多重分派

S4 泛型函数更加灵活，因为它也支持多重分派，也就是说，S4 泛型函数可以根据多个

参数执行方法分派。
这里，我们定义另外一个 S4 类族：具有数值height 类表示的 Object 类。Cylinder
和 Cone 都继承 Object。然后，我们使用多重分派计算底面具有特定形状的特定几何物
体的体积：
setClass("Object", representation(height = "numeric"))
setClass("Cylinder", contains = "Object")
setClass("Cone", contains = "Object")
现在，我们定义一个新的名为 volume 的泛型函数。顾名思义，这个函数用来计算对
象的体积，其中这个对象由底面形状和对象的几何体形状描述：
setGeneric("volume",
function(shape, object) standardGeneric("volume"))
## [1] "volume"
接下来的代码，实现了两种几何体体积的计算方法：一种是长方体（底面为矩形的柱
体），另一种是四棱锥（底面是矩形的锥体）：
setMethod("volume", signature("Rectangle", "Cylinder"),
function(shape, object) {
shape@a * shape@b * object@height
})
## [1] "volume"
setMethod("volume", signature("Rectangle", "Cone"),
function(shape, object) {
shape@a * shape@b * object@height /3
})
## [1] "volume"
注意到，所有计算体积的方法都需要两个参数（底面形状和几何体形状）。因此，方法
分派根据两个参数进行，也就是说，它需要匹配两个输入对象的类来选择正确的方法。接
下来，我们分别用 Rectagle 类和 Cylinder 类的对象实例来检验泛型函数 volume( )：
rectangle <- new("Rectangle", a =2, b =3)
cylinder <- new("Cylinder", height =3)
volume(rectangle, cylinder)
## [1] 18
同底等高的柱体和锥体的体积有一个关系：柱体体积（底面积×高）是锥体体积（
1/3x底面积 × 高）的 3 倍。为了简化 volume 方法的实现过程，我们直接将 Shape 放进函数的
signature 参数中，并调用 area( ) 泛型函数，然后在计算中直接使用底面面积：
setMethod("volume", signature("Shape", "Cylinder"),
function(shape, object) {
area(shape) * object@height
})
## [1] "volume"
setMethod("volume", signature("Shape", "Cone"),
function(shape, object) {
area(shape) * object@height /3
})
## [1] "volume"
现在，volume 方法自动适用于 Circle 类：
circle <- new("Circle", r =2)
cone <- new("Cone", height =3)
volume(circle, cone)
## [1] 12.56637
为了使 volume 方法更简单易用，我们可以另外定义一种直接利用 Shape 类的对象实
例和一个代表 Object 类几何体（默认为柱体）的高的数值：
setMethod("volume", signature("Shape", "numeric"),
function(shape, object) {
area(shape) * object
})
## [1] "volume"
这样就可以直接在计算中使用数值。例如计算给定底面和高的柱体的体积：
volume(rectangle, 3)
## [1] 18
更进一步，我们通过实现方法*来简化符号：
setMethod("*", signature("Shape", "Object"),
function(e1, e2) {
volume(e1, e2)
})
## [1] "*"
现在，我们通过底面形状和几何体的简单相乘就可以计算体积了：
rectangle * cone
## [1] 6
注意到， S4 对象不是列表或环境，它具有复制—修改语义。从这个意义上说，当 S4 对
象的一个字段值在函数中通过 < - 被修改时，它的行为更像一个列表。也就是说， S4 对象在
函数中被复制了（即复制后修改副本），而原始对象并没有被修改。
举个例子，在下面这段代码中，我们定义了一个函数，它通过将 Object 的高修改为原
来的高乘以一个数值因子（倍数）来“拉长” Object ：
lengthen <- function(object, factor) {
object@height <- object@height * factor
object
}
当我们将这个函数应用在 cylinder（前面创建的 Cylinder 类的对象实例）时，它
的高根本不会变。相反，它在函数内部被复制（然后修改）了：
cylinder
## An object of class "Cylinder"
## Slot "height":
## [1] 3
lengthen(cylinder, 2)
## An object of class "Cylinder"
## Slot "height":
## [1] 6
cylinder
## An object of class "Cylinder"
## Slot "height":
## [1] 3