开发"愤怒的小鸟"的Lua语言：Wax框架详解
2011年6月的编程语言排行榜Lua语言一军突起，一举进入前十名。这与一年前苹果决定在iOS系统上使用Lua语言密不可分。但是，你了解如何用Lua语言在iOS上开发应用吗？这里将向各位介绍Lua语言的iOS应用开发框架Wax，其中在iOS平台上无比火爆的《愤怒的小鸟》就是由Lua语言用Wax开发的。全文共分两部分，第一部分将带您深入探讨Wax具有的一些好处，同时演示把Lua与Xcode 4和iOS软件开发工具包（SDK）集成起来必不可少的实际步骤。第二部分将逐步介绍如何用Wax构建一个简单的应用程序，显示Twitter上的当前趋势话题列表，可以用按钮来更新内容。
Wax是什么?
Wax for iPhone这种框架在开发时，旨在把Lua脚本语言和原生Objective-C应用编程接口(API)结合起来。这意味着，你可以从Lua里面，使用任何和全部的Objective-C类及框架。
从技术上来讲，Wax结合了Objective-C类和原生C代码。Lua语言嵌入了C语言，然后Objective-C类并入到其中。
为什么使用Wax?
Wax是免费的、开源的。与其他一些基于Lua的移动开发解决方案不同，Wax是个开源框架，只需要你花一点点时间就可以上手，不需要花钱。不喜欢Wax的工作方式，或者发现实施方面的缺陷?源代码可免费获取，你总是可以改动源代码，以满足自己的需要。
可以利用原生API。这意味着，为教Objective-C而编写的教程很容易由Lua for Wax来改动和编写。这还意味着，你的应用程序在外观感觉上总是如同原生应用程序，不过又得到了用Lua这种高效脚本语言编写代码可以节省时间的好处。
可以使用Xcode。这意味着，模拟器和设备部署都轻而易举，不会轻易与未来的iOS版本决裂。
可以利用所有现有的Objective-C库。如果你有一个Objective-C类是以前编写的，不需要改动，就可以将它用在Lua中只要把它放入到Xcode。Three20之类的库也是一样。只要按照正常指令来添加库，就可以使用Lua代码访问它们。
可以利用Wax Lua模块。Wax有几个内置的Lua模块，使得异步HTTP请求和JavaScript对象标注(JSON)创建/解析极其容易而快速(因为模块是用C编写的)。
没必要管理内存。不再需要操心内存分配之类的事务。Wax为你处理这一切。
Lua类型自动转换成对应的Objective-C类型，反之亦然。 这意味着，如果你调用了需要NSString和NSInteger的某个方法，但传送了Lua字符串和Lua整数，Wax会为你搞定转换工作。这种转换功能强大，甚至可以处理复杂的Objective-C特性，比如选择器。
你可以利用所有上述特性。不需要精挑细选。你获得所有特性!
OK，实在太棒了!我该如何安装Wax?
首先你需要Xcode和iPhone SDK。要是你还没有这些东西，赶紧弄一份!
用Xcode创建项目
我们先创建一个新的基于Windows的项目，名为WaxApplication。别忘了把设备设置成iPhone：
通过Finder浏览到你保存该项目的文件夹。创建三个新的文件夹：wax、scripts和Classes。你的文件夹看起来应该像这样：
设置Wax(第一部分，处理文件)
首先，下载源代码的压缩包。Wax放在GitHub上(https://github.com/probablycorey/wax)，那样下载源代码就很容易。从这里下载压缩包。
现在，解压缩刚下载的文件。浏览到刚解压缩的文件夹。它会有probablycorey-wax-124ca46之类的名称。
你的屏幕现在看起来应该像这样：
现在，执行下列操作：
◆ 拷贝lib和bin文件夹，把它们粘贴到位于WaxApplication项目文件夹里面的wax文件夹。
◆ 将xcode-template/Classes/ProtocolLoader.h拷贝到WaxApplication项目文件夹。
◆ 拷贝xcode-template/scripts/文件夹，将它放到WaxApplication项目文件夹里面。
◆ 打开WaxApplication项目文件夹里面的wax/lib/extensions/文件夹。删除SQLite和xml文件夹，下图所示：
你的屏幕应该看起来像这样：
设置Wax(第二部分，配置项目)
现在用Finder选择Classes、scripts和wax文件夹，把它们拖入到Xcode项目中。把它们放到显示Wax Application和1 target, iOS SDK X.X的那个条下方。不要勾选显示Copy items into destination group’s folder(if needed)的复选框。点击完成。
现在点击显示Wax Application和1 target, iOS SDK 4.3的那个条。接着采取下列步骤：
◆ 在右边窗格中，寻找Targets标题，点击WaxApplication。点击Build Phases(构建阶段)选项卡。点击Copy Bundle Resources(复制捆绑资源)，清除所有lua文件。
◆ 在右下角，先点击Add Build Phase(添加构建阶段)，再点击Add Run Script(添加运行脚本)。
◆ 将Shell设成/bin/zsh
◆ 将Shell下面的文本区域设成$PROJECT_DIR/wax/lib/build-scripts/copy-scripts.sh。
你的屏幕现在看起来像这样：
改动main.m
在左边窗格中，打开名为WaxApplication的文件夹。接下来，打开Supporting Files文件夹。接着，打开main.m，把文件的内容换成如下：
// Wax并不使用nib文件来装入主视图，一切在AppDelegate.lua文件里面完成
#import <UIKit/UIKit.h>
#import "wax.h"
#import "wax_http.h"
#import "wax_json.h"
#import "wax_filesystem.h"
int main(int argc, char *argv[]) {
NSAutoreleasePool * pool =[[NSAutoreleasePool alloc] init];
wax_start("AppDelegate.lua", luaopen_wax_http, luaopen_wax_json, luaopen_wax_filesystem, nil);
int retVal = UIApplicationMain(argc, argv, nil, @"AppDelegate");
[pool release];
return retVal;
}
别忘了保存文件!
删除不必要的文件
删除MainWindow.xib、WaxApplicationAppDelegate.h和WaxApplicationAppDelegate.m三个文件。打开WaxApplication/Supporting Files/WaxPallication-Info.plist，然后删除键是Main nib file base name的那一行。
测试安装的Wax
按↵(命令+回车键)，或者按左上角的Run，就可以在模拟器中运行应用程序。要是一切正常，你会看到一个简单的应用程序会说Hello Lua!。
要是你没看到这个消息，检查之前的步骤，看看有没有步骤漏了。
查看Lua
展开Scripts文件夹，打开AppDelegate.lua。你会看到运行该应用程序的Lua代码。
你可能会先注意到，没有语法高亮。遗憾的是，对于Xcode中的Lua语法高亮问题，我还没有发现稳定的解决方案(是你发现了，请留言告诉我!)。
接下来你可能会注意到，没有方括号，不过使用了像UIScreen和UIWindow这些类。那是由于你在使用Lua构建一个AppDelegate类;在苹果和苹果的代码看来，你在使用Objective-C、构建Objective-C类!
方法名称
你可能还注意到奇怪的方法名称colorWithRed_green_blue_alpha。要是你熟悉Objective-C，就知道方法名称可以有冒号。Lua中的函数名称不能有冒号。为了补偿这个差异，凡是Objective-C中隔开方法名称的地方，在Lua中都换成下划线。比如说：
Objective-C中的colorWithRed:green:blue:alpha对应于Lua中的colorWithRed_green_blue_alpha。
Objective-C中的selectRowAtIndexPath:animated:scrollPosition:对应于Lua中的selectRowAtIndexPath_animated_scrollPosition。
面向对象的模型
Lua的另一个问题是，它没有像Objective-C那样的继承体系。Lua中根本没有类。为了克服这个问题，Wax突出显示了放在每个Wax Lua文件最前面的一个函数：waxClass。在默认的AppDelegate.lua中，这一行看起来像这样：
想通过Lua创建一个Objective-C类，就要使用waxClass{CLASS NAME, PARENT_CLASS}这个函数。你添加到该Lua文件的所有之后的函数(在同一个文件里面)都会作为实例方法，自动添加到新的类。
AppDelegate.lua的这一行显示，还可以定义你的类定义哪些协议。
虽然waxClass解决了定义Objective-C可以使用的类这个问题，但还是存在一个问题：由于Lua没有类，它没有像Objective-C那样的动态自变量。为了克服这个问题，Wax自动将每个方法的第一个变量作为类的当前实例。你可以发现，当你查看AppDelegate.lua中的applicationDidFinishLaunching时，第一个变量是自变量，即使Objective-C版的这个方法只有1个变量。然而，如果你非得将类的当前实例作为每个方法的第一个变量来传送，就会很烦人，于是添加了一些语法上的便利(syntactical sugar)。不是使用.操作符在Lua中进行方法调用，而是使用了：操作符：
--以下一模一样
iew.addSubview(view, someView)
值得一提的另一个重要方面是，Wax不支持Objective-C属性。Wax迫使Lua和Objective-C只与方法进行联系。
-- 这不行
-- 你而是需要使用getter/setter方法
View:setFrame(someFrame)
只用于Lua的变量
你可以使用点.操作符，为任何Objective-C对象创建成员变量。不像冒号:操作符(用于对Objective-C类/实例调用方法)，点.操作符可以针对对象的Lua方面，动态创建成员变量(对象的Objective-C方面对这些变量一无所知)。在对象的生命周期之内，都可以使用成员变量。
输出到控制台
AppDelegate.lua还显示了你如何可以编写调试文本、输出到控制台。你可以使用函数puts。
内存管理
我之前说过，使用Lua的话，你根本没必要分配、保留和释放内存。你在调用任何初始化器之前，根本不需要调用内存分配。实际上，如果你这么做的话，程序可能会出现内存泄漏。
太棒了!接下来做什么?
你已经深入了解了专门针对Wax的Lua的基本知识，就可以准备编写iPhone应用程序了!
在这个教程的第二个部分，我们将只用几行Lua，就可以编写出拥有刷新按钮的一个Twitter示例应用程序。
看完这个教程是不是你也有信心打造出自己的《愤怒的小鸟》呢？
小贴士
Lua程序设计语言 是一个简洁、轻量、可扩展的脚本语言。Lua读作/'lua/(噜啊)，是葡萄牙语中"Luna"(月亮)的意思。
Lua是一种轻量语言，它的官方版本只包括一个精简的核心和最基本的库。这使得Lua体积小、启动速度快。它用标准C语言编写并以源代码形式开放，编译后仅仅一百余K，可以很方便的嵌入别的程式里。和许多"大而全"的语言不一样，网路通讯、图形界面等都没有默认提供。但是Lua可以很容易地被扩展：由宿主语言(通常是C或C++)提供这些功能，Lua可以使用它们，就像是本来就内置的功能一样。事实上，现在已经有很多成熟的扩展模块可供选用。
Lua的目标是成为一个很容易嵌入其它语言中使用的语言。大多数程序员也认为它的确做到了这一点。
很多应用程序使用Lua作为自己的嵌入式脚本语言，以此来实现可配置性、可扩展性。这其中包括大话西游II、仙境传说、魔兽世界、战锤40k、博德之门、轩辕剑外传汉之云等，在移动领域最著名的便是《愤怒的小鸟》。
第四步：UITableViewController数据方法
我们的应用程序可以启动，这很好，但我们想要显示一些数据。为了显示这些数据，所有UITableViewController必须实施几个方法，告诉设备显示什么数据。其中第一个方法是numberOfSectionsInTableView:，它会返回将在表中显示的群组数量。对该应用程序来说，这一步很容易，因为我们只需要一个表段，即拥有当前趋势的那个表段。
return1
end
是不是很容易?现在我们得实施tableView_numberOfRowsInSection方法，它告诉设备某个特定的分组会有多少行。对该应用程序来说，这同样很容易，因为我们只有一个表段。记得我们如何用init方法对Lua表进行初始化吗?只要计数该表中的表项数量，就知道该表需要显示多少行：
return #self.trends
end
这使用Lua简写方法来计数表中的表项数量。如果你不熟悉Lua表，下面有几个要点：
1. 大多数语言中被称为词典的东西在Lua中被称为表。
2. 大多数语言中被称为数组的东西被称为带有序数字键的表。
3. 数组使用从1开始的索引，而几乎其他每种语言使用从0开始的索引。
接下来是tableView_titleForHeaderInSection方法。该方法告诉设备显示什么作为某群组的标题。你只要返回某个指定群组的字符串，标题之后会神奇地出现在表行上方：
if section == 0 then
return "Currently Trending Topics"
end
return nil
end
相当简单。现在我们只要往表格填充从Twitter的服务器取来的数据。如果你熟悉Objective-C中的UITableViewControllers，就会认识这下一个方法：
local identifier = "TwitterTableViewControllerCell"
local cell = tableView:dequeueReusableCellWithIdentifier(identifier) or
UITableViewCell:initWithStyle_reuseIdentifier(UITableViewCellStyleDefault, identifier)
local object = self.trends[indexPath:row() +1] -- 必须是+1，因为Lua数组从1开始
cell:textLabel():setText(object)
return cell
end
这个方法要复杂一点。首先，我们定义了对同一种类型，但可能有不同内容的所有表格单元(cell)来说很独特的标识符。这种情况下，我们称之为TwitterTableViewControllerCell。接下来，我们使用Lua简写方法，获得UITableViewCell的实例。注意夹在这两个方法调用之间的or。如果第一个方法调用的结果不是false或nil， cell就被设成第一个方法调用的值。否则，cell会被设成是第二个方法调用的结果。
我们这么做是为了节省内存。这样一来，设备每次只要为屏幕上10个左右的表格单元分配内存，而不是为数据源里面可能拥有的数千个表格单元分配内存。当然，我们不会有数千行要显示，但这仍是个有必要养成的好习惯。接下来，我们把表格单元的内容设成从self.trends数组的合适部分获取的趋势。我们知道，该索引从来不会超出self.trends的范围，因为我们通过方法tableView_numberOfRowsInSection，将数组大小告诉给了设备。最后，我们返回刚创建的表格单元。如果你现在按Run，它应该看起来像这样：
第五步：从Twitter装入数据
现在说说真正展现Wax魅力的好玩部分：从互联网、或者更准确地说从Twitter的服务器装入JSON数据。先不妨创建一个名为loadDataFromTwitter的新方法。该方法会从Twitter的服务器获取JSON数据，然后为表重新装入新数据。
UIApplication:sharedApplication():setNetworkActivityIndicatorVisible(true) -- show spinner
wax.http.request{"http://api.twitter.com/1/trends.json", callback =function(json, response)
UIApplication:sharedApplication():setNetworkActivityIndicatorVisible(false) -- hide spinner
if response:statusCode() == 200 then
self.trends = {} -- Reset the list of trends when the trends are refreshed
for index,value in ipairs(json["trends"]) do-- iterate over a table with numerical keys
table.insert(self.trends, value["name"]) -- append the value to the "array"
end
end
self:tableView():reloadData()
end}
end
是的，就这么简单。你定义了请求的URL以及请求完毕后执行的回调。Wax自动确认服务器在运行JSON后，会将JSON文本自动转换成Lua表。这使得显示网络活动指示器(设备右上角靠近无线信号指示器的图标)异常容易。返回的JSON看起来像这样。键trends保存一组对象，这些对象包含趋势名称和访问提到该趋势的所有Twitter消息的URL。
趋势名称存储到self.trends变量里面后，重新装入tableView，它可以再次调用我们之前定义的所有数据方法。这导致趋势在表中显示，非常类似最终产品。
如果你立即试图运行该应用程序，看上去没什么不同。那是因为该方法从未调用。如果从viewDidLoad:里面调用该方法，我们就能确保总是可以显示最新趋势。把这行添加到viewDidLoad:方法末行的前一行：
如果你点击Run，应用程序看起来有点像这样(你得等几秒钟装入趋势，请留意那个活动指示器!)：
第六步：添加重新装入按钮
该应用程序相当棒。不过，要是有重新装入按钮让你可以显示最新趋势，就更好了。幸好，这很容易实现。
不妨把重新装入按钮放到屏幕的右上角。苹果其实提供了上面有刷新图标的按钮，以图方便，就用这个按钮吧。先开始用viewDidLoad:方法创建一个按钮。把下面这行添加到loadDataFromTwitter调用的前面。
这创建了一个UIBarButtonItem：一旦按下按钮，就会对当前对象实例调用loadDataFromTwitter方法。如果你想尝试其他风格。
我们已创建好了按钮，现在需要把它添加到我们的界面上。使用UITableViewController使得这项工作轻而容易，我们只要对导航栏对象实例调用setRightBarButtonItem:方法，就像这样(这行位于上面给出的那一行后面):
如果你各方面都做好了，完成的应用程序应该看起来像这样：
第七步：额外好处
这个项目一个有意思的扩展就是制作更显眼的装入指示器。这可能需要把UIActivityIndicatorView放到其中一个按钮位置。
结论
我希望你觉得这篇教程深入浅出地介绍了Wax。如果你想看到有关某个课题的更多Wax教程，欢迎给我留言。
