构建面向对象程序：MATLAB对象编程提升代码可维护性

# 1. 面向对象编程基础

面向对象编程（OOP）是一种编程范式，它将数据和操作封装在对象中。对象是具有状态（数据）和行为（方法）的实体。OOP 的主要优点包括：

- **封装：** 将数据和操作隐藏在对象中，使其免受外部访问。
- **继承：** 允许类从其他类继承属性和方法，实现代码重用。
- **多态：** 允许对象以不同的方式响应相同的消息，实现代码灵活性。

# 2. MATLAB对象编程

### 2.1 对象和类的定义

**对象**是现实世界实体的抽象表示，它包含了该实体的状态（属性）和行为（方法）。

**类**是对象的模板，它定义了对象的属性和方法的结构和行为。

**MATLAB中定义类：**

classdef MyClass
    % 定义属性
    properties
        name;
        age;
    end

    % 定义方法
    methods
        function obj = MyClass(name, age)
            % 构造函数
            obj.name = name;
            obj.age = age;
        end

        function greet(obj)
            % 方法
            disp(['Hello, my name is ', obj.name, ' and I am ', num2str(obj.age), ' years old.']);
        end
    end
end

### 2.2 对象的属性和方法

**访问对象属性：**

myObject = MyClass('John', 30);
myObject.name  % 输出：'John'

**调用对象方法：**

myObject.greet()  % 输出：'Hello, my name is John and I am 30 years old.'

### 2.3 类的继承和多态

**继承：**子类可以继承父类的属性和方法，并可以定义自己的新属性和方法。

classdef SubClass < MyClass
    % 定义子类特有的属性
    properties
        occupation;
    end

    % 定义子类特有的方法
    methods
        function obj = SubClass(name, age, occupation)
            % 构造函数
            obj = obj@MyClass(name, age);  % 调用父类构造函数
            obj.occupation = occupation;
        end

        function work(obj)
            % 子类特有的方法
            disp(['I am a ', obj.occupation, ' called ', obj.name, '.']);
        end
    end
end

**多态：**子类对象可以被当作父类对象使用，并调用父类的方法，但会执行子类特有的实现。

mySubObject = SubClass('Jane', 25, 'Teacher');
mySubObject.greet()  % 输出：'Hello, my name is Jane and I am 25 years old.'
mySubObject.work()  % 输出：'I am a Teacher called Jane.'

# 3.1 创建和使用对象

#### 创建对象

在 MATLAB 中，可以使用 `class` 关键字创建类，然后使用 `constructor` 方法创建对象。`constructor` 方法负责初始化对象的属性。

% 定义类
classdef Person
    properties
        name
        age
    end
    methods
        function obj = Person(name, age)
            obj.name = name;
            obj.age = age;
        end
    end
end

% 创建对象
person1 = Person('John', 30);

#### 访问对象属性和方法

可以使用点号运算符 (.) 访问对象的属性和方法。

% 访问属性
disp(person1.name); % 输出：John

% 调用方法
person1.setAge(35); % 更新年龄

#### 对象数组和结构体

MATL