Lua（模块与包）
Lua 模块的基本概念
Lua 中的模块是一个由函数、变量组成的代码库，通常保存在独立的 .lua 文件中。模块通过 return 语句导出其内容，供其他脚本调用。模块化设计可以提高代码复用性，便于管理。
创建模块
模块通常以 .lua 文件形式存在，文件内通过 return 返回一个表（table），表中包含模块的公开函数或变量。例如：
-- 文件名为 mymodule.lua
local M = {} -- 模块表function M.add(a, b)return a + b
endfunction M.sub(a, b)return a - b
endreturn M -- 导出模块
加载模块
Lua 5.1 及以上版本使用 require 函数加载模块。require 会搜索模块路径并执行文件，返回模块导出的内容：
local mymodule = require("mymodule") -- 加载模块
print(mymodule.add(1, 2)) -- 调用模块函数
模块搜索路径
require 通过 package.path 和 package.cpath 确定搜索路径。package.path 用于 .lua 文件，package.cpath 用于二进制模块（如 .dll 或 .so）。默认路径包含当前目录和 Lua 安装路径。
print(package.path) -- 查看 Lua 模块搜索路径
print(package.cpath) -- 查看二进制模块搜索路径
模块的局部变量
模块中未暴露的局部变量对外不可见，实现封装：
local M = {}
local privateVar = 100 -- 局部变量，外部不可访问function M.getPrivate()return privateVar
endreturn M
包管理工具
Lua 的包管理工具如 LuaRocks 可以安装和管理第三方模块。安装命令示例：
luarocks install luasocket
模块的缓存机制
require 会缓存已加载的模块，避免重复加载。可以通过 package.loaded 查看或清除缓存：
package.loaded["mymodule"] = nil -- 清除模块缓存
require("mymodule") -- 重新加载
使用环境隔离
模块可以通过设置 _ENV 实现沙盒环境，避免污染全局命名空间：
local M = {}
setmetatable(M, { __index = _G }) -- 继承全局环境
_ENV = M -- 切换环境function add(a, b)return a + b
endreturn M
模块的依赖管理
模块可以依赖其他模块，通过 require 引入：
local json = require("dkjson") -- 引入第三方 JSON 模块
local M = {}function M.toJson(t)return json.encode(t)
endreturn M
动态加载模块
loadfile 或 dofile 可以动态加载模块，但不推荐替代 require：
local chunk = loadfile("mymodule.lua") -- 加载但不执行
local M = chunk() -- 执行并获取模块
模块的命名规范
Lua 模块通常使用小写字母和下划线命名，如 my_module.lua。避免与 Lua 关键字冲突。
模块的版本控制
在模块中定义版本号，便于管理：
local M = {}
M._VERSION = "1.0.0"
return M
模块的测试与调试
模块可以通过独立的测试脚本验证功能：
local mymodule = require("mymodule")
assert(mymodule.add(1, 2) == 3)
Lua 5.2 后的模块变化
Lua 5.2 移除了 module 函数，推荐直接使用 return table 的方式定义模块。
模块的打包与分发
将模块打包为 .rocks 文件或直接发布源码，便于其他开发者使用。LuaRocks 支持模块发布：
luarocks pack mymodule
模块的跨平台兼容性
确保模块代码兼容不同操作系统，避免路径硬编码：
local path_sep = package.config:sub(1,1) -- 获取系统路径分隔符
local path = "foo" .. path_sep .. "bar.lua"
模块的元表应用
通过元表为模块添加默认方法或重载操作符：
local M = {}
setmetatable(M, {__add = function(a, b) return a.value + b.value end
})
M.value = 10
return M