《MATLAB面向对象编程——从入门到设计模式(第2版)》PDF电子书免费下载

作者:  徐潇 李远

出版社: 北京航空航天大学出版社

出版年: 2017年10月

ISBN: 9787512424029

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内容简介

目录

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
2.8Handle 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
2.9.4MATLAB 对属性访问的控制与C 和Java 有什么不同. . . . . . . . . . . . 62
2.10clear 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
3.2MATLAB 的Value 类和Handle 类. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.2.1什么是Value 类和Handle 类. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.2.2Value 类对象和Handle 类对象复制有什么区别.. . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.2.3Value 类对象和Handle 类对象赋值有什么区别.. . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.2.4Value 类对象和Handle 类对象当作函数参数有什么区别. . . . . . . . . . . . . 76
3.2.5Value 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
5.4.1Package 中的类是如何组织的. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . 108
5.4.2如何使用Package 中的某个类. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
5.4.3如何导入Package 中的所有类. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
5.5函数和类方法重名到底调用谁. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 109
5.6Package 中的函数和当前路径上的同名函数谁有优先级. . . . . . . . . . . . 110
第6 章MATLAB 对象的保存和载入. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 112
6.1save 和load 命令. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
6.1.1对象的save 和load 操作. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
6.1.2MAT 文件中保存了对象中的哪些内容. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . 112
6.1.3如果类的定义在save 操作之后发生了变化.. . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
6.2saveobj 和loadobj 方法. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
6.2.1如何定义saveobj 方法. . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
6.2.2如何定义loadobj 方法. . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
6.3继承情况下的saveobj 和loadobj 方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
6.3.1存在继承时如何设计saveobj 方法. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
6.3.2存在继承时如何设计loadobj 方法. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
6.4什么是瞬态属性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 123
6.5什么是装载时构造(ConstructOnLoad) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
第7 章面向对象的GUI 编程:分离用户界面和模型. . . . . . . . . . . . . .. . 127
7.1如何用GUIDE 进行GUI 编程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
7.2如何用面向过程的方式进行GUI 编程. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
7.3如何用面向对象的方式进行GUI 编程. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
4MATLAB 面向对象编程——从入门到设计模式(第2 版)
7.4模型类中应该包括什么. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 134
7.5视图类中应该包括什么. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 135
7.6控制器类中应该包括什么. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 138
7.7如何把Model、View 和Controller 结合起来. . . . . . . . . . . . . . .. . . 139
7.8如何测试MVC 的GUI 程序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
7.9如何设计多视图的GUI 以及共享数据. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
7.10如何设计GUI 逻辑架构. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
7.11如何使用GUI Layout Toolbox 对界面自动布局. . . . . . . . . . . . . . . . 151
7.11.1为什么需要布局管理器. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 151
7.11.2纵向布局器VBox 类. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
7.11.3横向布局器HBox 类. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
7.11.4选项卡布局器TabPanel 类. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
7.11.5网格布局器Grid 类. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
7.11.6GUI Layout 的复合布局. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 157
7.11.7把GUI Layout Toolbox 和MVC模式结合起来. . . . . . . . . . . . . . . . 158
7.11.8GUI Layout Toolbox 两个版本的说明. . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 160
第2 部分面向对象编程中级篇
第8 章类的继承进阶. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .163
8.1继承结构下的构造函数和析构函数. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . 163
8.1.1什么情况需要手动调用基类的构造函数. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . 163
8.1.2什么情况可以让MATLAB 自动调用基类的构造函数. . . . . . . . . . . . . . 164
8.1.3常见错误:没有提供默认构造函数. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 166
8.1.4在构造函数中调用哪个成员方法. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 167
8.1.5析构函数被调用的顺序是什么. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . 168
8.2MATLAB 的多重继承. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 169
8.2.1什么情况下需要多重继承. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 169
8.2.2什么是多重继承. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 170
8.2.3构造函数被调用的顺序是什么. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . 172
8.2.4多重继承如何处理属性重名. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 172
8.2.5多重继承如何处理方法重名. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 174
8.2.6什么是钻石继承. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 175
8.2.7如何同时继承Value 类和Handle 类. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
8.3如何禁止类被继承. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 180
第9 章类的成员方法进阶. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
9.1Derived 类和Base 类同名方法之间有哪几种关系. .. . . . . . . . . . . . . . 182
9.1.1Derived 类的方法覆盖Base 类的方法. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . 182
9.1.2Derived 类的方法可以扩充Base 类的同名方法. .. . . . . . . . . . . . . . . 183
9.1.3Base 类的方法可以禁止被Derived 类重写. .. . . . . . . . . . . . . . . . . 184
9.2什么是静态方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 184
9.3同一个类的各个对象如何共享变量. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . 186
9.3.1什么情况下各个对象需要共享变量. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 186
9.3.2如何共享Constant 属性. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
9.3.3如何共享变量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 187
第10 章抽象类. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 189
10.1什么是抽象类和抽象方法. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 189
10.2为什么需要抽象类. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 190
10.3如何使用抽象类. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 191
10.3.1抽象类不能直接用来声明对象. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . 191
10.3.2子类要实现所有的抽象方法. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 192
第11 章对象数组. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 195
11.1如何把对象串接成数组. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 195
11.2如何直接声明对象数组. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 196
11.3如何使用findobj 函数寻找特定的对象.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
11.4如何利用元胞数组把不同类的对象组合到一起. . . . . . . . . . . . . .. . . 201
11.5什么是转换函数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 203
11.6如何利用转换函数把不同类的对象组合到一起. . . . . . . . . . . . . .. . . 204
11.7如何用非同类(Heterogeneous)数组盛放不同类对象. . . . . . . . . . . . . 205
11.7.1为什么需要非同类数组. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 205
11.7.2含有不同类对象的数组类型. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 207
11.7.3使用非同类要避免哪些情况. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 209
11.7.4如何向量化遍历数组中对象的属性. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 209
11.7.5如何设计成员方法使其支持向量化遍历. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . 211
第12 章类的运算符重载. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
12.1理解MATLAB 的subsref 和subsasgn 函数. . . . . . . . . . . . . . . . .. 213
12.1.1MATLAB 如何处理形如a(1,:) 的表达式. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . 213
12.1.2MATLAB 如何处理形如a{1,:} 的表达式. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . 214
12.1.3MATLAB 如何处理形如s.f 的表达式. . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . 215
12.2如何重载subsref 函数. . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
6MATLAB 面向对象编程——从入门到设计模式(第2 版)
12.3如何重载subsasgn 函数. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
12.4什么情况下重载下标运算符. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 218
12.5如何重载plus 函数. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
12.6MATLAB 的Dispatching 规则是什么. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
12.7如何判断两个对象是否相同. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 221
12.8如何让一个对象在行为上像一个函数. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 223
12.9MATLAB 中哪些运算符允许重载. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . 226
12.10实例:运算符重载和量纲分析. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 227
12.10.1如何表示量纲. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 227
12.10.2需求和设计:加法和减法. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 229
12.10.3需求和设计:乘法和除法. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 232
第13 章枚举类型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 237
13.1为什么需要枚举类型(Enumeration) . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 237
13.2什么是枚举类型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 241
13.3枚举类型应用实例. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 243
13.3.1枚举类型的属性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 243
13.3.2枚举类型的方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 244
13.3.3枚举类型对象数组. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 246
13.3.4从基本数据类型中派生枚举类型. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 247
第14 章超类. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 249
14.1什么是超类. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . 249
14.2如何获得一个类的meta.class 对象.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
14.3meta.class 对象中有些什么内容. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . 252
14.4如何手动克隆一个对象. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 253
14.5如何使用matlab.mixin.Copyable 自动克隆一个对象. . . . . . . . . . . . . . 259
第3 部分设计模式篇
第15 章面向对象程序设计的基本思想. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
15.1单一职责原则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 266
15.2开放与封闭原则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 268
15.3多用组合少用继承原则. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 269
15.4面向接口编程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 271
第16 章创建型模式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .276
16.1工厂模式:构造不同种类的面条. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . 276
16.1.1简单工厂模式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 276
16.1.2工厂模式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 280
16.1.3工厂模式总结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 282
16.1.4如何进一步去掉switch/if 语句. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
16.1.5抽象工厂. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 285
16.1.6抽象工厂模式总结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 287
16.2单例模式:给工程计算添加一个LOG 文件. .. . . . . . . . . . . . . . . . . 288
16.2.1如何控制对象的数量. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 288
16.2.2如何删除一个Singleton 对象. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
16.2.3应用:如何包装一个对象供全局使用. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . 291
16.3建造者模式:如何用MATLAB 构造一辆自行车.. . . . . . . . . . . . . . . 293
16.3.1问题的提出. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 293
16.3.2应用:建造者模式为大规模计算做准备工作. . . . . . . . . . . . . .. . . . . 297
16.3.3建造者模式总结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 298
第17 章装饰者模式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .302
17.1装饰者模式的引入. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 302
17.2面馆菜单代码. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 304
17.3装饰者模式总结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 306
第18 章行为模式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 308
18.1观察者模式:用MATLAB 实现观察者模式.. . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
18.1.1发布和订阅的基本模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 308
18.1.2订阅者查询发布者的状态. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 311
18.1.3把发布者和订阅者抽象出来. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 312
18.1.4观察者模式总结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 313
18.2策略模式:分离图像数据和图像处理算法. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . 316
18.2.1问题的提出. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 316
18.2.2应用:更复杂的分离数据和算法的例子. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . 320
18.2.3策略模式总结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 321
18.3遍历器模式:工程科学计算中如何遍历大量数据. . . . . . . . . . . . .. . . 323
18.3.1问题的提出. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 323
18.3.2聚集和遍历器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 324
18.3.3遍历器模式总结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 328
18.4状态模式:用MATLAB 模拟自动贩卖机. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
18.4.1使用if 语句的自动贩卖机. . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
8MATLAB 面向对象编程——从入门到设计模式(第2 版)
18.4.2使用状态模式的自动贩卖机. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 335
18.4.3状态模式总结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 340
18.5模板模式:下面条和煮水饺有什么共同之处. . . . . . . . . . . . . .. . . . . 341
18.5.1抽象下面条和煮水饺的过程. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 341
18.5.2应用:把策略和模板模式结合起来. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 346
18.5.3模板模式总结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 347
18.6备忘录模式:实现GUI 的undo 功能. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
18.6.1如何记录对象的内部状态. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 348
18.6.2应用:如何利用备忘录模式实现GUI 的do 和undo 操作. . . . . . . . . . . . 351
18.6.3备忘录模式总结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 356
第4 部分框架篇
第19 章MATLAB 单元测试框架. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 359
19.1框架概述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . 359
19.2基于函数的单元测试构造. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 359
19.3getArea 函数的单元测试: 版本I . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
19.4getArea 函数的单元测试: 版本II 和版本III . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366
19.5测试的准备和清理工作: Test Fixture . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 369
19.6验证方法: Types of Qualification . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . 371
19.7测试方法论和用测试驱动开发. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 375
19.7.1开发流程概述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 375
19.7.2用测试驱动开发:fibonacci 例. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377
19.7.3用测试驱动开发:运算符重载和量纲分析. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . 381
19.8基于类的单元测试. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 393
19.8.1getArea 函数的基于类的单元测试. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . 393
19.8.2MVC GUI 的基于类的单元测试. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . 395
第20 章MATLAB 性能测试框架. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 401
20.1为什么需要MATLAB 性能测试框架. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
20.2基于类的性能测试框架. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 403
20.2.1构造测试类. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 403
20.2.2测试结果解析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 405
20.3误差范围和置信区间. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 407
20.4性能测试的适用范围讨论. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 410
附录
附录A 综合实例:如何把面向过程的程序转成面向对象的程序. . . . . . . . . . . 413
附录B MATLAB 高级数据结构:containers.Map . . . . . . . . . . . . . . . 425
B.1containers.Map 简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 425
B.2数组、元胞数组和结构体的局限性. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . 426
B.3用containers.Map 来记录电话号码簿. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428
B.4containers.Map 的属性和成员方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . 429
B.5containers.Map 的特点. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . 430
B.5.1containers.Map 可以不断地扩张且不需要预分配. . . . . . . . . . . . . . . .430
B.5.2containers.Map 可以作为参数在函数内部直接修改. . . . . . . . . . . . . . .431
B.5.3containers.Map 可以增强程序的可读性. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 431
B.5.4containers.Map 提供对数据的快速查找. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 431
B.6containers.Map 的使用实例. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 433
B.6.1用来存放元素周期表. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 433
B.6.2用来实现快速检索. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 433
附录C MATLAB 高级数据结构:table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435
C.1table 简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 435
C.1.1为什么需要table 数据结构. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435
C.1.2通过导入数据构造table 对象. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436
C.1.3调用table 构造函数来构造table 对象. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436
C.1.4通过转换函数构造table 对象. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437
C.2访问table 中的数据. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 438
C.3table 的操作. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 439
C.3.1删除行列. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 439
C.3.2添加行列. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 440
C.3.3合并table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . 441
C.3.4操作列数据. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 442
C.3.5排序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 444
C.3.6筛选和查找. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 445
C.3.7输出到文件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 445
C.4其他数据类型之间和table 相互转换. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446
C.5table 之间的操作. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 449
C.6table 的属性和支持的操作. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 452
10MATLAB 面向对象编程——从入门到设计模式(第2 版)
附录D 对函数的输入进行检查和解析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 454
D.1为什么要对函数的输入进行检查. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . 454
D.2validateattributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 454
D.2.1validateattributes 的基本使用. . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 454
D.2.2validateattributes 的额外提示信息. . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 455
D.2.3validateattributes 支持的检查类型和属性. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 457
D.3validatestring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . 458
D.4inputParser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 459
D.4.1inputParser 的基本使用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 459
D.4.2inputParser 的可选参数和默认参数值设置. . . . . . . . . . . . . . . . .. . 461
D.4.3inputParser 和validateattributes 联合使用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462
D.4.4inputParser 的参数名–参数值对的设置. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 462
D.4.5inputParser 解析结构体的输入. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . 465
D.5引子:为什么需要MATLAB 的单元测试系统.. . . . . . . . . . . . . . . . 466
参考文献. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 468
写在后. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 469
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