Programmation orientée objet - Mickaël Martin Nevot / Recueil des

CM1 : Programmation orientée objet
Mickaël Martin Nevot
V1.3.1
25/02/2014 13:31
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Présentation du cours
II. Programmation orientée objet
III. Java
IV. Java « avancé »
I.
Programmation orientée objet et Java
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Programmation : historique
 IXe siècle : Al Khuwarizmi (algorithmique)
 1842 : Ada Lovelace et Babbage (programmation)
 1854 : Boole (logique)
 1936 : Turing (machine de)
 1951 : Grace Murray Hopper (compilateur/bogue)
 1954 : Fortan et système d’exploitation
 1955 - 1980 : cartes perforées
 1970 : programmation structurée
 1980 – 1990 : programmation orientée objet (POO)
Programmation orientée objet et Java
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Qu’est-ce qu’un objet ?
Code source traditionnel
Code source orienté objet
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Qu’est-ce qu’un objet ?
Code source traditionnel
Code source orienté objet
« Un objet est une capsule logicielle oblative avec un tropisme conatif dont
l'hétéronomie est la marque de la durée, de l'éphémère et de la hoirie »
— Serge Miranda
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Pourquoi la POO ?
 Diminuer le coût d’un logiciel
 Faciliter la conception et l’évolution du code
 Augmenter la durée de vie d’un logiciel
 Augmenter la réutilisabilité d’un logiciel
 Augmenter la facilité de maintenance d’un logiciel
Conception d’un logiciel à la manière
de la fabrication d’une voiture
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Principe de la POO
 Communication inter-objets par messages
 À la réception d’un message :
 Appel d’une méthode qui modifie son état
 Appel d’une méthode qui envoie un message à son tour
Ma voiture
démarre
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Le moteur
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Programmation objet
 Paradigme (≠ méthodologie)
 Concept :
 Objet :



État (attributs)
Comportement (méthodes)
Identité
 Encapsulation
 Héritage
 Polymorphisme
 Langage de programmation :
 Java, C++, Ada, PHP, C#, Objective C, Python, etc.
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Objet et classe
 Objet : un concept, une idée/entité du monde physique
 Exemples : voiture, étudiant, chat, fenêtre, forme, etc.
 Classe : regroupe les objets de mêmes comportements
 Instancier : fabriquer un exemplaire d'un élément à partir
d'un modèle qui lui sert en quelque sorte de moule
 Un objet est une instance de classe
 Réification : permet de transformer ou à transposer un concept
en une entité informatique
Une classe représente une responsabilité
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État et comportement
 État :
 Défini par l’ensemble des attributs
 Attribut, variable d’instance, donnée membre :

Variable spécifique à l’objet
 Comportement :
 Défini par l’ensemble de méthodes
 Méthode : fonctions spécifique à l’objet
 Méthodes :




Constructeur : appelé à la création de l’objet
Destructeur : appelé à la destruction d’un objet
Méthode abstraite : méthode sans code
Accesseurs et mutateurs : sert de mandataire d’accès à l’état de
l’objet (depuis l’extérieur de celui-ci)
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POO et magie
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POO : deux aspects
 Programme en cours d’écriture :
 Ensemble de classes
 Chaque classe a des attributs et des méthodes
 Programme en cours d’exécution (processus) :
 Ensemble d’objets
 Chaque objet a son état courant et un comportement
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Encapsulation
 Association de variables et fonctions dans une même entité
 L'objet est vu de l'extérieur comme une boîte noire ayant
certaines propriétés et ayant un comportement spécifié
Variables
Attribut
Variables
Attribut
Variables
Attribut
Méthode
Fonction
Méthode
Fonction
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POO et magie
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Encapsulation : accessibilité
 Concerne : classe, constructeur, attribut et méthode
 Visibilité :
 Publique : accessible de partout et sans aucune restriction
Protégée : accessible aux classes du module (ou paquetage) et
à ses classes filles
 Privée : accessible uniquement au sein de sa classe
 Accesseurs (getters) / mutateurs (setters) :
 Permet de récupérer/modifier la valeur d’un attribut avec une
visibilité restreinte grâce à une méthode
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Héritage
 Construction d’une classe à partir d’autres classes
en partageant leurs attributs et méthodes
 Spécialisation (ou généralisation), enrichissement
 Réutilisation
Vehicle
 Redéfinition
Car
Bike
ER Vehicle
Ambulance
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Classes et sous-classes
 B hérite de A
 A est la classe mère, B la classe fille
 A est la super-classe de B
 B est une sous-classe de A
 Un objet de type B est aussi un objet de type A
 Un objet de type A n’est pas un objet de type B
A
B
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Héritage
Animal
Mammal
Whale
Other
Wolf
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Eagle
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Auk
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Abstraction
 Classe abstraite :
 Ne peut pas être instanciée (mais constructeur[s] possible[s])
 Méthode abstraite :


Aucun service offert par la méthode mais une sémantique
d’utilisation offerte
Si une seule méthode est abstraite, la classe l’est aussi
Vehicle
Car
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Bike
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Interface
 Modèle pour une classe
 Classe totalement abstraite sans attribut (non constant)
 Une classe implémentant une interface doit implanter
(implémenter) toutes les méthodes déclarées par l’interface
Telephone
VideoGameConsole
Calendar
Smartphone
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Héritage
Animal
Mammal
Whale
Walker
Other
Wolf
Eagle
Swimmer
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Auk
Flyer
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Type et polymorphisme
 Type :
 Défini les valeurs qu’une donnée peut prendre
 Défini les opérateurs qui peuvent lui être appliqués
 Défini la syntaxe : « comment l’appeler ? »
 Défini la sémantique : « qu’est ce qu’il fait ? »
 Une classe est un type (composé), une interface aussi…
 Polymorphisme :
 Capacité d’un objet à avoir plusieurs types
 Permet d’utiliser une classe héritière comme une classe héritée
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Catégories de polymorphisme
Ad hoc
Surcharge
Polymorphisme
Paramétrique
Universel
D’héritage
 Surcharge :
 Permet d'avoir des méthodes de même nom, avec des
fonctionnalités similaires
 Paramétrique :
 Permet de définir plusieurs méthodes de même nom mais
possédant des paramètres différents
 D’héritage :
 Permet de redéfinir une méthode dans des classes héritières
(l’appel se fait sans se soucier de son type intrinsèque)
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Généricité
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Aussi appelé type abstrait de données
 Généricité (polymorphisme paramétrique de type) :
 Polymorphisme : objet pouvant prendre plusieurs types
 Paramétrique : le type est paramétré par un autre type
 Type : définition de la syntaxe et de la sémantique d’utilisation
 Comportement unique pour des types polymorphes
Pair<T>
Pair<Shoes>
Pair<Ace>
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Pair<Animal>
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Module et paquetage
 Regroupement de codes sources en unités de travail





logiques
Encapsulation
Réutilisabilité et partage du code facilités
Facilitation de réalisation de bibliothèques
Généricité possible
Paquetage : organisation sémantique de classes en répertoires
Algorithmique et UML (mise à niveau)
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Autres notions sur les objets
 Entité aux frontières précises :
 Insécable (complet)
 Agrégation : construction d’objets avec d’autres objets
 Composition (agrégation particulière) :
 Durée de vie : l’objet est créé et meurt avec l’agrégat
 Exclusivité : l’objet n’est utilisé que par une seule classe
 Fait partie (« physiquement ») de l’agrégat
 Dépendance :
 Relation dans un agrégat logiciel
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Couplage et cohésion
 Couplage :
 Interconnexion de deux classes (modules)
 Couplage fort : une modification d’une classe nécessite la
modification de l’autre
 Couplage faible : communication de données uniquement
grâce à des « interfaces »
 Cohésion :
 Relations des données au sein d’une même classe
 Centré sur un but : se concentre sur tâche unique et précise
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S.O.L.I.D
S
Responsabilité unique (single
responsibility principle - SRP)
Une classe doit avoir une et une seule
responsabilité
O
Ouvert/fermé (open/closed principle - Une classe doit être ouverte à l'extension,
OCP)
mais fermée à la modification
Substitution de Liskov (Liskov
L
substitution principle - SLP)
Une classe doit pouvoir être remplacée par
une instance d'un des ses sous-types, sans
modifier la cohérence du programme
Ségrégation des interfaces (interface
I
segregation principle - ISP)
Préférer plusieurs interfaces spécifiques
pour chaque client plutôt qu'une seule
interface générale
D
Inversion des dépendances
Il faut dépendre des abstractions, pas des
(dependency inversion principle - DIP) implémentations
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Loi de Démeter
 Loi de Déméter pour les fonctions et les
méthodes : LoD-F
 Principe de connaissance minimale
 Ne parlez qu'à ses amis immédiats
 Toute méthode d'un objet peut simplement
invoquer les méthodes des types suivants
d'objets :
 Lui-même
 Ses paramètres
 Les objets qu'il crée/instancie
 Ses objets composants
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Loi de Démeter
 Avantages :
 Résultat plus maintenable et plus adaptable
 Faible dépendance entre les objets
 Réduit la probabilité d'erreurs logicielles
 Inconvénients :
 Multiplication des wrappers :



Augmenter le temps de développement initial
Accroître l'espace mémoire utilisé
Diminuer les performances
Méthode permettant la propagation d’appels de méthodes à leurs composant
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Modèle-Vue-Contrôleur
 Architecture et méthode de conception d’IHM
 Modèle : données et leur manipulation
 Vue : élément de l’interface graphique
 Contrôleur : orchestre les actions, synchronise
 MVC 2 : un seul contrôleur
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Aller plus loin
 Prototype et slot
 Mixin
 Trait
 Réflexion
 λ-calcul
 Programmation orientée aspect (POA)
 Programmation orientée acteur
 Programmation par contrat
 Espace de noms
 Métaclasse
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Liens
 Documents électroniques :
 http://hdd34.developpez.com/cours/artpoo/
 http://fabrique-jeuvideo.blogspot.fr/2013/08/poo.html
 Document classique :
 Hugues Fauconnier. Programmation orientée objet en Java.
 Guillaume Revy. Introduction à la Programmation Orientée
Objet... et son application au C++.
 Craig Larman. UML2 et les design patterns.
 Mathieu Nebra. La programmation orientée objet.
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Cours en ligne sur : mickael.martin.nevot.free.fr
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