Perl面向?qū)ο缶幊倘腴T手冊
本文和大家重點討論一下Perl面向?qū)ο缶幊痰母拍?,面向?qū)ο缶幊淌乾F(xiàn)在的主流開發(fā)模式,本文介紹如何使用Perl的面向?qū)ο缶幊?OOP)特性及如何構(gòu)建對象,還包括繼承、方法重載和數(shù)據(jù)封裝等內(nèi)容。
Perl面向?qū)ο缶幊?/strong>
本文介紹如何使用Perl的面向?qū)ο缶幊?OOP)特性及如何構(gòu)建對象,還包括繼承、方法重載和數(shù)據(jù)封裝等內(nèi)容。
一、模塊簡介
模塊(module)就是Perl包(pachage)。Perl中的對象基于對包中數(shù)據(jù)項的引用。(引用見第x章引用)。
詳見http://www.metronet.com的perlmod和perlobj。
在用其它語言進(jìn)行面向?qū)ο缶幊虝r,先聲明一個類然后創(chuàng)建該類的對象(實例),特定類所有對象的行為方式是相同的,由類方法確定,可以通過定義新類或從現(xiàn)存類繼承來創(chuàng)建類。已熟悉面向?qū)ο缶幊痰娜丝梢栽诖擞龅皆S多熟悉的術(shù)語。Perl一直是一個面向?qū)ο蟮恼Z言,在Perl5中,語法略有變動,更規(guī)范化了對象的使用。
下面三個定義對理解對象、類和方法在Perl中如何工作至關(guān)重要。
◆類是一個Perl包,其中含提供對象方法的類。
◆方法是一個Perl子程序,類名是其***個參數(shù)。
◆對象是對類中數(shù)據(jù)項的引用。
二、Perl中的類
再強(qiáng)調(diào)一下,一個Perl類是僅是一個包而已。當(dāng)你看到Perl文檔中提到“類”時,把它看作“包”就行了。Perl5的語法可以創(chuàng)建類,如果你已熟悉C++,那么大部分語法你已經(jīng)掌握了。與Perl4不同的概念是用雙冒號(::)來標(biāo)識基本類和繼承類(子類)。
面向?qū)ο蟮囊粋€重要特性是繼承。Perl中的繼承特性與其它面向?qū)ο笳Z言不完全一樣,它只繼承方法,你必須用自己的機(jī)制來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的繼承。
因為每個類是一個包,所以它有自己的名字空間及自己的符號名關(guān)聯(lián)數(shù)組(詳見第x章關(guān)聯(lián)數(shù)組),每個類因而可以使用自己的獨立符號名集。與包的引用結(jié)合,可以用單引號(')操作符來定位類中的變量,類中成員的定位形式如:$class'$member。在Perl5中,可用雙冒號替代單引號來獲得引用,如:$class'$member與$class::$member相同。
三、創(chuàng)建類。
本節(jié)介紹創(chuàng)建一個新類的必要步驟。下面使用的例子是創(chuàng)建一個稱為Cocoa的簡單的類,其功能是輸出一個簡單的Java應(yīng)用的源碼的必要部分。放心,這個例子不需要你有Java的知識,但也不會使你成為Java專家,其目的是講述創(chuàng)建類的概念。
首先,創(chuàng)建一個名為Cocoa.pm的包文件(擴(kuò)展名pm是包的缺省擴(kuò)展名,意為PerlModule)。一個模塊就是一個包,一個包就是一個類。在做其它事之前,先加入“1;”這樣一行,當(dāng)你增加其它行時,記住保留“1;”為***一行。這是Perl包的必需條件,否則該包就不會被Perl處理。
接下來,我們往包里添加方法使之成為一個類。***個需添加的方法是new(),它是創(chuàng)建對象時必須被調(diào)用的,new()方法是對象的構(gòu)造函數(shù)。#p#
四、Perl面向?qū)ο缶幊讨畼?gòu)造函數(shù)
構(gòu)造函數(shù)是類的子程序,它返回與類名相關(guān)的一個引用。將類名與引用相結(jié)合稱為“祝福”一個對象,因為建立該結(jié)合的函數(shù)名為bless(),其語法為:
blessYeReference[,classname]
YeReference是對被“祝福”的對象的引用,classname是可選項,指定對象獲取方法的包名,其缺省值為當(dāng)前包名。
創(chuàng)建一個構(gòu)建函數(shù)的方法為返回已與該類結(jié)合的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的引用,如:
- subnew{
- my$this={};#Createananonymoushash,and#selfpointstoit.
- bless$this;#ConnectthehashtothepackageCocoa.
- return$this;#Returnthereferencetothehash.
- }
- 1;
{}創(chuàng)建一個對不含鍵/值對的哈希表(即關(guān)聯(lián)數(shù)組)的引用,返回值被賦給局域變量$this。函數(shù)bless()取出該引用,告訴對象它引用的是Cocoa,***返回該引用。函數(shù)的返回值現(xiàn)在指向這個匿名哈希表。
從new()函數(shù)返回后,$this引用被銷毀,但調(diào)用函數(shù)保存了對該哈希表的引用,因此該哈希表的引用數(shù)不會為零,從而使Perl在內(nèi)存中保存該哈希表。創(chuàng)建對象可如下調(diào)用:
$cup=newCocoa;
下面語句為使用該包創(chuàng)建對象的例子:
- 1#!/usr/bin/perl
- 2push(@INC,'pwd');
- 3useCocoa;
- 4$cup=newCocoa;
***行指出Perl解釋器的位置,第二行中,將當(dāng)前目錄加到路徑尋找列表@INC中供尋找包時使用。你也可以在不同的目錄中創(chuàng)建你的模塊并指出該絕對路徑。例如,如果在/home/test/scripts/創(chuàng)建包,第二行就應(yīng)該如下:
push(@INC,"/home/test/scripts");
在第三行中,包含上包Cocoa.pm以獲取腳本中所需功能。use語句告訴Perl在@INC路徑尋找文件Cocoa.pm并包含到解析的源文件拷貝中。use語句是使用類必須的。第四行調(diào)用new函數(shù)創(chuàng)建對象,這是Perl的妙處,也是其易混淆之處,也是其強(qiáng)大之處。創(chuàng)建對象的方法有多種,可以這樣寫:
$cup=cocoa->new();
如果你是C程序員,可以用雙冒號強(qiáng)制使用Cocoa包中的new()函數(shù),如:
$cup=Cocoa::new();
可以在構(gòu)造函數(shù)中加入更多的代碼,如在Cocoa.pm中,可以在每個對象創(chuàng)建時輸出一個簡單聲明,還可以用構(gòu)造函數(shù)初始化變量或設(shè)置數(shù)組或指針。
注意:
1、一定要在構(gòu)造函數(shù)中初始化變量;
2、一定要用my函數(shù)在方法中創(chuàng)建變量;
3、一定不要在方法中使用local,除非真的想把變量傳遞給其它子程序;
4、一定不要在類模塊中使用全局變量。
加上聲明的Cocoa構(gòu)造函數(shù)如下:
- subnew{
- my$this={};
- print"\n/*\n**CreatedbyCocoa.pm\n**Useatownrisk";
- print"\n**Didthiscodeevengetpassthejavaccompiler?";
- print"\n**/\n";
- bless$this;
- return$this;
- }
也可以簡單地調(diào)用包內(nèi)或包外的其它函數(shù)來做更多的初始化工作,如:
- subnew{
- my$this={}
- bless$this;
- $this->doInitialization();
- return$this;
- }
創(chuàng)建類時,應(yīng)該允許它可被繼承,應(yīng)該可以把類名作為***個參數(shù)來調(diào)用new函數(shù),那么new函數(shù)就象下面的語句:
- subnew{
- my$class=shift;#Gettherequestclassname
- my$this={};
- bless$this,$class#Useclassnametobless()reference
- $this->doInitialization();return$this;
- }
此方法使用戶可以下列三種方式之一來進(jìn)行調(diào)用:
Cocoa::new()
Cocoa->new()
newCocoa
可以多次bless一個引用對象,然而,新的將被bless的類必然把對象已被bless的引用去掉,對C和Pascal程序員來說,這就象把一個指針賦給分配的一塊內(nèi)存,再把同一指針賦給另一塊內(nèi)存而不釋放掉前一塊內(nèi)存??傊?,一個Perl對象每一時刻只能屬于一個類。
對象和引用的真正區(qū)別是什么呢?Perl對象被bless以屬于某類,引用則不然,如果引用被bless,它將屬于一個類,也便成了對象。對象知道自己屬于哪個類,引用則不屬于任何類。#p#
Perl面向?qū)ο缶幊讨畬嵗兞?/strong>
作為構(gòu)造函數(shù)的new()函數(shù)的參數(shù)叫做實例變量。實例變量在創(chuàng)建對象的每個實例時用于初始化,例如可以用new()函數(shù)為對象的每個實例起個名字。
可以用匿名哈希表或匿名數(shù)組來保存實例變量。
用哈希表的代碼如下:
- subnew{
- my$type=shift;
- my%parm=@_;
- my$this={};
- $this->{'Name'}=$parm{'Name'};
- $this->{'x'}=$parm{'x'};
- $this->{'y'}=$parm{'y'};
- bless$this,$type;
- }
用數(shù)組保存的代碼如下:
- subnew{
- my$type=shift;
- my%parm=@_;
- my$this=[];
- $this->[0]=$parm{'Name'};
- $this->[1]=$parm{'x'};
- $this->[2]=$parm{'y'};
- bless$this,$type;
- }
構(gòu)造對象時,可以如下傳遞參數(shù):
$mug=Cocoa::new('Name'=>'top','x'=>10,'y'=>20);
操作符=>與逗號操作服功能相同,但=>可讀性好。訪問方法如下:
print"Name=$mug->{'Name'}\n";
print"x=$mug->{'x'}\n";
print"y=$mug->{'y'}\n";
五、Perl面向?qū)ο缶幊讨椒?/strong>
Perl類的方法只不過是一個Perl子程序而已,也即通常所說的成員函數(shù)。Perl的方法定義不提供任何特殊語法,但規(guī)定方法的***個參數(shù)為對象或其被引用的包。Perl有兩種方法:靜態(tài)方法和虛方法。
靜態(tài)方法***個參數(shù)為類名,虛方法***個參數(shù)為對象的引用。方法處理***個參數(shù)的方式?jīng)Q定了它是靜態(tài)的還是虛的。靜態(tài)方法一般忽略掉***個參數(shù),因為它們已經(jīng)知道自己在哪個類了,構(gòu)造函數(shù)即靜態(tài)方法。虛方法通常首先把***個參數(shù)shift到變量self或this中,然后將該值作普通的引用使用。如:
- 1.subnameLister{
- 2.my$this=shift;
- 3.my($keys,$value);
- 4.while(($key,$value)=each(%$this)){
- 5.print"\t$keyis$value.\n";
- 6.}
- 7.}
六、方法的輸出
如果你現(xiàn)在想引用Cocoa.pm包,將會得到編譯錯誤說未找到方法,這是因為Cocoa.pm的方法還沒有輸出。輸出方法需要Exporter模塊,在包的開始部分加上下列兩行:
requireExporter;
@ISA=qw(Exporter);
這兩行包含上Exporter.pm模塊,并把Exporter類名加入@ISA數(shù)組以供查找。接下來把你自己的類方法列在@EXPORT數(shù)組中就可以了。例如想輸出方法closeMain和declareMain,語句如下:
@EXPORT=qw(declareMain,closeMain);
Perl類的繼承是通過@ISA數(shù)組實現(xiàn)的。@ISA數(shù)組不需要在任何包中定義,然而,一旦它被定義,Perl就把它看作目錄名的特殊數(shù)組。它與@INC數(shù)組類似,@INC是包含文件的尋找路徑。@ISA數(shù)組含有類(包)名,當(dāng)一個方法在當(dāng)前包中未找到時就到@ISA中的包去尋找。@ISA中還含有當(dāng)前類繼承的基類名。
類中調(diào)用的所有方法必須屬于同一個類或@ISA數(shù)組定義的基類。如果一個方法在@ISA數(shù)組中未找到,Perl就到AUTOLOAD()子程序中尋找,這個可選的子程序在當(dāng)前包中用sub定義。若使用AUTOLOAD子程序,必須用useAutoload;語句調(diào)用autoload.pm包。AUTOLOAD子程序嘗試從已安裝的Perl庫中裝載調(diào)用的方法。如果AUTOLOAD也失敗了,Perl再到UNIVERSAL類做***一次嘗試,如果仍失敗,Perl就生成關(guān)于該無法解析函數(shù)的錯誤。
七、方法的調(diào)用
調(diào)用一個對象的方法有兩種方法,一是通過該對象的引用(虛方法),一是直接使用類名(靜態(tài)方法)。當(dāng)然該方法必須已被輸出。
現(xiàn)在,我們寫一個簡單的Perl腳本來使用該類的方法,下面是創(chuàng)建一個Javaapplet源代碼骨架的腳本代碼:
- #!/usr/bin/perl
- useCocoa;
- $cup=newCocoa;
- $cup->setImports('java.io.InputStream','java.net.*');
- $cup->declareMain("Msg","java.applet.Applet","Runnable");
- $cup->closeMain();
- 這段腳本創(chuàng)建了一個叫做Msg的Javaapplet,它擴(kuò)展(extend)了java.applet.Applet小應(yīng)用程序并使之可運(yùn)行(runnable),其中***三行也可以寫成如下:
- Cocoa::setImports($cup,'java.io.InputStream','java.net.*');
- Cocoa::declareMain($cup,"Msg","java.applet.Applet","Runnable");
- Cocoa::closeMain($cup);
- 其運(yùn)行結(jié)果如下:
- /*
- **CreatedbyCocoa.pm
- **Useatownrisk
- */
- importjava.io.InputStream;
- importjava.net.*;
- publicclassMsgextendsjava.applet.AppletimplementsRunnable{
- }
注意:如果用->操作符調(diào)用方法(也叫間接調(diào)用),參數(shù)必須用括號括起來,如:$cup->setImports('java.io.InputStream','java.net.*');而雙冒號調(diào)用如:Cocoa::setImports($cup,'java.io.InputStream','java.net.*');也可去掉括號寫成:Cocoa::setImports$cup,'java.io.InputStream','java.net.*'。 #p#
八、Perl面向?qū)ο缶幊讨剌d
有時需要指定使用哪個類的方法,如兩個不同的類有同名方法的時候。假設(shè)類Espresso和Qava都定義了方法grind,可以用::操作符指定使用Qava的方法:
$mess=Qava::grind("whole","lotta","bags");
Qava::grind($mess,"whole","lotta","bags");
可以根據(jù)程序的運(yùn)行情況來選擇使用哪個類的方法,這可以通過使用符號引用去調(diào)用來實現(xiàn):
$method=$local?"Qava::":"Espresso::";
$cup->{$method}grind(@args);
九、Perl面向?qū)ο缶幊讨鰳?gòu)函數(shù)
Perl跟蹤對象的鏈接數(shù)目,當(dāng)某對象的***一個應(yīng)用釋放到內(nèi)存池時,該對象就自動銷毀。對象的析構(gòu)發(fā)生在代碼停止后,腳本將要結(jié)束時。對于全局變量而言,析構(gòu)發(fā)生在***一行代碼運(yùn)行之后。
如果你想在對象被釋放之前獲取控制權(quán),可以定義DESTROY()方法。DESTROY()在對象將釋放前被調(diào)用,使你可以做一些清理工作。DESTROY()函數(shù)不自動調(diào)用其它DESTROY()函數(shù),Perl不做內(nèi)置的析構(gòu)工作。如果構(gòu)造函數(shù)從基類多次bless,DESTROY()可能需要調(diào)用其它類的DESTROY()函數(shù)。當(dāng)一個對象被釋放時,其內(nèi)含的所有對象引用自動釋放、銷毀。
一般來說,不需要定義DESTROY()函數(shù),如果需要,其形式如下:
- subDESTROY{
- #
- #Addcodehere.
- #
- }
因為多種目的,Perl使用了簡單的、基于引用的垃圾回收系統(tǒng)。任何對象的引用數(shù)目必須大于零,否則該對象的內(nèi)存就被釋放。當(dāng)程序退出時,Perl的一個徹底的查找并銷毀函數(shù)進(jìn)行垃圾回收,進(jìn)程中的一切被簡單地刪除。在UNIX類的系統(tǒng)中,這像是多余的,但在內(nèi)嵌式系統(tǒng)或多線程環(huán)境中這確實很必要。
十、繼承
類方法通過@ISA數(shù)組繼承,變量的繼承必須明確設(shè)定。下例創(chuàng)建兩個類Bean.pm和Coffee.pm,其中Coffee.pm繼承Bean.pm的一些功能。此例演示如何從基類(或稱超類)繼承實例變量,其方法為調(diào)用基類的構(gòu)造函數(shù)并把自己的實例變量加到新對象中。
十一、子類方法的重載
繼承的好處在于可以獲得基類輸出的方法的功能,而有時需要對基類的方法重載以獲得更具體或不同的功能。下面在Bean.pm類中加入方法printType(),代碼如下:
- subprintType{
- my$class=shift@_;
- print"ThetypeofBeanis$class->{'Bean'}\n";
- }
然后更新其@EXPORT數(shù)組來輸出:
@EXPORT=qw(setBeanType,printType);
現(xiàn)在來調(diào)用函數(shù)printType(),有三種調(diào)用方法:
$cup->Coffee::printType();
$cup->printType();
$cup->Bean::printType();
輸出分別如下:
ThetypeofBeanisMixed
ThetypeofBeanisMixed
ThetypeofBeanisMixed
為什么都一樣呢?因為在子類中沒有定義函數(shù)printType(),所以實際均調(diào)用了基類中的方法。如果想使子類有其自己的printType()函數(shù),必須在Coffee.pm類中加以定義:
- #
- #Thisroutineprintsthetypeof$class->{'Coffee'}
- #
- subprintType{
- my$class=shift@_;
- print"ThetypeofCoffeeis$class->{'Coffee'}\n";
- }
然后更新其@EXPORT數(shù)組:
@EXPORT=qw(setImports,declareMain,closeMain,printType);
現(xiàn)在輸出結(jié)果變成了:
ThetypeofCoffeeisInstant
ThetypeofCoffeeisInstant
ThetypeofBeanisMixed
現(xiàn)在只有當(dāng)給定了Bean::時才調(diào)用基類的方法,否則直接調(diào)用子類的方法。
那么如果不知道基類名該如何調(diào)用基類方法呢?方法是使用偽類保留字SUPER::。在類方法內(nèi)使用語法如:$this->SUPER::function(...argumentlist...);,它將從@ISA列表中尋找。剛才的語句用SUPER::替換Bean::可以寫為$cup->SUPER::printType();,其結(jié)果輸出相同,為:
ThetypeofBeanisMixed #p#
十二、Perl類和對象的一些注釋
OOP的***好處就是代碼重用。OOP用數(shù)據(jù)封裝來隱藏一些復(fù)雜的代碼,Perl的包和模塊通過my函數(shù)提供數(shù)據(jù)封裝功能,但是Perl并不保證子類一定不會直接訪問基類的變量,這確實減少了數(shù)據(jù)封裝的好處,雖然這種動作是可以做到的,但卻是個很壞的編程風(fēng)格。
注意:
1、一定要通過方法來訪問類變量。
2、一定不要從模塊外部直接訪問類變量。
當(dāng)編寫包時,應(yīng)該保證方法所需的條件已具備或通過參數(shù)傳遞給它。在包內(nèi)部,應(yīng)保證對全局變量的訪問只用通過方法傳遞的引用來訪問。對于方法要使用的靜態(tài)或全局?jǐn)?shù)據(jù),應(yīng)該在基類中用local()來定義,子類通過調(diào)用基類來獲取。有時,子類可能需要改變這種數(shù)據(jù),這時,基類可能就不知道怎樣去尋找新的數(shù)據(jù),因此,這時***定義對該數(shù)據(jù)的引用,子類和基類都通過引用來改變該數(shù)據(jù)。
***,你將看到如下方式來使用對象和類:
usecoffee::Bean;
這句語句的含義是“在@INC數(shù)組所有目錄的Coffee子目錄來尋找Bean.pm”。如果把Bean.pm移到./Coffee目錄,上面的例子將用這一use語句來工作。這樣的好處是有條理地組織類的代碼。再如,下面的語句:
useAnother::Sub::Menu;
意味著如下子目錄樹:
./Another/Sub/Menu.pm
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