DEUG MIAS Option Info Introduction JAVA

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DEUG MIAS Option InfoIntroduction à JAVA

• Olivier Sigaud
• LIP6/AnimatLab
• olivier.sigaud_at_lip6.fr
• 01.44.27.88.53

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Plan du cours 5

• La surcharge
• L'héritage
• super() et super
• La classe Object
• Les classes "enveloppe" (Wrappers)
• Héritage et organisation
• Le typage dynamique

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Rappel la surcharge

• On appelle surcharge le fait davoir plusieurs
  méthodes qui ont le même nom au sein de la même
  classe
• Les exemplaires de la méthode ont des paramètres
  différents
• Ils peuvent avoir le même type de retour
• Par contre, impossible davoir des types de
  retour différents pour les mêmes paramètres

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Surcharge exemple

• class Additionneur
• static int somme(int a, int b) // 1
• return (ab)
• static int somme(int a, int b, int c) // 2
• return (abc)
• static float somme(float a, float b) // 3
• return (ab)
• static float somme(int a, int b) // interdit à
  cause de 1
• return ((float)a(float)b)

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L'héritage
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L'héritage

• On peut souvent classer les objets dans des
  arborescences de type de plus en plus génériques

Mot
Adj
Nom
Verbe
V_Transitif
V_Intransitif
dormir
prendre
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Un cas concret

• La classe Voiture représente toutes sortes de
  voitures possibles
• On pourrait définir un camion comme une voiture
  très longue, très haute, etc.
• Mais un camion a des spécificités vis-à-vis des
  voitures remorque, cargaison, boîte noire, etc.
• On pourrait créer une classe Camion qui ressemble
  à la classe Voiture
• Mais on ne veut pas réécrire tout ce qu'elles ont
  en commun

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Solution
Vehicule
Voiture
Camion

• La classe Vehicule contient tout ce qu'il y a de
  commun à Camion et Voiture
• Camion ne contient que ce qu'il y a de spécifique
  aux camions

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Objectif de l'héritage

• On souhaite ne décrire qu'une seule fois le même
  traitement lorsqu'il s'applique à plusieurs
  classes
• Evite de recopier (notamment les modifications)
• On crée une classe plus générique à laquelle
  s'applique le traitement
• Toutes les classes plus spécifiques, héritant de
  cette classe, héritent de ce traitement, elles
  peuvent l'exécuter
• Le traitement n'est décrit qu'au niveau de la
  classe mère
• Les classes filles contiennent d'autres
  traitements plus spécifiques

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Usage de l'héritage

• Une classe spécifique hérite des méthodes et des
  attributs de sa classe mère (sauf ceux qui sont
  privés)
• On n'a pas besoin de les réécrire pour la classe
  fille
• On peut cependant redéfinir une méthode de la
  classe mère dans la classe fille (de même
  signature)
• Le constructeur d'un objet doit toujours
  commencer par appeler le constructeur de sa
  classe mère

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Usage de l'héritage (suite)

• Un objet de type Voiture peut utiliser toutes les
  méthodes de la classe Vehicule
• Il doit disposer dune valeur pour tous les
  attributs de la classe Vehicule
• A tout moment, une méthode qui utilise un objet
  de type Vehicule peut manipuler un objet de type
  Voiture en guise de Vehicule
• Cette dernière propriété est le polymorphisme.

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Héritage exemple 1

• class Vehicule
• // Vehicule()
• class Voiture extends Vehicule
• int nbPortes
• double longueur
• Voiture(double lg, int nbP)
• longueur lg
• nbPortes nbP

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Exemple 1 suite

• class Garagiste
• public boolean garer(Vehicule v)
• v.demarrer()
• for (int pl0plltnbPlacespl)
• if (placepl.estLibre())
• v.amener(placepl)
• v.arreter()
• return true
• System.out.println( Aucune place libre )
• return false
• On peut appliquer la méthode garer() à une
  Voiture, un Camion

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super() et super
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La méthode super()

• super() permet d'appeler le constructeur de la
  classe mère
• C'est la première chose à faire dans la
  construction d'une sous-classe
• Appeler le constructeur de la classe mère
  garantit que lon peut initialiser les arguments
  de la classe mère
• On passe les paramètres nécessaires
• Si lon nindique pas super(), appel du
  constructeur par défaut de la classe mère

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La méthode super()

• super() permet d'appeler le constructeur de la
  classe mère
• C'est la première chose à faire dans la
  construction d'une sous-classe
• Appeler le constructeur de la classe mère
  garantit que lon peut initialiser les arguments
  de la classe mère
• On passe les paramètres nécessaires
• Si lon nindique pas super(), il y a un appel du
  constructeur par défaut de la classe mère

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super() exemple

• class Mot
• Mot(String chaine) setLexeme(chaine)
• Mot renvoyerPluriel()
• class Verbe extends Mot
• int groupe
• boolean transitif
• Verbe(String chaine, int gr, boolean trans)
• super(chaine)
• setGroupe(gr)
• setTransitif(trans)

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Le mot clef super

• super. est une référence sur l'objet père
• super.maMethode() permet d'appeler la méthode
  maMethode() de la classe mère
• Dans le constructeur de copie
  super(copie.super)

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Appel implicite du constructeur de la classe mère
exemple

• class Vehicule
• // Vehicule()
• class Voiture extends Vehicule
• int nbPortes
• double longueur
• Voiture(double lg, int nbP)
• // super()
• longueur lg
• nbPortes nbP

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Exercice

• Ecrire une classe Animal qui dispose dun
  attribut entier nbPattes. Cette classe dispose
  des méthodes suivantes
• le constructeur, qui prend en argument un entier
  (le nombre de pattes).
• String toString(), qui renvoie une chaîne de
  caractères contenant le nombre de pattes de
  lanimal.
• affiche() qui affiche le nombre de pattes de
  lanimal.
• Ecrire une classe Autruche qui hérite de Animal
• Ecrire une classe Lapin qui hérite de Animal
• Ecrire une classe Main dans laquelle la méthode
  main() crée un lapin et une autruche

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Corrigé

• La classe Animal
• class Animal
• protected int nbPattes
• Animal(int nb)//constructeur
• setNbPattes(nb)
• //accesseur
• public int getNbPattes()return nbPattes
• //modifieur
• public void setNbPattes(int nb)nbPattes nb
• public String toString()
• return "Ceci est un animal doté de "
  getNbPattes() " pattes"
• public void affiche()
• System.out.println(toString())

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Corrigé (2)

• Les classes Autruche et Lapin
• class Autruche extends Animal
• Autruche(int nb)//constructeur
• super(nb)
• public String toString()
• return "Ceci est une autruche dotée de "
  getNbPattes() " pattes"
• class Lapin extends Animal
• Lapin(int nb)//constructeur
• super(nb)
• public String toString()
• return "Ceci est un lapin doté de "
  getNbPattes() " pattes"

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Corrigé (3)

• La classe Main
• class Main
• public static void main(String args)
• Autruche kiki new Autruche(2)
• Lapin bunny new Lapin(4)
• kiki.affiche()
• bunny.affiche()

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Héritage et appel de méthodes
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Appel de méthodes (1)
class Voiture extends Vehicule void
demarrer()

• class Vehicule
• void demarrer()
• class Main
• public static void main(String args)
• Voiture v new Voiture()
• v.demarrer()
• Java commence par chercher la méthode dans la
  classe de l'objet créé

Méthode appelée ici
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Appel de méthodes (2)
class Voiture extends Vehicule

• class Vehicule
• void demarrer()
• class Main
• public static void main(String args)
• Voiture v new Voiture()
• v.demarrer()
• Si la méthode n'existe pas dans la classe de
  l'objet créé, il va chercher dans la classe mère

Méthode appelée ici
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Appel de méthodes (3)
class Voiture extends Vehicule void
demarrer()

• class Vehicule
• void demarrer()
• class Main
• public static void main(String args)
• Voiture v new Voiture()
• v.super.demarrer()
• Pour appeler directement la méthode de la classe
  mère, utiliser le mot clef super.

Méthode appelée ici
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Héritage et visibilité
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Héritage et visibilité

• Une classe fille hérite des attributs et méthodes
  public et protected de la classe mère
• Elle nhérite pas des attributs et méthodes
  private
• La classe mère ne voit que ce qui est public dans
  la classe fille
• Un objet dune classe mère nhérite pas des
  attributs et méthodes de ses classes filles

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Visibilité exemple

• class Vehicule
• protected double longueur
• class Voiture extends Vehicule
• protected int nbPortes
• On peut utiliser lattribut longueur dans
  Vehicule et dans Voiture
• On ne peut pas utiliser lattribut nbPortes dans
  la classe Vehicule

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Final

• Une classe déclarée final ne peut plus être
  étendue
• Cela signifie qu'aucune autre classe ne peut en
  hériter
• Une méthode déclarée final ne peut plus être
  dérivée par des sous-classes de la classe dont
  elle provient
• Intérêt 1 cela permet d'interdire la
  redéfinition d'une méthode par le biais de
  l'héritage
• ex final boolean checkPassword()
• Intérêt 2 cela permet de gagner du temps à la
  compilation
• Une variable ou un attribut déclarés final sont
  constants gt le compilateur interdit de les
  modifier

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La classe Object
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La classe Object

• La classe Object est la classe mère dont héritent
  toutes les autres classes
• Toute classe définie en Java, que ce soit par
  lutilisateur ou dans un package de lAPI, hérite
  de la classe Object
• Ainsi, toute classe hérite demblée des méthodes
  de la classe Object

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Méthodes de la classe Object (1)

• Public final Class getClass() renvoie dans le
  type de l'objet sous forme dun objet de la
  classe Class (réflexivité)
• forName() renvoie un objet du type spécifié dans
  la chaîne, permet de construire un objet sans
  avoir de constructeur (réflexivité)
• int hashCode() renvoie un code utilisé pour
  stocker dans une Hashtable
• void finalize() force le Garbage Collector

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Méthodes de la classe Object (2)

• boolean equals(Object o) attention, teste les
  références. Mais compare les références des
  attributs (gt redéfinir)
• Object clone() crée une copie de lobjet. Mais
  copie les références des attributs (gt redéfinir)
• String toString() renvoie une String décrivant
  l'objet. Par défaut, renvoie le type et ladresse
  de stockage (gt redéfinir)
• ...

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Intérêt de la classe Object

• Certains traitements sont si génériques qu'ils
  peuvent s'appliquer à tous les objets
• Par exemple, une liste peut contenir n'importe
  quel type d'objet et les compter, les trier, etc.
• Donc il faut écrire la classe Liste pour
  manipuler des objets de la classe Object
• On pourra alors stocker dans la liste nimporte
  quel type dobjet

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Exemple une classe Vecteur

• class Vecteur
• int size
• Object donnees
• Vecteur(int taille)
• size taille
• donnees new Objecttaille
• public boolean add(int index, Object o)
• if ((indexlt0) (indexgtsize)) return false
• if (donneesindex!null) return false
• else
• donneesindexo
• return true

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Classe Vecteur suite

• class Main
• public static void main(String ags)
• Vecteur v new Vecteur(10)
• Voiture v1 new Voiture(2.80)
• v.add(0,v1)
• v.add(5,v1)
• On constate que lon peut stocker un objet de
  type Voiture dans un vecteur qui contient des
  Object

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classe Vecteur suite

• class Vecteur
• /
• Renvoie le index_ième objet du vecteur
• _at_param index numéro de lObject cherché
• _at_return lObject trouvé ou null
• /
• public Object get(int index)
• if ((indexlt0) (indexgtsize)) return null
• else
• return donneesindex

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Classe Vecteur usage

• class Main
• public static void main(String ags)
• Voiture v1 (Voiture) v.get(5)
• Lobjet renvoyé étant de type Object, il faut
  préciser quil sagit en fait dune voiture

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Les Wrappers
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Les classes  enveloppe  (1)

• Il existe en Java quantité de classes qui
  ressemblent à Vecteur, permettant de stocker,
  trier, retrouver efficacement des objets les
  Conteneurs (cf. cours 7)
• Problème les types de base (int, float, double,
  boolean ne sont pas des objets)
• On ne peut pas les stocker tels quels dans les
  conteneurs
• Cest à cela que servent les classes enveloppes
  (Wrappers)

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Les classes  enveloppe  (2)

• Permettent de représenter des types de base sous
  forme dobjets
• int entier gt Integer n
• Integer n new Integer(entier)
• entier n. intValue()
• double gtDouble, boolean gt Boolean
• intValue(), doubleValue() ...
• A utiliser aussi peu que possible

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Héritage et organisation
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Les hiérarchies complexes (1)
Vehicule
VehiculeAXRoues
VehiculeA2Roues
VehiculeA4Roues
Rollers
Mobylette
Voiture
Camion
Trottinette
Velo
Fourgonnette
Exemple de mauvais critère de classification le
nombre de roues Les descendants ont peu de chose
en commun
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Les hiérarchies complexes (2)
Vehicule
VehiculeAMoteur
VehiculeSansMoteur
Fourgonnette
Mobylette
Voiture
Camion
Trottinette
Velo
Rollers
Cette fois, le critère est structurant
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Les hiérarchies complexes (3)
VehiculeAMoteur
VehiculeSansMoteur
Moteur monMoteur int nbRoues Clef
maClef demarrer()
int nbRoues propulser()
Si lon est amené à modifier une hiérarchie
complexe cela implique des réorganisations
majeures du code En particulier, des attributs et
des traitements doivent être partagés Importance
de la phase de conception préalable
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Héritage et composition exemple

• class Sequenceur
• MonVecteur data
• public void reverse()
• data.reverse()
• class Sequenceur extends MonVecteur
• // pas besoin de public void reverse()
  Sequenceur en hérite

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Héritage et composition que faire ?

• Problème pas d'héritage multiple on ne peut
  pas hériter de tous les composants
• Eviter les hiérarchies trop importantes
• Choisir d'hériter du composant qui a le plus de
  méthodes ? Non
• Se demander si A est un B un peu spécial ou si A
  contient un B

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Le typage dynamique
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Le typage dynamique (1)

• Il ne faut pas confondre
• le type de la référence de lobjet (ce qui
  apparaît dans le code)
• le type de lobjet effectivement utilisé (celui
  qui est construit)
• Le premier est vérifié à la compilation
• Le second est vérifié à lexécution.
• Il faut que les deux soient compatibles

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Le typage dynamique (2)

• Les objets connaissent en permanence le type
  selon lequel ils ont été créés
• Il peut donc y avoir différence entre le type de
  la référence et celui de lobjet
• Exemple
• Point p new PointCol()
• System.out.println(p.getClass().getName())
• gt Affiche PointCol et non pas Point
• Pour que lon puisse compiler et exécuter, il
  faut que le type effectif hérite du type déclaré

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Exemple une classe Point

• class Point
• int x,y
• Point(int a, int b)xa yb
• Point()x0 y0
• public void moveTo (int a, int b)xa yb
• public String toString()return ( x  , 
  y ))
• public void affiche()System.out.println(toString
  ())
• public void distanceToOrigin()
• return Math.sqrt(xx yy)

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Exemple classe PointCol (oré)

• class PointCol extends Point
• String couleur
• PointCol(int abs, int ordo, String c)
• super(abs,ordo)couleurc
• PointCol(String c)couleurc // appel
  implicite de super()
• PointCol()super() couleur blanc 
• public String getColor()return couleur
• public String toString()
• return super.toString()couleur

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Le typage dynamique exercice

• Point p1 new Point() ?
• Point p2 new PointCol() ?
• PointCol pc1 new PointCol() ?
• PointCol pc2 new Point() ?
• p1.moveTo(1,2) ?
• String s p1.getColor() ?
• pc1 p2 ?
• pc2 (PointCol) p2 ?

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Solution

• Point p1 new Point() // OK
• Point p2 new PointCol() // OK
• PointCol pc1 new PointCol() // OK
• PointCol pc2 new Point() // erreur
  compilation
• p1.moveTo(1,2) // OK
• String s P1.getColor() // erreur compilation
• pc1 p2 // erreur compilation (!)
• pc2 (PointCol) p2 // OK (cast)

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Patience, vous finirez par comprendre...