Perl 的面向对象编程

转自 http://net.pku.edu.cn/~yhf/tutorial/perl/perl_13.html

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Perl 的面向对象编程

1. 创建类

下面使用的例子是创建一个称为 Cocoa 的简单的类。

首先，创建一个名为 Cocoa.pm 的包文件(扩展名 pm 是包的缺省扩展名，意为 Perl Module )。一个模块就是一个包，一个包就是一个类。在做其它事之前，先加入“1;”这样一行，当你增加其它行时，记住保留 “1;” 为最后一行。这是 Perl 包的必需条件，否则该包就不会被 Perl 处理。下面是该文件的基本结构。

package Cocoa;

#
# Put "require" statements in for all required,imported packages
#

#
# Just add code here
#

1; # terminate the package with the required 1;

接下来，我们往包里添加方法使之成为一个类。第一个需添加的方法是 new()，它是创建对象时必须被调用的，new()方法是对象的构造函数。

2. 构造函数

构造函数是类的子程序，它返回与类名相关的一个引用。将类名与引用相结合称为“祝福”一个对象，因为建立该结合的函数名为 bless()，其语法为：

bless YeReference [,classname]

YeReference 是对被“祝福”的对象的引用，classname 是可选项，指定对象获取方法的包名，其缺省值为当前包名。

创建一个构建函数的方法为返回已与该类结合的内部结构的引用，如：

sub new {
  my $this = {}; # Create an anonymous hash, and #self points to it.
  bless $this; # Connect the hash to the package Cocoa.
  return $this; # Return the reference to the hash.
}

1; 

{} 创建一个对不含键/值 对的哈希表（即关联数组）的引用，返回值被赋给局域变量 $this。函数 bless() 取出该引用，告诉对象它引用的是 Cocoa，最后返回该引用。函数的返回值现在指向这个匿名哈希表。

从 new() 函数返回后，$this 引用被销毁，但调用函数保存了对该哈希表的引用，因此该哈希表的引用数不会为零，从而使 Perl 在内存中保存该哈希表。创建对象可如下调用：

$cup = new Cocoa

下面语句为使用该包创建对象的例子：

1 #!/usr/bin/perl
2 push (@INC,'pwd'); # 将当前目录加到路径寻找列表@INC中供寻找包时使用
3 use Cocoa; # use语句告诉 Perl 在 @INC 路径寻找文件 Cocoa.pm 并包含到解析的源文件拷贝中
4 $cup = new Cocoa; # 调用new函数创建对象

第一行指出 Perl 解释器的位置，第二行中，将当前目录加到路径寻找列表 @INC 中供寻找包时使用。你也可以在不同的目录中创建你的模块并指出该绝对路径。例如，如果在 /home/test/scripts/ 创建包，第二行就应该如下：

push (@INC , "/home/test/scripts");

在第三行中，包含上包 Cocoa.pm 以获取脚本中所需功能。use 语句告诉 Perl 在 @INC 路径寻找文件 Cocoa.pm 并包含到解析的源文件拷贝中。use 语句是使用类必须的。第四行调用 new 函数创建对象，这是 Perl 的妙处，也是其易混淆之处，也是其强大之处。创建对象的方法有多种，可以这样写：

$cup = cocoa->new();

如果你是 C 程序员，可以用双冒号强制使用 Cocoa包 中的 new() 函数，如：

$cup = Cocoa::new();

可以在构造函数中加入更多的代码，如在 Cocoa.pm 中，可以在每个对象创建时输出一个简单声明，还可以用构造函数初始化变量或设置数组或指针。
注意：

1、一定要在构造函数中初始化变量；
2、一定要用my函数在方法中创建变量；
3、一定不要在方法中使用local，除非真的想把变量传递给其它子程序；
4、一定不要在类模块中使用全局变量。 

加上声明的Cocoa构造函数如下：

sub new {
  my $this = {};
  print "\n /* \n ** Created by Cocoa.pm \n ** Use at own risk";
  print "\n ** Did this code even get pass the javac compiler? ";
  print "\n **/ \n";
  bless $this;
  return $this;
}

也可以简单地调用包内或包外的其它函数来做更多的初始化工作，如：

sub new {
  my $this = {}
  bless $this;
  $this->doInitialization();
  return $this;
} 

创建类时，应该允许它可被继承，应该可以把类名作为第一个参数来调用 new 函数，那么 new 函数就象下面的语句：

sub new {
  my $class = shift; # Get the request class name
  my $this = {};
  bless $this, $class # Use class name to bless() reference
  $this->doInitialization();
  return $this;
} 

此方法使用户可以下列三种方式之一来进行调用：

• Cocoa::new()
• Cocoa->new()
• new Cocoa

实例变量

作为构造函数的　new()　函数的参数叫做实例变量。实例变量在创建对象的每个实例时用于初始化，例如可以用　new()　函数为对象的每个实例起个名字。

可以用匿名哈希表或匿名数组来保存实例变量。

用哈希表的代码如下：

sub new { 

my $type = shift;
my %parm = @_;
my $this = {};
$this->{'Name'} = $parm{'Name'};
$this->{'x'} = $parm{'x'};
$this->{'y'} = $parm{'y'};
bless $this, $type; 

} 

用数组保存的代码如下：

sub new { 

my $type = shift;
my %parm = @_;
my $this = [];
$this->[0] = $parm{'Name'};
$this->[1] = $parm{'x'};
$this->[2] = $parm{'y'};
bless $this, $type; 

} 

构造对象时，可以如下传递参数：

$mug = Cocoa::new( 'Name' => 'top','x' => 10,'y' => 20 );

操作符 => 与逗号操作服功能相同，但 => 可读性好。

访问方法如下：

print "Name=$mug->{'Name'}\n";
print "x=$mug->{'x'}\n";
print "y=$mug->{'y'}\n";

3. 方法

Perl 类的方法只不过是一个 Perl 子程序而已，也即通常所说的成员函数。Perl 的方法定义不提供任何特殊语法，但规定方法的第一个参数为对象或其被引用的包。Perl 有两种方法：静态方法和虚方法。

静态方法第一个参数为类名，虚方法第一个参数为对象的引用。方法处理第一个参数的方式决定了它是静态的还是虚的。静态方法一般忽略掉第一个参数，因为它们已经知道自己在哪个类了，构造函数即静态方法。虚方法通常首先把第一个参数 shift 到变量 self 或 this 中，然后将该值作普通的引用使用。如：

1. sub nameLister {
2. my $this = shift;
3. my ($keys ,$value );
4. while (($key, $value) = each (%$this)) {
5. print "\t$key is $value.\n";
6. }
7. } 

4. 方法的输出

如果你现在想引用 Cocoa.pm 包，将会得到编译错误说未找到方法，这是因为 Cocoa.pm 的方法还没有输出。输出方法需要 Exporter 模块，在包的开始部分加上下列两行：

require Exporter;
@ISA = qw (Exporter);

这两行包含上 Exporter.pm 模块，并把 Exporter 类名加入 @ISA 数组以供查找。接下来把你自己的类方法列在 @EXPORT 数组中就可以了。例如想输出方法 closeMain 和 declareMain，语句如下：

@EXPORT = qw (declareMain , closeMain);

Perl类的继承是通过 @ISA 数组实现的。@ISA 数组不需要在任何包中定义，然而，一旦它被定义，Perl 就把它看作目录名的特殊数组。它与 @INC 数组类似，@INC 是包含文件的寻找路径。@ISA 数组含有类(包)名，当一个方法在当前包中未找到时就到 @ISA 中的包去寻找。@ISA 中还含有当前类继承的基类名。

类中调用的所有方法必须属于同一个类或 @ISA 数组定义的基类。如果一个方法在 @ISA 数组中未找到，Perl 就到 AUTOLOAD() 子程序中寻找，这个可选的子程序在当前包中用 sub 定义。若使用 AUTOLOAD 子程序，必须用 use Autoload; 语句调用 autoload.pm 包。AUTOLOAD 子程序尝试从已安装的 Perl 库中装载调用的方法。如果 AUTOLOAD 也失败了，Perl 再到 UNIVERSAL 类做最后一次尝试，如果仍失败，Perl 就生成关于该无法解析函数的错误。

5. 方法的调用

调用一个对象的方法有两种方法，一是通过该对象的引用（虚方法），一是直接使用类名（静态方法）。当然该方法必须已被输出。现在给 Cocoa 类增加一些方法，代码如下：

package Cocoa;
require Exporter;
@ISA = qw(Exporter);
@EXPORT = qw(setImports, declareMain, closeMain);
#
# This routine creates the references for imports in Java functions
#
sub setImports{
  my $class = shift @_;
  my @names = @_;
  foreach (@names) {
print "import " . $_ . ";\n";
  }
}
#
# This routine declares the main function in a Java script
#
sub declareMain{
  my $class = shift @_;
  my ( $name, $extends, $implements) = @_;
  print "\n public class $name";
  if ($extends) {
print " extends " . $extends;
  }
  if ($implements) {
print " implements " . $implements;
  }
  print " { \n";
}
#
# This routine declares the main function in a Java script
#
sub closeMain{
  print "} \n";
}
#
# This subroutine creates the header for the file.
#
sub new {
  my $this = {};
  print "\n /* \n ** Created by Cocoa.pm \n ** Use at own risk \n */ \n";
  bless $this;
  return $this;
}

1; 

现在，我们写一个简单的 Perl 脚本来使用该类的方法，下面是创建一个 Java applet 源代码骨架的脚本代码：

#!/usr/bin/perl
use Cocoa;
$cup = new Cocoa;
$cup->setImports( 'java.io.InputStream', 'java.net.*');
$cup->declareMain( "Msg" , "java.applet.Applet", "Runnable");
$cup->closeMain();

这段脚本创建了一个叫做 Msg 的 Java applet，它扩展 (extend) 了 java.applet.Applet 小应用程序并使之可运行 (runnable)，其中最后三行也可以写成如下：

Cocoa::setImports($cup, 'java.io.InputStream', 'java.net.*');
Cocoa::declareMain($cup, "Msg" , "java.applet.Applet", "Runnable");
Cocoa::closeMain($cup); 

其运行结果如下：

/*
** Created by Cocoa.pm
** Use at own risk
*/
import java.io.InputStream;
import java.net.*;

public class Msg extends java.applet.Applet implements Runnable {
} 

• 注意：

如果用 -> 操作符调用方法（也叫间接调用），参数必须用括号括起来，如：

$cup->setImports( 'java.io.InputStream', 'java.net.*');

而双冒号调用如：

Cocoa::setImports($cup, 'java.io.InputStream', 'java.net.*');

也可去掉括号写成：

Cocoa::setImports $cup, 'java.io.InputStream', 'java.net.*' ;