Lua object model

-- lua-object-model

oop = {}
new = {}
class = {}



-- является ли сущность классом
function oop.is_class( essence )
    local mt = getmetatable(essence)
    return mt and mt.class and true or false
end



-- является ли сущность объектом
function oop.is_object( essence )
    local mt = getmetatable(essence)
    return mt and mt.instance and true or false
end

-- алиасы
oop.is_obj      = oop.is_object
oop.is_instance = oop.is_object



-- является ли сущность объектом класса
function oop.instanceof( instance, class )
    local imt, cmt = getmetatable(instance), getmetatable(class)
    return imt and imt.instance and cmt and cmt.class and
        imt.instance == cmt.class and true or false
end



-- клонирует сущность
-- lib - уже склонированные таблицы для создания ссылок на клонов
function oop.clone( essence, lib )
    if type(essence) ~= "table" then
        -- не клонирует примитивные типы и юзердату
        return essence
    elseif oop.is_class(essence) then
        -- не клонирует классы
        return essence
    elseif oop.is_object(essence) then
        -- для объектов вызвать собственный метод
        return getmetatable(essence).__clone(essence, lib)
    else
        -- начать клонирование
        lib = lib or {}

        if lib[essence] then -- уже клонировали этот элемент
            return lib[essence]
        end

        local copy = {}
        lib[essence] = copy -- запомнить

        for k,v in pairs(essence) do
            copy[oop.clone(k, lib)] = oop.clone(v, lib)
        end

        -- копировать метатаблицу именно после клонирования!
        setmetatable(copy, getmetatable(essence))

        return copy
    end
end



-- создать объект класса
-- local obj = new:A{ ... }
setmetatable(new, {
    __index = function( _, name ) -- _=new
        local class = rawget(_G, name)
        local mt = getmetatable(class)
        return mt and mt.__new or
            error("Undefined class: '" .. name .. "'")
    end
})



-- создать класс
-- local c,p = class:A{ a=1, b=2 } : extends{ B, C }
-- c - class, p - class prototype
setmetatable(class, {
    __index = function( _, name ) -- _=class
        local c = {} -- class
        local c_mt = {} -- class metatable
        local p_mt = {} -- prototype metatable
        local i_mt = {} -- instance metatable

        rawset(_G, name, c) -- сделать глобальным

        c.prototype = {} -- public, private, protected
        c_mt.parents = {} -- список родителей
        c_mt.class = name -- имя класса
        c_mt.imt = i_mt -- для быстрого доступа
        i_mt.instance = name -- имя класса-создателя

        local p = c.prototype -- alias

        setmetatable(c, c_mt)
        setmetatable(p, p_mt)

        function p:init() end -- конструктор

        -- объявить о своих родителях
        function c:extends( parents )
            for i,v in ipairs(parents) do
                c_mt.parents[i] = v
            end

            -- запретить дальнейшее добавление родителей
            c.extends = nil

            return c,p
        end

        -- добавить свойства при создании класса
        function c_mt:__call( _, properties )
            for k,v in pairs(properties) do
                p[k] = v
            end

            -- запретить дальнейшее добавление свойств
            c_mt.__call = nil

            return c,p
        end

         -- создать объект
        function c_mt:__new( properties )
            local instance = {} -- объект

            instance.prototype = c.prototype

            setmetatable(instance, i_mt)

            for k,v in pairs(properties) do
                instance[k] = v
            end

            instance:init() -- конструктор

            return instance
        end

        -- поиск в родителях (статические члены)
        function c_mt:__index( k )
            -- последний родитель приоритетнее
            for i=#c_mt.parents,1,-1 do
                local v = c_mt.parents[i][k]
                if v ~= nil then
                    c[k] = oop.clone(v)
                    return c[k]
                end
            end
        end

        -- поиск в родителях (прототип)
        function p_mt:__index( k )
            -- последний родитель приоритетнее
            for i=#c_mt.parents,1,-1 do
                local v = c_mt.parents[i].prototype[k]
                if v ~= nil then
                    self[k] = oop.clone(v)
                    return self[k]
                end
            end
        end

        -- поиск в создателе
        function i_mt:__index( k )
            local v = oop.clone(p[k])

            if v == nil then
                error(string.format("Undefined property: %s.%s",
                    name, tostring(k)))
            end

            rawset(self, k, v) -- избежать __newindex
            return self[k]
        end

        -- запретить случайно создавать члены
        function i_mt:__newindex( k, v )
            if p[k] == nil then
                error(string.format("Pollution: %s.%s = '%s'",
                    name, tostring(k), tostring(v)))
            end

            rawset(self, k, v) -- избежать рекурсии
        end

        -- порядок клонирования/копирования
        function i_mt:__clone( lib )
            return self -- не клонировать по-умолчанию
        end

        return c
    end
})