Classes et objets Plan Programme/application Java Exécution d`un

Transcription

Objectif de cette partie : écrire ses propres
classes
Classes et objets
Université de Nice - Sophia Antipolis
Richard Grin
Version 1.0.1 – 23/11/10
Richard Grin
Plan

Classes et objets
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Programme/application Java
Une application Java est composée d’une ou
plusieurs classes
Le plus souvent il est composé de plusieurs classes
principale
p
dont la
Une des classes est la classe p
méthode main est lancée pour lancer l’application
Classe
Constructeurs
Méthodes
Variables
« this »
Protection des accès
Variables et méthodes de classe
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Classes et objets
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Richard Grin
Classes et objets
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Exécution d’un programme
Au début de l’exécution, seule la classe principale
est chargée en mémoire centrale
Les autres classes sont chargées au fur et à
mesure, lorsque le programme a besoin d’elles
Le plus souvent une classe est chargée
lorsqu’une instance de la classe est créée par le
programme
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Classes et objets
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Les classes
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Classes et objets
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1
Eléments d’une classe
Regrouper les objets
Les objets qui collaborent dans une application sont
souvent très nombreux
On peut dégager des types d’objets
Par exemple, tous les livres dans une application de
gestion d’une
d une bibliothèque
La notion de classe correspond à cette notion de
types d’objets
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Classes et objets
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Les constructeurs (il peut y en avoir plusieurs)
servent à créer des objets appelés instances de la
classe
Quand une instance est créée, son état est conservé
dans les variables d’instance
Les méthodes déterminent le comportement des
instances de la classe quand elles reçoivent un
message
Richard Grin
Exemple : classe Livre
Variables d’instance
class TestLivre {
public static void main(String[] args) {
Livre livre =
new Livre("Les Misérables", "Victor Hugo");
livre.setNbPages(450);
System.out.println(livre.getAuteur());
}
}
Constructeurs
Méthodes
Classes et objets
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Richard Grin
Rôles d’une classe
Classes et objets
Classes et objets
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Une classe est un type
Une classe est
un type qui décrit une structure (variables d’état)
et un comportement (méthodes)
un module pour décomposer une application en
entités plus petites
un générateur d’objets (par ses constructeurs)
Une classe permet d’encapsuler les objets : les
membres public sont vus de l’extérieur mais les
membres private sont cachés
Richard Grin
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Utilisation d’une classe
public class Livre {
private String titre, auteur;
private int nbPages;
// Constructeur
public Livre(String unTitre, String unAuteur) {
titre = unTitre;
auteur = unAuteur;
}
public String getAuteur() {
// accesseur
return auteur;
}
public void setNbPages(int nb) { // modificateur
nbPages = nb;
}
}
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Classes et objets
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Comme les types primitifs, une classe peut être
utilisée pour typer une variable dans sa
déclaration ou pour typer un tableau
Exemples :
Livre l;
Livre[] livres; (un tableau dont chaque
élément est un livre)
livres = new Livre[100]; (crée un tableau
de 100 livres et l’affecte à la variable livres ; les
100 éléments sont initialisés à null)
Richard Grin
Classes et objets
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2
Conventions pour les identificateurs
Les noms de classes commencent par une
majuscule (ce sont les seuls avec les constantes) :
Cercle, Object
Les mots contenus dans un identificateur
commencent par une majuscule :
UneClasse, uneMethode, uneAutreVariable
Les constantes sont en majuscules avec les mots
séparés par le caractère souligné « _ » :
Les constructeurs
UNE_CONSTANTE
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Classes et objets
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Plusieurs constructeurs (surcharge)
Classes et objets
Richard Grin
Classes et objets
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Désigner un constructeur par this()
public class Employe {
private String nom, prenom;
private double salaire;
// 2 Constructeurs
public Employe(String n, String p) {
nom = n;
prenom = p;
}
public Employe(String n, String p, double s) {
nom = n;
prenom = p;
salaire = s;
}
. . .
e1 = new Employe("Dupond", "Pierre");
e2 = new Employe("Durand", "Jacques", 1500);
Richard Grin
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variables
d’instance
// Constructeur
nom = n;
prenom = p;
}
. . .
Employe e1;
e1.setSalaire(1200);
création d’une instance
. . .
de Employe
}
}
Chaque classe a un ou plusieurs constructeurs qui
servent à
créer les instances
initialiser l’état
l état de ces instances
Un constructeur
a le même nom que la classe
n’a pas de type retour
Classes et objets
Classes et objets
Création d’une instance
Constructeurs d’une classe
Richard Grin
Richard Grin
// Ce constructeur appelle l'autre constructeur
this(n, p, 0);
}
public Employe(String n
n, String p
p, double s) {
nom = n;
prenom = p;
salaire = s;
}
. . .
e2 = new Employe("Durand", "Jacques", 1500);
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Richard Grin
Classes et objets
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3
Constructeur par défaut
Lorsque le code d’une classe ne comporte pas de
constructeur, un constructeur sera automatiquement
ajouté par Java
Pour une classe Classe, ce constructeur par défaut
est :
[public] Classe() { }
Les méthodes
Même accessibilité que
la classe (public ou non)
Richard Grin
Classes et objets
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Richard Grin
Classes et objets
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Accesseurs
Autres types de méthode
Deux types de méthodes servent à donner accès aux
variables depuis l’extérieur de la classe :
les accesseurs en lecture pour lire les valeurs des
variables ; « accesseur en lecture » est souvent
abrégé
b é é en « accesseur » ; getter
tt en anglais
l i
les accesseurs en écriture, ou modificateurs, pour
modifier leur valeur ; setter en anglais
La plupart des méthodes permettent aux instances
de la classe d’offrir des services plus complexes aux
autres instances
Enfin, des méthodes (private) servent de « sousprogrammes » utilitaires aux autres méthodes de la
classe
Richard Grin
Classes et objets
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Richard Grin
Paramètres d’une méthode
Classes et objets
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Type retour d’une méthode
Souvent les méthodes ou les constructeurs ont besoin
qu’on leur passe des données initiales sous la forme de
paramètres
On doit indiquer le type des paramètres dans la
déclaration de la méthode :
setSalaire(double unSalaire)
calculerSalaire(int indice, double prime)
Quand la méthode renvoie une valeur, on doit indiquer le
type de la valeur renvoyée dans la déclaration de la
méthode :
double calculSalaire(int indice, double prime)
Le pseudo
pseudo-type
type void indique qu
qu’aucune
aucune valeur n’est
n est
renvoyée :
void setSalaire(double unSalaire)
Quand la méthode ou le constructeur n’a pas de
paramètre, on ne met rien entre les parenthèses :
getSalaire()
Richard Grin
Classes et objets
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Richard Grin
Classes et objets
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4
Exemples de méthodes
Surcharge d’une méthode
Modificateur
. . .
public void setSalaire(double unSalaire) {
if (unSalaire >= 0.0)
salaire = unSalaire;
}
public double getSalaire() {
return salaire;
Accesseur
}
public boolean accomplir(Tache t) {
...
}
}
Richard Grin
Classes et objets
En Java, on peut surcharger une méthode, c’est-àdire, ajouter une méthode qui a le même nom mais
pas la même signature qu’une autre méthode :
calculerSalaire(int)
calculerSalaire(int, double)
indice dans
la grille des
salaires
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Richard Grin
Surcharge d’une méthode (2)
Classes et objets
R. Grin
Introduction à Java
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On a vu qu’en Java les paramètres sont passés
par valeur et qu’une méthode ne peut donc
modifier les valeurs des paramètres effectifs
qu’on lui passe en paramètre (la méthode utilise
une copie
i d
de lla valeur
l
d
du paramètre)
èt )
Si le paramètre n’est pas de type primitif, c’est
l’adresse de l’objet qui est copiée dans l’espace
mémoire de la méthode
La méthode peut donc modifier l’état de l’objet
passé en paramètre
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Exemple de passage de paramètres
public static void m(int ip,
Employe e1p, Employe e2p) {
ip = 100;
e1p.salaire = 800;
e2p = new Employe("Pierre", 900);
}
Employe e1 = new Employe("Patrick", 1000);
Employe e2 = new Employe("Bernard", 1200);
int i = 10;
m(i, e1, e2);
System.out.println(i + '\n' + e1.salaire
+ '\n' + e2.nom);
}
Classes et objets
Passage d’objets en paramètre
En Java, il est interdit de surcharger une méthode en
changeant seulement le type de retour
Autrement dit, on ne peut différencier 2 méthodes par
leur type retour
Par
P exemple,
l il estt interdit
i t dit d’avoir
d’
i ces 2 méthodes
éth d
dans une classe :
int calculerSalaire(int)
double calculerSalaire(int)
Richard Grin
prime accordées
aux commerciaux
Richard Grin
Classes et objets
main() :
Employe e1 = new Employe("Patrick", 1000);
Employe e2 = new Employe("Bernard", 1200);
int i = 10;
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Passage de
paramètres
Que
sera-t-il
affiché ?
Patrick
P
t i k
1000
Il sera
affiché
10
800.0
Bernard
i
10
main
e1
e2
Pile
29
Bernard
1200
R. Grin
Tas
30
5
Passage de
paramètres
main() :
m(i, e1, e2);
ip e1p
10
e2p
m
(pas de variables locales)
i
10
main
ip e1p
100
e2p
i
10
main
e2
Tas
ip = 100;
e1p.salaire = 800;
m
i
10
main
e1
Pile
31
Passage de
paramètres
m() :
ip e1p
100
e2p
ip = 100;
e1p.salaire = 800;
R. Grin
i
10
main
System.out.println(i + '\n' + e1.salaire
+ '\n' + e2.nom);
Pile
33
Bernard
1200
e2
Pile
R. Grin
Bernard
1200
Tas
34
toString()
Il est conseillé d’inclure une méthode toString
dans toutes les classes que l’on écrit
Cette méthode renvoie une chaîne de caractères
qui décrit l’instance
Cette description peut être très utile lors de la
mise au point des programmes
La description doit être compacte et précise
System.out.println(objet) affiche la
valeur retournée par objet.toString()
Patrick
P
t i k
800
e1
R. Grin
Passage de
paramètres
Pierre
900
i
10
e1
Patrick
P
t i k
800
e2
Tas
main() :
main
Pierre
900
ip e1p
100
e2p
Bernard
1200
32
Passage de
paramètres
m() :
m
Patrick
P
t i k
800
Tas
R. Grin
e2
Pile
Bernard
1200
e1
e2
Pile
R. Grin
Patrick
P
t i k
1000
Bernard
1200
e1
ip = 100;
e1p.salaire = 800;
m
Patrick
P
t i k
1000
Passage de
paramètres
m() :
Tas
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Richard Grin
Classes et objets
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6
Exemple
public class Livre {
...
public String toString() {
return "Livre [titre=" + titre
+ ",auteur=
auteur=" + auteur
+ ",nbPages=" + nbPages
+ "]";
}
}
Richard Grin
Classes et objets
Les variables
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Richard Grin
Les variables d’instances
sont déclarées en dehors de toute méthode
conservent l’état d’un objet, instance de la classe
sont accessibles et partagées par toutes les méthodes de la
classe
Les variables locales
sont déclarées à l’intérieur d’une méthode
conservent une valeur utilisée pendant l’exécution de la
méthode
ne sont accessibles que dans le bloc dans lequel elles ont
été déclarées
Classes et objets
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Initialisation d’une variable
Classes et objets
Il arrive d’hésiter entre référencer une valeur
par une variable locale d’une méthode
d instance de la classe
ou par une variable d’instance
Si la valeur est utilisée par plusieurs méthodes de la
classe, elle devra être référencée par une variable
d’instance
Richard Grin
Classes et objets
40
Initialisation d’une variable (2)
Une variable doit être initialisée (recevoir une valeur)
avant d’être utilisée dans une expression
Si elle n’est pas initialisée par le code, une variable
d’instance (idem pour les variables de classe étudiées
plus loin) reçoit la valeur par défaut de son type (0 pour
les types numériques, par exemple)
L’utilisation d’une variable locale non initialisée par le
code provoque une erreur (pas d’initialisation par
défaut)
Richard Grin
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Variable locale
ou variable d’instance ?
Types de variables
Richard Grin
Classes et objets
41
On peut initialiser une variable en la déclarant
La formule d’initialisation peut être une expression
complexe :
Employe e1 = new Employe(
Employe("Dupond",
Dupond , "Jean");
Jean );
double salaire = prime + 500.0;
Richard Grin
Classes et objets
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7
Déclaration / création
Déclaration / création (2)
Employe e1;
provoque une erreur
…
OK ? NullPointerException
}
Il aurait fallu écrire :
Employe e1;
. . .
}
Il ne faut pas confondre
déclaration d
d’une
une variable
création d’un objet référencé par cette variable
« Employe e1; »
déclare que l’on va utiliser une variable e1 qui référencera
un objet de la classe Employe,
mais aucun objet n’est créé
Richard Grin
Classes et objets
43
Richard Grin
Classes et objets
44
Désigner les variables d’une instance
Soit un objet o1 ; la valeur d’une variable v de o1 est
désignée par o1.v
Par exemple,
Accès aux membres d’une
d une classe
Cercle c1 = new Cercle(p1, 10);
System.out.println(c1.rayon); // affiche 10
Remarque : le plus souvent les variables sont private
et on ne peut pas y accéder directement en dehors de
leur classe
Richard Grin
Classes et objets
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Richard Grin
private : seule la classe dans laquelle il est déclaré a
accès (à ce membre ou constructeur)
public : toutes les classes sans exception y ont accès
Sinon, par défaut, seules les classes du même
paquetage
t
que la
l classe
l
d
dans llequell il estt dé
déclaré
l é y ontt
accès (un paquetage est un regroupement de classes ;
cette notion sera étudiée plus loin dans le cours)
Java permet plusieurs degrés d’encapsulation
pour les membres (variables et méthodes) et les
constructeurs d’une classe
Classes et objets
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Types d’autorisation d’accès
Degrés d’encapsulation
Richard Grin
Classes et objets
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Richard Grin
Classes et objets
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8
Protection de l’état interne d’un objet
Granularité de la protection des
attributs d’une classe
Autant que possible l’état d’un objet (les variables
d’instance) doit être private
En Java, la protection des membres se fait classe par
classe, et pas objet par objet
j a accès à tous les membres d’un objet
j de la
Un objet
même classe, même les membres privés
Richard Grin
Classes et objets
49
Si on veut autoriser la lecture d’une variable depuis
l’extérieur de la classe, on lui associe un accesseur,
avec le niveau d’accessibilité que l’on veut
Si on veut autoriser la modification d’une variable, on
lui associe un modificateur, qui permet la modification
tout en contrôlant la validité de la modification
Richard Grin
Classes et objets
50
this
Le code d’une méthode d’instance désigne
l’instance qui a reçu le message (l’instance
courante), par le mot-clé this
Désigner l’instance qui reçoit le
message « this
message,
thi »
Richard Grin
Classes et objets
donc, les membres de l’instance courante en les
préfixant par « this. »
Lorsqu’il n’y a pas d’ambiguïté, this est optionnel
pour désigner un membre de l’instance courante
51
Richard Grin
. . .
public void setSalaire(double unSalaire) {
salaire = unSalaire;
}
Implicitement
public double getSalaire() {
this.salaire
return salaire;
}
Implicitement
. . .
this.salaire
}
Classes et objets
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this explicite
Exemple de this implicite
Richard Grin
Classes et objets
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this est utilisé surtout dans 2 occasions :
pour distinguer une variable d’instance et un
paramètre qui ont le même nom :
public void setSalaire(double salaire)
this.salaire = salaire;
}
un objet passe une référence de lui-même à un
autre objet :
salaire = comptable.calculeSalaire(this);
Dans quelle classe peut-on
trouver ce code ?
Richard Grin
Comptable, calcule le salaire de moi
Classes et objets
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9
Variables de classe
Certaines variables sont partagées par toutes les
instances d’une classe. Ce sont les variables de
classe (modificateur static)
Si une variable de classe est initialisée dans sa
déclaration cette initialisation est exécutée une
déclaration,
seule fois quand la classe est chargée en mémoire
Méthodes et variables de classe
R. Grin
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R. Grin
Une méthode de classe (modificateur static en
Java) exécute une action indépendante d’une
instance particulière de la classe
Une méthode de classe peut être considérée comme
un message envoyé à une classe
Exemple :
private static int nbEmployes = 0;
// Constructeur
nom = n;
prenom = p;
nbEmployes++;
}
. . .
}
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Méthodes de classe
Exemple de variable de classe
R. Grin
public static int getNbEmployes() {
return nbEmployes;
}
57
R. Grin
Désigner une méthode de classe
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Méthodes de classe
Pour désigner une méthode static depuis une
autre classe, on la préfixe par le nom de la classe :
int n = Employe.getNbEmploye();
Comme une méthode de classe exécute une action
indépendante d’une instance particulière de la
classe, elle ne peut utiliser de référence à une
instance courante (this)
Il serait,
it par exemple,
l iinterdit
t dit d’é
d’écrire
i
static double tripleSalaire() {
return this.salaire * 3;
}
R. Grin
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R. Grin
60
10