[toc]

matlab中面向对象程序设计

统一建模语言(UML)：Unified Modeling Language：对程序的一种图像表达方式，matlab要求每个类的定义保存为一个同名的文件，在matlab中建立实体对象的方式是：调用类的构造函数（Constructor）。构造函数和类同名；构造函数返回值构造出来的新的对象。

classdef Point2D < handle
	properties
	end
	methods
	end
end

类定义中包含一个属性block和一个方法block

constructor构造方法：负责产生并返回类的对象，通常还可以用来初始化对象的属性。

类的属性

• 使用dot运算符来访问对象的属性
• 属性的默认值（DefaultValue）：在property定义中 直接赋值，或使用表达式赋值，在类定义在matlab装载时执行一次，还可以在constructor对属性变量做初始化。
• 常量（Constant）属性：在对象生存周期中值保持不变的属性

classdef A < handle
	properties(Constant)
		R = pi / 180
	end
end

如果不显示给定常量属性一个特定的值，则默认为empty double，另，constant property不用创建对象就可以直接使用类中的常量。

A.R % A是类名而不是对象名

• 非独立（Dependenet）属性：其值依赖于其他的属性，一旦其他属性改变，该属性也做相应的变化。对象内部没有给属性分配物理存储空间，每次该属性被访问时，其值将被动态地计算，方法由get提供。

classdef Point2D < handle
	properties
		x
		y
	end
	properties(Dependent)
		r
	end
	methods
		function obj = Point2D(x0, y0)
			obj.x = x0;
			obj.y = y0;
		end
		function r = get.r(obj) 	% Dependent 属性要放在get方法中
			r = sqrt(obj.x^2 + obj.y^2);
			disp('get.r called');
		end
	end
end

设置为dependent好处：支持dot和向量化操作，若r是一个matrix或vector，在类的外部，可以直接进行矢量操作；若r是一个结构体，可以直接使用dot访问r内部的其他fields。

classdef View < handle
	properties
		hFig
		hEdit
	end
	properties(Dependent)
		text
	end
	methods
		function obj = View()
			obj.hFig = figure();
			obj.hEdit = uicontrol('style','edit','parent',obj.hFig);
		end
		function str = get.text(obj)
			str = get(obj.hEdit, 'String');
		end
	end
end

• 隐藏（Hiidden）属性

隐藏的效果是在命令行中查看对象的信息时，该属性不会被显示出来。（隐藏类的内部细节）

classdef A < handle
	properties(Hidden)
		var
	end
	methods(Hidden)
		function internalFunc(obj)
			disp('I am a hidden function');
		end
	end
end

类的方法

• 调用类的方法：1. 使用OOP的dot语法obj.normalize()； 2. 使用传统的函数语法调用成员normalize(obj)
• 点调用和函数式低矮用类方法区别
  1. p1.normalize符合面向对象风格，程序的可读性高；
  2. 使用dot语法清楚地告诉matlab要调用的是成员方法还是函数。确定用户到底是在调用函数还是类方法，是dispatcher的工作，唯有在执行时，dispatcher才会参与工作；
  3. 使用dot语法，matlab的语法检查器回及时帮助用户检查语法错误。
• 方法的签名：函数签名 = 函数名 + 所属类
• 使用disp方法定制对象的显示：可以通过定义类的disp方法（也叫覆盖override）来定制对象在命令行上的输出内容。包含定制disp方法的类的对象，在命令行被用户查询时，会优先调用类的disp方法。

类的构造函数（Constructor）

是一种特殊的成员方法，和类的名称相同，用来创造类的实例。constructor只能有一个返回值，且必须时新创建的对象。

matlab是弱解释性语言，不能通过参数数目的不同来决定调用哪个参数，类似的功能只能放到函数体中，通过判断参数的个数（nargin）来实现，根据nargin的不同选择不同的代码。

不带任何参数的构造函数为Default Constructor。

类的继承

matlab中可以用isa查询一个对象是否属于一个特定的类。UML中继承用空心三角箭头表示。

• 在子类方法中调用父类同名方法

  句柄是一种抽象的思想：隐藏了内核实现的细节，同时为调用提供了方便，保证了内核的安全。子类和父类成员方法可以有相同的名字，并且在子类方法内部可以调用父类的同名方法，在子类中，除同名方法外的其他地方不能调用父类的同名方法。

  调用语法：superMethod@superClass(this, otherArguments)

• 多态：建立在继承的基础上，同名的方法被不同的对象调用，能产生不同的行为（形态）。

类之间的基本关系：继承、组合和聚集

handle类的set和get方法

• set：set方法给对象属性的赋值提供了一个中间层，可以检查赋值是否符合要求或者检查赋值的类型。还可以在set方法中做一些其他工作，如LOG记录每次属性被赋的值。

classdef A < handle
	properties
		a
	end
	methods
		function set.a(obj, val)
			if val >= 0
				obj.a = val;
			else
				error('a must be positive');
			end
		end
	end
end

load一个对象时，属性set方法会被MATLAB调用，如果这时对象的某些属性值仍是默认值，这些属性会经过set方法，被验证有效性。

• get：get方法提供了对成员属性查询操作的一个中间层。可以使程序向后兼容。

classdef Record < handle
	properties(Dependent, Hidden)
		data % 需要把data的名字改成timeStamp（旧属性 -> 新属性）
	end
	properties
		timestamp
	end
	methods
		function set.data(obj, val)
			obj.timeStamp = val;
		end
		function val = get.data(obj)
			val = obj.timeStamp;
		end
	end
end

属性和方法的访问权限

Access = public、protected、private，属性的访问权限还可以被细分为赋值SetAccess和查询GetAccess的权限。