Schulungen zu MATLAB und Simulink

Objektorientierte Programmierung mit MATLAB

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Kursbeschreibung

Eine große Anzahl an MATLAB-Funktionen zu pflegen, kann schwierig sein, da bei jeglichen Änderungen am Datenformat umfangreiche und fehleranfällige Aktualisierungen des bestehenden Codes erforderlich werden. Die objektorientierte Programmierung geht diese Probleme an, indem sie Daten und zugehörige Funktionen in einer Einheit zusammenfasst, wodurch ein benutzerdefinierter Datentyp entsteht. Zudem ermöglicht sie die Details der Implementierung vor dem Benutzer zu verbergen, was zukünftige Veränderungen vereinfacht und die Wartbarkeit verbessert.

In diesem Kurs erlernen Sie Techniken der objektorientierten Programmierung, um komplexe, jedoch flexible MATLAB®-Anwendungen zu entwickeln. Darüber hinaus erlernen Sie, wie Sie Unit-Tests einsetzen, um die Qualität der Software sicherzustellen und deren Wartung zu vereinfachen.
 
Themen sind unter anderem:
  • Erstellen von benutzerdefinierten Datentypen, die Daten und Funktionen zusammenfassen
  • Erstellen von wartbaren und erweiterbaren Anwendungen durch Vererbung und Aggregation
  • Erstellen von zuverlässigen Anwendungen durch Unit Tests
  • Automatisches Aufrufen von Funktionen bei Datenänderungen

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Erstellen eigener Datentypen

Ziel: Erlernen grundlegender Techniken und Verstehen der Vorteile der objektorientierten Programmierung durch die Gegenüberstellung mit prozeduralem Code. Erstellen eines einfachen benutzerdefinierten Datentyps, der als „Klasse“ bezeichnet wird.

  • Zusammenfassen von Daten und Funktionalität in eine einzige Klassendefinition
  • Dokumentieren von Klassen
  • Verwenden von Klassen, um Workspace-Variablen zu erstellen, die als „Objekte“ bezeichnet werden.

Entwerfen einer MATLAB-Klasse

Ziel: Entwickeln einer einfach verwendbaren Klasse, die Dateninkonsistenzen verhindert. Verbergen der Implementierungsdetails vor dem Benutzer, um eine einfache Wartung und eine benutzerfreundliche Schnittstelle zu erreichen.

  • Verwenden von Attributen und Zugriffsmethoden zum Erstellen einer intuitiven Klasse, die Datenunstimmigkeiten verhindert.
  • Verbergen der Implementierungsdetails durch private Eigenschaften und Methoden
  • Anpassen von Standardoperatoren für eigene Klassen

Erstellen von Klassenhierarchien

Ziel: Vermeiden von Code-Duplikation durch Erstellen einer gemeinsamen Superklasse, die die gemeinsame Funktionalität mehrerer ähnlicher Klassen beinhaltet.

  • Erstellen einer gemeinsamen Superklasse für zwei ähnliche Klassen
  • Erweitern der Superklasse durch spezialisierte Subklassen
  • Verwenden abstrakter Eigenschaften und Methoden, wenn Daten und Funktionen auf Ebene der Superklasse nicht vollständig definiert werden können

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Implementieren von Referenzverhalten

Ziel: Gewährleisten der Datenstimmigkeit mithilfe von Referenzverhalten (Handle), um ein Datenobjekt in der gesamten Anwendung zu teilen. Erweitern der Funktionalität einer Klasse durch Einbettung in eine andere Klasse mittels Aggregation.

  • Erstellen einer Klasse mit Referenzverhalten
  • Einbetten einer Datenklasse in eine Viewer-Klasse, die für die Datenvisualisierung verantwortlich ist.
  • Wählen zwischen Klassen mit Referenz- und Wertverhalten (Handle vs. Value Klasse)

Schreiben von Komponententests

Ziel: Verbessern der Code-Wartbarkeit durch Erstellen von Unit-Tests, die ein korrektes Code-Verhalten sicherstellen. Verwenden des Unit Testing Framework von MATLAB zum Verbessern der Qualität und Flexibilität der Software.

  • Schreiben eines Tests
  • Erstellen einer Testumgebung mithilfe von Setup- und Teardown-Methoden
  • Parametrisieren von Tests
  • Testen von Fehlerfällen
  • Erstellen und Verwenden von Test-Suites
  • Erstellen von Test-Abdeckungsberichten

Synchronisieren von Objekten

Ziel: Automatisches Auslösen von Funktionsaufrufen als Reaktion auf spezifische Datenänderungen. Mithilfe von Events, Listeners und Callbacks spezifizieren, welche Datenveränderungen überwacht und welche Funktionen ausgeführt werden.

  • Verwenden von Events, um festzulegen, welche Datenänderungen überwacht werden sollen.
  • Definieren von Listeners, die Reaktionen auf Events auslösen.
  • Implementieren von Callbacks, die festlegen, welcher Code als Reaktion ausgeführt werden soll.

Stufe: Aufbaukurse

Voraussetzungen:

MATLAB Programmiertechniken oder Erfahrung mit der Strukturierung von MATLAB Programmcode in Funktionen.

Dauer: 2 Tage

Sprachen: Deutsch, English, 中文

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