1.1这方法包裹

S4类系统在中实施方法包裹

成分:

• 核心组件：类那通用功能和方法

• 胶:方法调度

S4类有时被称为正式课程

结果：丰富和复杂的系统（218个符号出口方法包裹）。可能会压倒。好消息是，我们只需要系统的一小部分。

1.2S4的优点（与S3相比）

setClass（“A”，表示（“虚拟”））＃虚拟类SetClass（“A1”，包含=“A”，Slots = ...某些插槽...）SetClass（“A2”，包含=“A”，插槽= ...一些其他插槽......）

suppressPackageStartupMessages(库(GenomicRanges)) showClass(“GenomicRanges”)

##虚拟类别“genomicranges”[包“genomicranges”] ## ##插槽：## ##名称：ElementMetadata元数据##类：DataTable_or_Null列表## ##扩展：##类“Vector”，直接##类“genomicranges_or_missing”，直接##类“genomicranges_or_grangeslist”，直接##类“注释”，按类别“向量”，距离2 ## ##已知的子类：“Granges”，“GPOS”，“委派enomicranges”，“麦克兵”

SelectMethod（“名称”，“Granges”）

##方法定义:## ## function (x) ## names(ranges(x)) ##  ## ##签名:## x ## target " grangies " ## defined "GenomicRanges"

showclass（“compressirangeslist”）

## Class "CompressedIRangesList" [package "IRanges"] ## ## Slots: ## ## Name: elementType elementMetadata metadata ## Class: character DataTable_OR_NULL list ## ## Name: unlistData partitioning ## Class: ANY PartitioningByEnd ## ## Extends:直接# # # #类“IRangesList”、“CompressedList”类,直接# #类“RangesList”,按类“IRangesList”,距离2 # #类“列表”,由“CompressedList”类,距离2 # #类“向量”,由“CompressedList”类,距离3 # #类“注释”,由“CompressedList”类,距离4 # # # #子类:“CompressedNormalIRangesList”

showClass(“GenomicRanges_OR_GRangesList”)

##虚拟类“genomicranges_or_grangeslist”[包“genomicranges”] ## ##没有插槽，类“S4”###########类“Genomicranges”，直接##类“Grangeslist”，直接##＃课程“Granges”，按类别“Genomicranges”，距离2 ##类“GPO”，按类别“基因组织”，距离2 ##类“委派”，按类别的“Genomicranges”，距离2 ##级“麦克兵”，按类别的“基因组织”，距离2

1.3第一个例子

打开快速概述S4等级系统(PDF)S4Vectors着陆页然后去实现S4类（在4个幻灯片中）部分。

锻炼

• 实现snpllocations类(setClass（）声明，有效方法，和“长度”仅限方法）。允许基因组槽含有na

SetClass（“Snprocations”，Slots = C（Genome =“字符”，＃单个字符串或NA SNPID =“字符”，＃长度n Chrom =“字符”的字符向量，＃长度N POS =的字符向量“整数”＃的整数矢量长度n））setvalidity（“snprocations”，函数（对象）{if（length（对象@ genome）！= 1）返回（“'基因组插槽必须具有长度1”）slot_lengths <-  c（长度（对象@ snpid），长度（对象@ chrom），长度（对象@ pos））如果（长度（唯一（slot_lengths））！= 1）返回（“'snpid'，'chrom'和'pos'插槽必须具有相同的长度“）true}）setmethod（”长度“，”snplocations“，函数（x）长度（x @ snpid））

• 调用新(“SNPLocations”)。怎么了？这看起来对吗？

• 我们怎样才能改变行为呢新(“SNPLocations”)所以它会生成一个有效的对象？

SetClass（“Snprocations”，Slots = C（Genome =“字符”，SnPID =“字符”，Chrom =“字符”，POS =“Integer”），Prototype = list（Genome = Na_character_））

2.1两种方法

• 从头开始（罕见的情况）

• 扩展现有类（减少工作）

2.2什么实施？

(snpid=from@snpid, chrom=from@chrom, pos=from@pos))

2.3关于物体的形状

大多数物体属于其中一个类别

• 矢量样式对象：长度()

示例：基础R的原子载体和普通名单;RLE，HITS，绞喉，古玩，格兰切斯列表，Dnastring，Dnastringset对象

• 类似对象：矢量样式+[[

例如:base R. CharacterList, IRanges, IRangesList, GRangesList, Bioconductor中的DNAStringSet中的普通列表和数据帧。

• 矩阵像那类数组对象：暗淡（）和长度（x）(=刺激(暗(x))）

示例：基础R中的矩阵和数组对象矩阵包中。对象中的DelayedArray对象DelayedArray包中。

• 数据帧对象：暗淡（）+类似在列

示例：BiConductor中基于R. DataFrame对象中的数据。

这些类别不互斥：

• 列表类似的对象是矢量图上的对象

• 阵列类似的对象也是载体样对象

• 类数据帧对象是类列表对象:长度（x）是ncol (x))那名称(x)是colnames (x)那x[[我]]是x [，i]它们不是类似矩阵的对象。

这些类别反映了形状对象

• 线性形状：像矢量图，列表

• 长方形形状:矩阵状，数据帧状，总结实验

• 多维形状:数组类

矩形和多维物体具有“隐式线性形状”。将其视为物体的“骨干”。

例如，3种不同的线性形状可以与矩形形状相关联。它们由以下“骨干网”描述：

1. “矩阵骨干”：

   从矩形的左上角元素运行到右下角元素，沿着所有列向下运行整个矩形(当到达一列的底部时，从下一列的顶部继续)

这是矩阵类对象的主干。类似数组的对象将其推广到N维:backbone首先沿着第一个维运行(在R中变化最快的维是第一个维)，然后沿着第二个维运行，以此类推……

2. “数据帧状骨干网”：

   运行水平从第一个到最后一列的矩形

这是数据帧样对象的骨干。

3. Bioconductor介绍了第三种类型的骨干矩形对象:

   运行垂直从第一个到最后一行的矩形

这就是“总结的实验式脊梁”。

在实现表示矩形对象的类时，Developper应该决定对象的骨干链。具体地意味着决定什么“长度”方法将返回：刺激(暗(x))那ncol（x）， 或者nrow (x)吗?一旦做出这个选择，就像名称(x)那x[我]， 和C（）应该始终如一（例如c (x, y)应该连接两个物体沿着他们的脊骨)。

使其清除骨干在文档中的内容将有助于用户理解（并预测）的行为长度（x）那名称(x)那x[我]那C（）等……

锻炼

Snplocations对象的形状是什么？

2.4构造子集

子集是R的强大且非常灵活的操作。

4子集运算符：[那[[那(< -那[[< -

不同类型的子集：

• 括号vs双括号
  • 括号：[
  • 双支架：[[(有时称为列表样式子集)。
• 线性vs多维
  • 线性：仅使用1个下标：x[我]或者x[[我]]。有时叫1D式子集。
  • 多维:使用超过1个下标:x [i_1，i_2，...，i_n]或者x [[i_1, i_2,…, i_n]]。一些（或全部）下标可以缺少例如x[， 3，]。
• 萃取vs替代品
  • 萃取：y < - x[…]或者Y < - X [[...]]
  • 更换：x [...] < - 值或者x[[…]] < -价值。子集是左边分配。价值被称为正确的价值或者替换价值。这种形式的子集呼叫(< -或者[[< -运营商。有时叫分配器。

R语法允许这些类型的任意组合，例如:

• Y < - X [I，J，K]：单括号多维子集

• x [i] < - 值：单括号线性分配器

• x [[i，j]] < - 值：双括号二维子程序

• 等等……

==> 8可能的组合。

即使所有这些形式都是语法有效的，它们不一定对所有对象都有意义(在这种情况下，它们应该失败)。

对于支持它的多维对象，预期线性子集沿对象的骨干（1 <= i <= length(x))。

一些例子:

• 普通矩阵，数组，数据帧，数据帧对象支持8种形式。问题:矩阵类对象和数据帧类对象的隐式线性形状不同，它们的线性子集也不同。

• Summuarizedexperiment对象支持矩形（x (i, j))及线性(x[我])子集及其替换版本。x[我]和x [i] < - 值相当于X [I，]和x[i，] <- value,分别。问题:[[也得到支持但以非标方式行事！

• 格兰人对象支持线性[和(< -。为方便起见，还支持矩形子集（即使格子对象不是矩形的）。

锻炼

找到以R为基数进行子集设置的通用手册页。

找到子集数据帧的特定手册页。

看看签名[那[[那(< -， 和[[< -通用的功能。

锻炼

snpllocations对象自然会支持哪种形式的子集?

实施它。

2.5关于API设计

GR < -  GRANGES（C（“CHR1：51-70”，“CHR1：75-100”，“CHR1：6-55”））GR

##带有3个范围和0元数据列的Granges对象：## SEQNames范围股线##  <铁钢>  ## [1] CHR1 [51,70] * ## [2] CHR [75,100] * ## [3] CHR1 [6,55] * ## ------- ## SEQINFO：1来自未指定的基因组的序列;没有SEQLENG

Shift（GR，1000）

## GRANGES对象具有3个范围和0元数据列：## SEQNAMES范围范围股线##  <铁锯>  ## [1] CHR1 [1051,1070] * ## [2] CHR [1075,1100] * ## [3] CHR1 [1006,1055] * ## ------- ## SEQINFO：1来自未指定的基因组的序列;没有SEQLENG

减少(gr)

## Granges对象具有2个范围和0元数据列：## SEQNAMES范围范围股线##  <铁锯>  ## [1] CHR1 [6,70] * ## [2] CHR [75,100] * ## ------- ## SEQINFO：1来自未指定的基因组的序列;没有SEQLENG

GPO < -  GPO（GR）GPO

## # GPos对象有96个位置和0个元数据列:## seqnames pos strand ##    ## [1] chr1 51 * ## [2] chr1 52 * ## [3] chr1 53 * ## [4] chr1 54 * ## [5] chr1 55 * ## # ... ... ... ...中国科学院上海生物技术研究所，上海生物技术研究所，上海生物技术研究所，上海生物技术研究所，上海生物技术研究所，上海生物技术研究所，上海生物技术研究所，上海生物技术研究所，上海生物技术研究所没有SEQLENG

减少(gpo)

## Granges对象具有2个范围和0元数据列：## SEQNAMES范围范围股线##  <铁锯>  ## [1] CHR1 [6,70] * ## [2] CHR [75,100] * ## ------- ## SEQINFO：1来自未指定的基因组的序列;没有SEQLENG

2.6重用现有课程

生物导体已经有一个适合您想要在您的包装中处理的数据的容器。

如果您的数据是矩形的，则首选将概括。

如果没有，那么也许通过添加几个插槽来扩展现有类是您需要执行的。

许多包已经通过总结实验做到了这一点，例如:

• deseq2.使用DESeqDataSet和DESeqTransform容器

• Minfi.使用MethylSet, RGChannelSet, RatioSet, GenomicMethylSet和GenomicRatioSet容器

• VariantAnnotation.使用VCF类。

• InteractionSet与互动仪容器。

• 基因组夫妇随着基因组液容器。

• SGSEQ.使用SGVariantCounts和sgfeatucounts容器。

• 等位基因矛纪与ASESET，Riskvariant，Regions，Detectedai​​和LinkVariantalMLOF容器。

• 还有很多…

问的Bioc-devel.如果您需要帮助找到正确的数据容器(按原样使用或扩展)，可以使用邮件列表。

这SummarizedExperiment小插图（可用这里）有一个专门用于如何扩展范围的ummarizeStiment类的部分。

从头开始开始新的课程应该是最后的手段。即使在这种情况下，也可能会扩展核心类层次结构底部的虚拟类之一。

例如：

• 通过扩展带注释的类，您可以得到元数据（）getter和setter都是现成的。

• 通过扩展向量类（仅当您的对象是矢量样对象），您得到上面的（向量扩展注释），加上：
  • 长度()版
  • mcols（）框中的吸气剂和甲板
  • 的验证并行插槽几乎是开箱即用(通过a的定义“parallelslotnames”方法）
  • 自动子集的并行插槽如果您决定您的对象应该支持子集
• 通过扩展列表类（仅当您的对象是列表的对象），您可以获得上面的所有（列表扩展向量），加上：
  • ElementType（）几乎是开箱即用(通过在类定义中添加原型)
  • as.list ()版
  • 访问有助于实现列表样式子集的机制（[[和[[< -)。

锻炼

• 修改Snplocations类的定义以使其扩展向量。

• 这样做是为了做到这一点？

2.7在不添加任何插槽的情况下扩展课程

有时，我们需要扩展一个类，而不是为它添加插槽，而是为对象添加约束。

例如，NormalIRanges对象和IRanges对象有相同的槽，但NormalIRanges对象有义务这样做正常的（见正常性部分isNormal ?这意味着什么)。

一个更简单的例子如下:假设我们想实现一个类，它代表恒定宽度的IRanges对象。一个简单的选择是扩展IRanges类:

SetClass（“ContanctWidthiranges”，包含=“陨石”）

并通过有效性方法添加“恒定宽度”约束:

setValidity("ConstantWidthIRanges"， function(object) {w <- width(object) if (length(w) != 0L && any(w != w[[1]])) return("object width is not constant") TRUE})

（我们应该讨论长度（w）！= 0l && af（w！= w [[1]]vs长度（独特（w））> 1吗?）

S4系统提供了从父级到子级(提升)和从子级到父级(降级)的自动强制方法。

虽然有一个带有这些方法的Gotcha。

让我们来看看推广:

X < -  AS（绞喉（6：8，宽度= 10），“恒定脉络岩”）Y < -  AS（讽刺（6：8，END = 10），“恒壁三气氛”）

令人惊讶的是胁迫工作y但制作了一个无效的onlystwidthiranges对象：

ValidObject（x）＃true validobject（y）＃错误！

为什么？

让我们来看看降级:

x2 <- as(x, IRanges) y2 <- as(y, IRanges)

运行良好(两个对象都是有效的IRanges实例)。

因此，从IRanges到constant twidthirges的强迫被打破了。我们如何解决这个问题?

注意，还有其他用于实现恒定宽度的圆形物体的方法。

2.8覆盖现有的方法

当我们扩展一个类时，我们得到了许多开箱即用的东西(多亏了继承)。

几件事不如预期的那样工作，所以我们需要修复它们。这标准机制这样做是覆盖现有方法。

在推翻方法时要记住的3重要事项：

1. 我们只需要对行为不符合预期的方法这样做。

2. 我们永远不应该覆盖一种改变其语义的方法！例如实现一个“宽度”rancesswidthiranges对象的方法，其作为单个数字返回宽度将是一个非常糟糕的想法。为什么？如果我们想要这样的话，我们该怎么办？

3. 最后但并非最不重要的:有时我们这样做是为了提高性能!

例子：“和”compretingInteGerlist对象的方法。

2.9扩展VS组成

让我们说我们想实现一个类来表示一个数组上的视图，即一个数组上的多维窗口。窗口可以用一组范围来表示，每个维度一个范围，例如矩阵的顶角[1- 4,1 -5]。对于一个有N维的数组，我们需要N个范围来表示视图。我们将这种对象称为“视口”(与计算机图形学领域的术语类似)。

在我们的视口对象中，我们还希望存储“参考阵列”的尺寸即，在其中定义视口的阵列（A.k.a.“底层数组）。这将有助于验证目的。

考虑以下两种实现:

SetClass（“ArrayViewPort1”，包含=“Iranges”，表示（Refdim =“Integer”））SetClass（“ArrayViewPort2”，表示（Refdim =“Integer”，范围=“Iranges”））

一个延伸了讽刺类，所以继承讽刺插槽和完整的讽刺API。是(x,“IRanges”)对这些物体都是正确的。这表示:“一个ArrayViewport1对象是燃气物体可以在预期的讽刺物体中使用任何地方“。

另一个使用组成。与ArrayViewPort1对象不同，ArrayViewPort2对象不是被认为是绞喉物体。但是他们有其中一个内部（存储在'ranges'投币口）。

最后，2个容器存储相同的数据，但它们语义是不同的。哪一个选择？

现在，我想我的视口对象有一个数组的形状，即。暗淡（）应该返回由视口划分的子数组的尺寸。我现在能做出正确的选择吗?

2.10记录S4类

• 谈论访问器，而不是插槽。

• 关注语义，而不是实现细节。

• 如果您的类扩展了已经充分记录的类，请将读取器引用到该类的手册页并添加链接（通常在\也可以看看部分)。不要在手册页中重复这些信息。

• 添加{MyClass} \别名（此外\别名{class：myclass}和{MyClass-class} \别名)，使最终用户更容易找到您的手册页。

看gpo ?在里面GenomicRanges以包为例。