84行，给类BsnsPack定义一个别名 Request，其实就是把一个table赋值给另外一个变量

6、第87~102行，定义一个类Response，继承基类BsnsPack

第87行，定义子类Response

第88行，设置元表，使得Response可以访问BsnsPack所有的key（继承BsnsPack所有的方法）

第89行，所有对象可以访问Response所有的key（通过递归，包括BsnsPack所有的key）

第94行，通过调用BsnsPack构造方法初始化o，o是BsnsPack的对象，拥有基类所有的member field

第97行，定义Response相对于基类新增的字段code

第99、100行，修改o的元表为Response，这样o可以访问Response所有的成员方法 member method（通过递归，包括BsnsPack所有的成员方法）

Response可以重写BsnsPack的方法

function Response:getPayload()
    return self.payload
end

由于Lua里访问key，先在table本身查找，如果没有才在元表查找，所以会调用重写的方法，实现多态。

7、第110~115行，导出本文件定义的类。

由于class的定义都是以 local 方式定义的局部变量，外部不能访问，所以要把它当作文件的返回值 return

如果该文件只导出一个class，直接return这个局部变量就可以，（例如，如果只导出BsnsPack，return BsnsPack 就可以）

由于本文件需要导出3个class，这里把他们放到一个table里导出

其他文件需要访问这个文件的class，需要调用require方法导入进来，该方法的参数是路径（不含后缀.lua），返回值是这个lua文件的return值

local bsnsPack = require("Assets.Lua.bsns.bsns_pack")
local Request = bsnsPack.Request
local Response = bsnsPack.Response

8、如果想模块化管理，把一个模块所有的类通过一个文件暴露给其他模块，可以在这个文件定义一个局部变量，把这个模块所有的文件的类，都通过require导入进来，并赋值给跟类同名的key，最后返回这个局部变量

文件bsns.lua

local bsns = {}

local bsnsPack = require("Assets.Lua.bsns.bsns_pack")
bsns.Request = bsnsPack.Request
bsns.Response = bsnsPack.Response

bsns.BsnsMod = require("Assets.Lua.bsns.bsns_mod")
bsns.BsnsCenter = require("Assets.Lua.bsns.bsns_center")

return bsns

5、简单语法介绍

1）Lua里的语句不需要分号;结尾

2）Lua常用的基本数据类型有nil、boolean、number、string、function、table

3）获取数组长度用 #数组变量，例如

local array = {"Lua", "Tutorial"}
local len = #array
print(len)

4）遍历数组用 

for i, v in ipairs(table) do

end

5）遍历对象用

for k, v in pairs(obj) do

end

6）其他语法请查阅菜鸟教程

6、Lua代码规范可参考 https://lua.ren/topic/172/