前言
這篇博文將通過幾個簡單的實例演示，鞏固對__index和__newindex的理解，同時加深對Lua中元表和元方法的理解，如果對Lua的元表和元方法還不是很熟悉的話，請參考這篇文章：《Lua中的元表與元方法》。
具有默認值的table
我們都知道，table中的任何字段的默認值都是nil，但是通過元表，我們可以很容易的修改這一規定，代碼如下：
復制代碼 代碼如下:
function setDefault(tb, defaultValue)
local mt = {__index = function () return defaultValue end}
setmetatable(tb, mt)
end
local tb1 = {x = 10, y = 20}
print(tb1.x, tb1.z) --> 10 nil
setDefault(tb1, 100) -->設置默認值
print(tb1.x, tb1.z) --> 10 100 這里打印的就是默認值
可以看到，在代碼中，setDefault函數為所有需要默認值的table創建了一個新的元表。如果準備創建很多需要默認值得table，這種方法的開銷或許就比較大了。由于在元表中默認值defaultValue是與元方法關聯在一起的，所以setDefault無法為所有table都使用同一個元表。如果要讓具有不同默認值得table都使用同一個元表，那么就需要將每個元表的默認值存放在table本身中，可以使用一個額外的字段來存儲默認值。例如以下代碼：
復制代碼 代碼如下:
local mt = {__index = function (t) return t.___ end}
function setDefault(tb, defaultValue)
tb.___ = defaultValue -- 非常謝謝hellowei犀利的review。具體請參見評論
setmetatable(tb, mt)
end
上面代碼中的“___”是為了防止名字沖突而起的名字；如果這樣的話，你還擔心名字沖突，確保key在table中的唯一性，只需要創建一個新的table，并用它作為key即可，每一個新創建的table都是一個唯一的地址，比如以下代碼：
復制代碼 代碼如下:
local key = {} -- 唯一的key
local mt = {__index = function (tb) return tb[key] end}
function setDefault(tb, defaultValue)
tb[key] = defaultValue
setmetatable(tb, mt)
end
記錄table的訪問
有的時候，一種特定的需求，我們需要記錄對一個table的所有訪問，不管是查詢還是更新，我們都需要記錄日志。這如何完成？我們都知道，元表中的__index和__newindex是在table中沒有所需要訪問的index時才發揮作用的，因此，只有將一個table保持為空，然后設置__index和__newindex元方法，才有可能記錄下來所有對它的訪問。
為了監視一個table的所有訪問，就應該為真正的table創建一個代理。這個代理就是一個空的table，其中__index和__newindex元方法可用于跟蹤所有的訪問，并將訪問重定義到原來的table上。這就是思路，接下來看代碼：
復制代碼 代碼如下:
local t = {} --原來的table
-- 保持對原table的一個引用
local _t = t
-- 創建代理
t = {}
-- 創建元表
local mt = {
__index = function (t, k)
print("access to element " .. tostring(k))
return _t[k]
end,
__newindex = function (t, k, v)
print("update of element " .. tostring(k))
_t[k] = v
end
}
setmetatable(t, mt)
t.x = 10 -- update of element x
print(t.x) -- access to element x
如果想要同時監視幾個table，無須為每個table創建不同的元表；相反，只要以某種形式將每個代理與其原table關聯起來，并且所有代理都共享一個公共的元表。這個問題與設置table默認值相關聯的問題類似，也是將原來的table保存在代理table的一個特殊的字段中。代碼如下：
復制代碼 代碼如下:
-- 創建唯一索引
local index = {}
-- 創建元表
local mt = {
__index = function (t, k)
print("access to element " .. tostring(k))
return t[index][k]
end,
__newindex = function (t, k, v)
print("update of element " .. tostring(k))
t[index][k] = v
end
}
function track(t)
local proxy = {}
proxy[index] = t
setmetatable(proxy, mt)
return proxy
end
local t = {}
local proxy = track(t)
proxy.x = 10
print(proxy.x)
只讀的table
通過代理的概念，可以很容易的實現只讀的table。只需要跟蹤所有對table的更新操作，并引發一個錯誤就好了，對于查詢時，我們不用去館，只需要管對table的更新操作，廢話不說，來段簡單的代碼，自然而然的一目了然了。
復制代碼 代碼如下:
function readOnly(t)
local proxy = {}
-- 創建元表
local mt = {
__index = t,
__newindex = function (t, k, v)
error("Attempt to update a read-only table", 2)
end
}
setmetatable(proxy, mt)
return proxy
end
local tbDemo = readOnly{1, 2, 3, 4, 5}
print(tbDemo[1])
tbDemo[1] = 20
元表中__index對應的是原來的table，而更新原來的table時，就會顯示錯誤提示：Attempt to update a read-only table。
總結
這篇文章對Lua中的__index和__newindex的使用進行了詳細的講解和分析，并提供了實際的代碼，主要是為了加深對Lua中元表和元方法的理解，元表和元方法在Lua中的地位太總要了，很多高級的編程技巧和特殊需求都是基于元表和元方法來實現了，所以，也希望大家能好好的閱讀這篇文章，同時也希望我的文章對大家有幫助。
