R 的 S4

R 的類別建構有三種方式: S3、S4、與 RC。S3 的重點想法前面已經大致說明。本篇談談關於 S4 。S4 將類別的宣告與類別的實例(instance)建構分開，以 SetClass 函式來宣告類別的結構(包含繼承關係)；以 new 函式來建構類別的實例。 例如:

# 宣告 S4 類別 TimeSeries
setClass("TimeSeries",slots=list(series="numeric",start="Date",end="Date",freq="numeric"))

# 宣告 S4 CTimeSeries 繼承 TimeSeries 的子類別，包含相關的兩個 time series
setClass("CTimeSeries",slots=list( y_ts="TimeSeries"),contains="TimeSeries")

# 建構一個 TimeSeries 實例
y <- new("TimeSeries",
series=c(23,34,25,27,31,32,34,36,32,25,21,24),
start=as.Date("20171201","%Y%m%d"),end=as.Date("20181201","%Y%m%d"),
freq=12)

# 建構 CTimeSeries 實例
 x <- new("CTimeSeries",
series=c(345,324,295,322,392,435,394,461,432,312,331,351),
start=as.Date("20171201","%Y%m%d"),end=as.Date("20181201","%Y%m%d"),
freq=12,y_ts=y )

S4 關於泛型函數(簡稱泛函)也承接得上述的精神將方法宣告與實作分開，以 setGeneric 來宣告泛函，通過 setMethod 來對不同類別進行實作。例如:

# 宣告預測的泛函

setGeneric("forecast",function(object) standardGeneric("forecast"))

# 實作對 CTimeSeries 的 forecast 函式

setMethod("forecast",signature(object="CTimeSeries"), function(object) lm(object@y_ts@series~object@series))

# 呼叫 forecast

forecast(x)

S4 對於類別宣告與定義顯得更有結構，也乾淨清楚。與 S3 都是有趣的設計。