S7

S7 包是一个新的 OOP 系统，旨在作为 S3 和 S4 的继任者。它由 R Consortium 面向对象编程工作组协作设计和实现，该工作组包括来自 R-Core、Bioconductor、tidyverse/Posit 以及更广泛的 R 社区的代表。

S7 具有一定的实验性质；我们对设计很有信心，但目前它在实际使用中相对较少。我们希望避免任何重大破坏性更改，但如果发现重大问题，我们保留更改的权利。

安装

该项目的长期目标是将 S7 合并到 base R 中。目前，你可以通过从 CRAN 安装它来进行实验：

install.packages("S7")

用法

本节对 S7 的整体内容进行了非常简要的概述。有关基本知识的更多信息，请参阅 vignette("S7")；有关泛型和方法的信息，请参阅 vignette("generics-methods")；有关类和对象的信息，请参阅 vignette("classes-objects")；有关与 S3 和 S4 兼容性的信息，请参阅 vignette("compatibility")。

library(S7)

类与对象

S7 类具有形式化定义，其中包括一个属性列表和一个可选的验证器。使用 new_class() 来定义一个类，其中 := 运算符从你为其分配结果的变量中提供其名称：

Range := new_class(
  properties = list(
    start = class_double,
    end = class_double
  ),
  validator = function(self) {
    if (length(self@start) != 1) {
      "@start must be length 1"
    } else if (length(self@end) != 1) {
      "@end must be length 1"
    } else if (self@end < self@start) {
      "@end must be greater than or equal to @start"
    }
  }
)

new_class() 返回类对象，该对象也是用于创建类实例的构造函数：

x <- Range(start = 1, end = 10)
x
#> <Range>
#>  @ start: num 1
#>  @ end  : num 10

属性

对象所具有的数据称为其属性。使用 @ 来获取和设置属性：

x@start
#> [1] 1
x@end <- 20
x
#> <Range>
#>  @ start: num 1
#>  @ end  : num 20

属性会根据在 new_class()（在本例中为 double）中声明的类型，以及 validator 类进行自动验证：

x@end <- "x"
#> Error in `<Range>@end`:
#> ! <Range>@end must be <double>, not <character>
x@end <- -1
#> Error:
#> ! <Range> object is invalid:
#> - @end must be greater than or equal to @start

泛型与方法

与 S3 和 S4 类似，S7 采用函数式 OOP，其中方法属于泛型函数，方法调用看起来与其他函数调用无异：generic(object, arg2, arg3)。这种风格被称为函数式，因为从外部看它像是一个普通的函数调用，且内部组件也是函数。

使用 new_generic() 创建一个新的泛型：它需要泛型的名称（同样通过 := 提供，并用于错误消息）以及用于分派的参数。可选的 fun 参数提供泛型的主体。仅当你的泛型具有未用于方法分派的额外参数时，才需要此参数。

inside := new_generic("x")

一旦你拥有了一个泛型，你就可以使用 method<- 为特定类定义一个方法

# Add a method for our class
method(inside, Range) <- function(x, y) {
  y >= x@start & y <= x@end
}

inside(x, c(0, 5, 10, 15))
#> [1] FALSE  TRUE  TRUE  TRUE

您可以使用 method<- 在 S7 泛型上为基本类型注册方法，以及在 S3 或 S4 泛型上注册 S7 类。有关更多详细信息，请参阅 vignette("compatibility")。