R开发(part12)--基于RC的面向对象编程

学习笔记，仅供参考，有错必纠

参考自：《R的极客理想》-- 张丹

文章目录

R开发
- 基于RC的面向对象编程
- - 创建RC类和对象
  - 对象赋值
  - 定义对象的方法
  - RC对象内置方法和内置属性
  - RC类的辅助函数

R开发

基于RC的面向对象编程

RC是Reference classes的简称，又被称为R5，RC不同于原来的S3和S4对象系统，RC对象系统的方法是在类中自定的，而不是泛型函数。RC对象的行为更类似于其他的编程语言，实例化对象的语法也有所改变。但由于RC对象系统还是依赖于S4对象系统，我们可以简单地理解为RC是对S4的更进一步的面向对象封装。

创建RC类和对象

setRefClass函数

RC对象系统以类为基本类型，有专门的类的定义函数setRefClass和实例化对象的生成方法。

语法：

setRefClass(Class, fields = , contains = , methods =,where =, inheritPackage =, ...)

参数列表：

参数	解释
Class	定义类名
fields	定义属性和属性类型
contains	定义父类，继承关系
methods	定义类中的方法
where	定义存储空间

创建RC类和实例

创建一个RC类：

#定义一个RC类
User <- setRefClass("User", fields = list(name = "character"))

实例化一个RC对象：

#实例化一个User对象u1
u1 <- User$new(name = "u1")
u1
#输出start
Reference class object of class "User"
Field "name":
[1] "u1"
#输出endclass(User)
#输出start
[1] "refObjectGenerator"
attr(,"package")
[1] "methods"
#输出endis.object(User) #TRUE
otype(User) #"RC"
class(u1)
#输出start
[1] "User"
attr(,"package")
[1] ".GlobalEnv"
#输出endis.object(u1) #TRUE
otype(u1) #"RC"

创建一个有继承关系的RC

#创建RC类User
User <- setRefClass("User",  fields = list(name = "character"))#创建User的子类Member
Member<-setRefClass("Member", contains = "User", fields = list(manage = "User"))
#实例化User
manager <- User$new(name = "manager")
#实例化一个Member对象
menber <- Member$new(name = "menber", manage = manager)#查看member对象
menber
#输出start
Reference class object of class "Member"
Field "name":
[1] "menber"
Field "manage":
Reference class object of class "User"
Field "name":
[1] "manager"
#输出end#查看member对象的name属性
menber$name #"menber"
#检查对象的属性类型
otype(menber$name) #"base"
otype(menber$manage) #"RC"

RC对象的默认值

RC的类有一个指定构造器方法$initialize()，这个构造器方法在实例化对象时，会自动被运行一次，通过这个构造方法可以设置属性的默认值。

#定义一个RC类, 并设置默认值
User <- setRefClass("User", fields = list(name = "character", level = "numeric"),methods = list(initialize = function(name, level) {print("User::initialize自动执行")name <<- "Huang"level <<- 12}))#实例化对象
u1 <- User$new() #"User::initialize自动执行"
#查看对象u1，属性被增加了默认值
u1
#输出start
Reference class object of class "User"
Field "name":
[1] "Huang"
Field "level":
[1] 12
#输出end

对象赋值

#定义User类
User <- setRefClass("User",  fields = list(name = "character", age = "numeric",gender = "factor"))
#定义一个factor类型
genderFactor <- factor(c("F", "M"))
#实例化u1
u1<-User$new(name = "u1", age = 30, gender = genderFactor[1])
#查看age属性值
u1$age #30
u1$gender
#输出start
[1] F
Levels: F M
#输出end

给u1的age属性赋值：

u1$age <- 10
u1$age #10

把u1对象赋值给u2对象：

#把u1赋值给u2对象
u2 <- u1
#查看u2的age属性
u2$age #10
#重新赋值
u1$age <- 20
#查看u1, u2的age属性
u1$age #20
u2$age #20

由于把u1赋值给u2的时候，传递的是u1的实例化对象的引用，而不是值本身，这一点与其他语言中对象赋值是一样的。

如果想进行赋值而不是引用传递，可以用下面的方法实现：

#调用u1的内置方法copy,赋值给u3
u3 <- u1$copy()
#查看u3的age属性
u3$age #20
#重新赋值
u1$age <- 30
#查看u1的age属性,发生改变
u1$age #30
#查看u3的age属性,没有改变
u3$age #20

定义对象的方法

在RC对象系统中，方法可以定义在类的内部，通过实例化的对象完成方法调用。

User <- setRefClass("User", fields = list(name = "character", favorite = "vector"),methods = list(addFavorite = function(x) {favorite <<- c(favorite, x)},delFavorite = function(x) {favorite <<- favorite[-which(favorite == x)]},setFavorite = function(x) {favorite <<- x}))#实例化对象
u1 <- User$new(name = "u1", favorite = c("movie", "football"))
u1$favorite #"movie"    "football"
#删除一个兴趣
u1$delFavorite("football")
#增加一个兴趣
u1$addFavorite("reading")
u1$favorite #"movie"   "reading"
#重新设置兴趣列表
u1$setFavorite(c("game", "reading"))
u1$favorite #"game"    "reading"

RC对象内置方法和内置属性

对于RC的实例化对象，除了我们自己定义的方法，还有几个内置的方法，属性复制赋值时使用的copy方法，就是其中之一。

内置方法

内置方法	作用
initialize	类的初始化函数，用于设置属性的默认值，只能在类定义的方法中使用
callSuper	调用父类的同名方法，只能在类定义的方法中使用
copy	复制实例化对象的所有属性
initFields	给对象的属性赋值
field	查看属性或给属性赋值
getClass	查看对象的类定义
getRefClass	同getClass
show	查看当前对象
export	查看属性值，以类为作用域
import	把一个对象的属性值赋值给另一个对象
trace	跟踪对象中方法调用，用于程序debug
untrace	取消跟踪
usingMethods	用于实现方法调用，只能在类定义的方法中使用

内置属性

RC对象实例化后，有两个内置属性。

内置方法	作用
`.self`	实例化对象自身
`.refClassDef`	类的定义类型

RC类的辅助函数

当我们定义好一个RC的类时，有一些辅助函数可以帮助我们查看类的属性和方法，用于创建实例化的对象的$new()函数，也属于这类辅助函数.

辅助函数

辅助函数	含义
new	实例化对象
help	查询类中方法的调用
methods	列出类中定义的所有方法
fields	列出类中定义的所有属性
lock	给属性加锁，实例化对象的属性只允许赋值一次，即赋值变量，不可修改
trace	跟踪方法
accessors	给属性生成get/set方法