Matlab AppDesigner程式設計教程第1章——物件導向程式設計

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前言

首先為什麼我們學習Matlab AppDesigner要先學物件導向程式設計呢？

1直接原因：Matlab appdesigner是物件導向程式設計的，所有控制元件都是物件，如果不瞭解物件導向程式設計，編起來就會比較懵逼；

2重要原因：物件導向程式設計好處多多，可以讓程式變得簡潔易讀易擴充套件易改等等，所以程式一大，物件導向程式設計就是必然的選擇；

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一、什麼是物件導向程式設計

我們一開始寫程式一般都是程式導向程式設計，我們把需要計算機做的事情一步一步按照過程叫計算機完成，這就叫程式導向程式設計；與之相對的就是物件導向程式設計。

那麼到底什麼是物件導向程式設計呢？

說白了就是把我們的程式要乾的事情抽象出一個一個的類出來，類裡面的個體就是物件；比如說我們程式設計與人有關那麼，那麼人就是類，人的個體比如小紅、小明就是物件，各個物件作為人這個 “類“有他們共有的屬性，比如身高體重等，作為物件個體他們又有屬性上的差異，比如身高差異，體重差異等等；類還有另一個重要特點就是還具有方法或者叫操作，作為人這個“類”，他可以有很多方法比如會吃飯睡覺等等，根據程式設計需要我們可以任意新增。

講到這裡你可能還是不明白，這些在程式裡怎麼體現呢？下面用一個著名的五子棋例子來說明，你就能明白麵向物件的精妙所在。

五子棋程式設計例子

1. 程式導向怎麼寫呢？
   1） 畫出棋盤2）黑子下2）畫出棋子3）白子下4）畫出棋子5）判斷輸贏6）重複步驟7）輸出輸贏結果
2. 物件導向寫法
   先抽象類，縱觀整個下棋過程可以抽象出3類：
   第一類：人；人類包括兩個物件黑和白，這兩個物件其實是完全一樣的
   第二類：畫圖系統
   第三類：判定系統
   整個程式只需要幾個物件之間傳遞資料就行。

這樣寫程式是不是很簡潔明瞭，還有其他很多優點比如這個程式可以分工合作來寫，一個人寫第一類；一個人寫第二類；一個人寫第三類，最後只需提供輸入輸出的介面就行，類裡面就是一個黑匣子不用管裡面是什麼；還有比如說畫圖系統的美術風格變了，那麼物件導向程式設計只需要在類裡面改就行了，甚至還可以提供幾個風格供使用者選擇，實現這個功能在物件導向裡就非常方便，如果是面向對過程程式設計，畫圖系統分佈於整個程式不同位置，改起來就很麻煩。

到這裡為止，你應該對物件導向程式設計有個大概直觀的瞭解了，那麼接下來我們看看matlab如何建立類、物件以及如何物件導向程式設計。

首先建議大家使用最新版Matlab，因為Matlab一直在對AppDesigner更新，，2020相比2019就加了好多東西，所以我建議使用最新版本。那麼我們開始吧

二、使用步驟

1.新建類

2.程式碼說明

classdef untitled
    %UNTITLED 此處顯示有關此類的摘要
    %   此處顯示詳細說明
    
    properties
        Property1
    end
    
    methods
        function obj = untitled(inputArg1,inputArg2)
            %UNTITLED 構造此類的例項
            %   此處顯示詳細說明
            obj.Property1 = inputArg1 + inputArg2;
        end
        
        function outputArg = method1(obj,inputArg)
            %METHOD1 此處顯示有關此方法的摘要
            %   此處顯示詳細說明
            outputArg = obj.Property1 + inputArg;
        end
    end
end

上圖就是一個空白類，untitled就是類的名字；properties就是類的屬性；methods就是類的方法

3.建立點類

下面通過一個簡單的例子來講解類

構造一個點類，屬性有x，y，類方法裡的第一個函式為建構函式，規則則為下面程式碼所示；注：類的屬性和方法都可以用點來呼叫和賦值，和結構體類似

classdef point
    properties
        x
        y
        l
    end
    
    methods
        function obj = point(x,y)
            obj.x = x;
            obj.y = y;
        end
        function obj=get_l(obj)
            obj.l = sqrt(obj.x^2+obj.y^2);
        end
    end
end

這樣一個簡單的2維點類就構造完畢，現在我們可以構建兩個點p1和p2，p1，p2即為物件：p1=(1,1)，p2=(1,2)

p1=point(1,1)
p2=point(1,2)

構造完類就可以新增方法了，比如我想知道點到原點的距離，我們就可以新增一個屬性l來表示，並在方法里加個函式，取名get_l，如下：

classdef point
    properties
        x
        y
        l
    end
    
    methods
        function obj = point(x,y)
            obj.x = x;
            obj.y = y;
        end
        function obj=get_l(obj)
            obj.l = sqrt(obj.x^2+obj.y^2);
        end
    end
end

這樣我們要知道p1到原點的距離可以這樣呼叫：

p1=point(1,1)
p1.get_l

當然我們還可以繼續新增屬性和方法根據我們需要，到這裡為止，構造類，建立物件，呼叫方法的基本方法我們已經會了，當然物件導向程式設計還有許多進階技巧，這些就需要大家自己在實踐中自己掌握了。

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總結

以上就是Matlab構建類的方法，當然這是最基礎的概念，由於Matlab Appdesigner是用物件導向程式設計的方式寫的，所以掌握類的概念十分重要，下一章通過具體的例子來進一步說明類的使用。

本人專業光學設計工作者，業餘Matlab愛好者，感興趣的可以關注我的微信公眾號“靠譜光學”，分享靠譜知識。