MATLAB面向对象编程——从入门到设计模式（第2版） 9787512424029

本书分为4 部分：第1 部分是面向对象编程初级篇，主要介绍MATLAB 面向对象编程的基础知识和语法；第2 部分是面向对象编程中级篇，主要介绍面向对象编程的中高级概念，方便读者在编程中遇到问题时查询；第3 部分是设计模式篇，把面向对象的编程方法应用到实际问题中，并从实际问题中抽象出一般的解决方法，即设计模式；第4 部分是框架篇，主要介绍构建在面向对象和设计模式基础之上的MATLAB测试框架，包括单元测试框架和性能测试框架。

本书既可作为高等院校MATLAB 课程的辅助读物，也可作为从事科学计算、程序设计等工作的科研人员的参考用书。

徐潇：MathWorks开发部MATLAB架构C  高级软件工程师。计算物理学博士，研究方向为电子结构计算、密度泛函算法开发；计算机硕士，研究方向为图像处理。2004年，开始使用MATLAB，在科研编程中遇到了开发大型程序难以维护的困难，花了很多时间用于改进程序但效果总不尽如人意。2009年，开始使用MATLAB面向对象编程，发现工程进度被迅速加快，于是萌生了写一本介绍MATLAB 面向对象编程书的念头。2011年，在美国取得博士学位之后入职MathWorks，从理科科研工作者和多年的MATLAB爱好者，成为一名MATLAB语言的设计开发和实现的软件工程师。2016年，作者在MATLAB中文论坛开辟了技术专栏（http://www.ilovematlab.cn/forum-219-1.html），和大家分享*的行业应用技术和MATLAB编程理念，旨在推动软件工程中的现代手段在MATLAB科学工程计算项目中的使用，帮助科学家和工程师们更有效地解决复杂的科研问题。本书凝结了作者多年的科研和工作经验以及对MATLAB语言的理解，希望能对各种规模的科学工程计算项目的MATLAB使用者有所启发。

李远：本、硕毕业于北方交通大学，在美国的维克弗斯特大学取得物理学博士学位。2014年回国创建北醒（北京）光子科技有限公司，专注于固态激光雷达的研发和生产，产品应用于无人驾驶、无人机和机器人等领域。希望这本《MATLAB面向对象编程——从入门到设计模式（第2版）》能够给工程科学领域的工作者带来方便，尤其对于一些需要长期使用而且不断更新的程序。

第1 部分面向对象编程初级篇

第1 章面向过程编程和面向对象编程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.1
什么是面向过程编程. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 3

1.2
什么是面向对象编程. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 4

1.2.1
什么是对象. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 4

1.2.2
什么是类. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 4

1.2.3
什么是统一建模语言. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 6

1.3
面向过程编程有哪些局限性. . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 9

1.4
面向对象编程有哪些优点. . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 13

第2 章MATLAB 面向对象编程入门. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 16

2.1
如何定义一个类. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 16

2.2
如何创建一个对象. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 17

2.3
类的属性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.3.1
如何访问对象的属性. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 19

2.3.2
什么是属性的默认值. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 19

2.3.3
什么是常量属性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 21

2.3.4
什么是非独立属性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 21

2.3.5
什么是隐藏属性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 25

2.4
类的方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 26

2.4.1
如何定义类的方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 26

2.4.2
如何调用类的方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 27

2.4.3
点调用和函数调用类方法的区别. . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 29

2.4.4
什么是方法的签名. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 29

2.4.5
类、对象、属性和方法之间的关系. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 32

2.4.6
如何用disp 方法定制对象的显示. . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

2.5
类的构造函数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 35

2.5.1
什么是构造函数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 35

2.5.2
如何在构造函数中给属性赋值. . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 36

2.5.3
如何让构造函数接受不同数目的参数. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 36

2.5.4
什么是默认构造函数. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 37

2.5.5
用户一定要定义构造函数吗. . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 38

2.6
类的继承. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 39

2.6.1
什么是继承. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 39

2.6.2
为什么子类构造函数需要先调用父类构造函数. . . . . . . . . . . . . .
. . . . 43

2.6.3
在子类方法中如何调用父类同名方法. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 45

2.6.4
什么是多态. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 46

2.7
类之间的基本关系：继承、组合和聚集. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 47

2.7.1
如何判断B 能否继承A . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

2.7.2
企鹅和鸟之间是不是继承关系. . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 48

2.7.3
如何把类组合起来. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 49

2.7.4
什么是组合聚集关系. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 51

2.8
Handle 类的set 和get 方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

2.8.1
什么是set 方法. . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

2.8.2
什么是get 方法. . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

2.9
类的属性和方法的访问权限. . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 56

2.9.1
什么是public、protected 和private 权限. . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 56

2.9.2
如何设置类的属性和方法的访问权限. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 59

2.9.3
如何更细粒度地控制访问权限. . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 60

2.9.4
MATLAB 对属性访问的控制与C  和Java 有什么不同. . . . . . . . . . . . 62

2.10
clear classes 到底清除了什么. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 63

2.11
对象根据类定义的改变而自动更新. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 64

第3 章MATLAB 的句柄类和实体值类. . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 66

3.1
引子：参数是如何传递到函数空间中去的. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 66

3.2
MATLAB 的Value 类和Handle 类. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

3.2.1
什么是Value 类和Handle 类. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

3.2.2
Value 类对象和Handle 类对象复制有什么区别.
. . . . . . . . . . . . . . . . 72

3.2.3
Value 类对象和Handle 类对象赋值有什么区别.
. . . . . . . . . . . . . . . . 73

3.2.4
Value 类对象和Handle 类对象当作函数参数有什么区别. . . . . . . . . . . . . 76

3.2.5
Value 类对象和Handle 类对象作为默认值有什么区别. . . . . . . . . . . . . . 77

3.2.6
什么情况下使用Value 类或Handle 类. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

3.3
类的析构函数（Destructor） . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

3.3.1
什么是对象的生存周期. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 83

3.3.2
什么是析构函数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 84

3.3.3
对Object 使用clear 会发生什么. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

3.3.4
对Object 使用delete 会发生什么. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

3.3.5
什么情况下delete 方法会被自动调用. .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

3.3.6
出现异常时delete 函数如何被调用. .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

3.3.7
什么情况下用户需要自己定义一个delete 方法. . . . . . . . . . . . . . . . . 92

第4 章事件和响应. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
95

4.1
事件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 95

4.1.1
什么是事件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 95

4.1.2
如何定义事件和监听事件. . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 96

4.1.3
为什么需要事件机制. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 97

4.2
发布者通知观察者，但不传递消息. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 98

4.3
发布者通知观察者，并且传递消息. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 100

4.4
删除listener . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

第5 章MATLAB 类文件的组织结构. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 104

5.1
如何使用其他文件夹中类的定义. . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 104

5.2
如何把类的定义和成员方法的定义分开. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 105

5.3
如何定义类的局部函数. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 106

5.4
如何使用Package 文件夹管理类. . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

5.4.1<