Cours1

LICENCE MIAGE
Introduction
Programmation Orientée Objet
JAVA
[email protected]
http://deptinfo.unice.fr/~pc
1
P.O.O
Langage Java
1) Introduction (rappel)
2) Bases du langage (rappel)
3) Programmation Orientée Objet
2
Organisation
• 8 cours
– jeudi 10h-11h30
– semaine 40 - 42..45 - 47..49
• 12 TDM
– groupe 1 (lundi 10h-12h)
– groupe 2 (lundi 13h-15h)
– semaine 41..44 - 46..51 - 1 - 2
• Évaluation
– Contrôle continu (amphi+TDM+partiel) (33%)
– Examen (67%)
– ECTS : 3
3
Bibliographie
Java : de l'esprit à la méthode
Michel Bonjour et al. Vuibert
The Java Programming Language
Ken Arnold et James Gosling
The Java Series. Addison Wesley
consulter la Java Book List
http://metalab.unc.edu/javafaq/books.html
4
Quelques sites
Sun
http://java.sun.com
produits, documentation, the JavaTM Tutorial
Java Developer Connection
Gamelan
http://www.gamelan.com
JavaWorld Magazine
http://www.javaworld.com/
Java FAQ
http://www.ibiblio.org/javafaq/javafaq.html
5
Créer votre première application
Le premier programme, Hello, affiche simplement le texte "Hello !"
1.
Créer un fichier source Hello.java
Un fichier source contient du texte, écrit en Java
2.
Compiler le source en fichier bytecode Hello.class
Le compilateur javac, traduit le texte source en instructions
compréhensibles par la Machine Virtuelle Java (JVM)
3.
Exécuter le programme contenu dans le fichier bytecode
L'interprète Java implémente la JVM
L'interprète traduit le bytecode en instructions exécutables par votre
machine
6
Compilation vs. Interprétation
Le compilateur convertit le programme source
en programme exécutable avant exécution
Programme source
Compilateur
Programme exécutable
Système d’exploitation
Matériel
7
Write once, run anywhere
• La compilation d'un programme, ne génère pas
d'instructions spécifiques à votre plate-forme
• Mais du bytecode Java, qui sont des instructions
de la Machine Virtuelle Java (JVM)
• Si votre plate-forme (Windows, UNIX, MacOS,
un browser Internet) dispose de VM, elle peut
comprendre le bytecode
8
9
Application "Hello"
Créer le fichier source Java Hello.java
/**
* La classe Hello implémente une
* application qui affiche "Hello !" sur la
* sortie standard
*/
class Hello {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello !");
//Affiche le texte
}
}
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• Compiler le fichier source
javac Hello.java
Si la compilation réussit, le fichier Hello.class est
créer. Ce fichier contient le bytecodes
• Interpréter et exécuter l'application
java Hello
L'argument de l'interprète est le nom de la classe à
exécuter (pas le nom du fichier)
Faire la distinction M/m
11
Environnement de développement
• javac : le compilateur java
• java: la machine virtuelle java
• jdb: le debugger java
• jar: le système d’archivage java - utile pour les
applets multifichiers
• javadoc: convertir le code en documentation
HTML
• appletviewer: exécuter des applets sans passer par
le navigateur
12
Disséquons l'application
"Hello"
• Insérer des commentaires
• Définir une classe
• Définir la méthode main
• Utiliser des classes et des objets
13
Insérer des commentaires
/**
* Documentation
* ignorer par le compilateur
* générée par l'outil javadoc
*/
class Hello {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello !");
// commentaire sur une ligne
/* commentaire … */
}
}
14
Définir une classe
/**
* documentation
*/
class Hello {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello !");
// afficher le texte
}
}
une classe est la brique de base d'un langage orienté-objet ;
elle fournit une description des données et des
comportements associés
15
Définir la méthode main
/**
* documentation
*/
class Hello {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello !");
// afficher le texte
}
}
Une application Java doit contenir une méthode main
–
–
Appelée en premier par l'interprète
Qui appelle les autres méthodes nécessaires pour exécuter
l'application
16
Utiliser une méthode et une variable
class Hello {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello !");
}
}
System.out.println("Hello !")
La classe System (package java.lang) fournie des accès "system-independent" à
des fonctionnalités "system-dependent"
System.out.println("Hello !")
Variable out de la classe System
System.out.println("Hello !")
Méthode println(…)
http://java.sun.com/j2se/1.4.2/docs/api/index.html
17
18
19
Conventions d’écriture de code
• Classe CompteEnBanque
• Méthodes
– crediterCompte(25)
– getSolde()
– setSolde(10)
• Variables
– empruntCourant
• Constantes
– TAUX_INTERET
Java les respecte donc respectez-les !!
20
P.O.O
Langage Java
1) Introduction (rappel)
2) Bases du langage (rappel)
3) Programmation Orientée Objet
21
Bases du Langage
public class BasicsDemo {
public static void main(String[] args) {
int sum = 0;
for (int c = 1; c <= 10; c++){sum += c;}
S.o.p("Sum = " + sum);
}
}
Que fait ce programme ?
Même un petit programme comme celui-ci utilise de nombreuses
caractéristiques du langages comme des variables, des opérateurs,
et des instruction de flux de contrôle
22
Concept de Variable
Définition : un élément d’information identifié par un nom
 On doit explicitement indiquer le nom et le type d’une variable
 On utilise le nom pour faire référence à l’information que la variable
contient
 Le type détermine les valeurs licites pour la variable et les opérations
autorisées
 Pour donner un nom et un type à une variable il faut la déclarer :
type
name
 Une variable, a une portée : la section de code ou le nom de la variable
peut être utilisé
23
int maxInteger = Integer.MAX_VALUE;
float maxFloat = Float.MAX_VALUE;
char aChar = 'S';
boolean aBoolean = true;
S.o.p("Plus grand integer
S.o.p("Plus grand float
S.o.p("Le caractère est
S.o.p("Valeur du booléen
Plus grand integer
Plus grand float
Le caractère est
Valeur du booléen
:
:
:
:
:"
:"
:"
:"
+
+
+
+
maxInteger);
maxFloat);
aChar);
aBoolean);
2 147 483 647
3.40282e+38
S
true
24
25
26
Keyword Description Size/Format
(integers)
Byte-length integer
byte
8-bit two's complement
short
int
long
float
double
char
boolean
16-bit two's complement
Integer
32-bit two's complement
Long integer
64-bit two's complement
(real numbers)
Short integer
32-bit IEEE 754
Double-precision floating point 64-bit IEEE 754
(other types)
Single-precision floating point
A single character
A boolean value
(true or false)
16-bit Unicode character
true or false
27
Types élémentaires
Primitive Data Types
Floating
Integer
byte
8bits -128 to 127
short 16bits -32768 to 32767
int
32bits -2^31 to 2^31-1
long
64 bits -2^63 to 2^63-1
Textual
char 16bits 0 to 65535
float
32bits 1.4E-45
3.4E38
double 64bits 4.9E-324 1.8E308
Logical
one bit : true or false
28
Variable Final
• La valeur d’une variable déclarée final ne peut pas
être modifiée après avoir été initialisée
• Une telle variable est similaire à une constante
dans les autres langages de programmation
• Pour déclarer une variable final :
final int A_FINAL_VAR = 0;
29
Opérateur Arithmétique
Operator Use Description
+
op1 + op2
Adds op1 and op2
-
op1 - op2
Subtracts op2 from op1
*
op1 * op2
Multiplies op1 by op2
/
op1 / op2
Divides op1 by op2
%
op1%op2
Computes the remainder of dividing op1 by op2
30
Opérateur Relationnel
Operateur
Use
Returns true if
>
op1 > op2
op1 is greater than op2
>=
op1 >= op2
op1 is greater than or equal to
op2
<
op1 < op2
op1 is less than op2
<=
op1 <= op2
op1 is less than or equal to op2
==
op1 == op2
op1 and op2 are equal
!=
op1 != op2
op1 and op2 are not equal
31
Opérateur Conditionnel
Operator
Use
Returns true if
&&
op1 && op2
op1 and op2 are both true
conditionally evaluates op2
||
op1 || op2
either op1 or op2 is true
conditionally evaluates op2
!
! op
op is false
&
op1 & op2
op1 and op2 are both true
always evaluates op1 and op2
|
op1 | op2
either op1 or op2 is true
always evaluates op1 and op2
^
op1 ^ op2
if op1 and op2 are different
that is if one or the other of the
operands is true but not both
32
Entrées au clavier : classe Console
Problème : les entrées au clavier ne sont pas aisées en Java
 Nous allons utilisé (Travaux Dirigés) la classe Console
pour simplifier la tâche
Console.readInt(str)
• retourne un nombre entier de type int entré au clavier
Console.readDouble(str)
• retourne un nombre de type double entré au clavier
33
Utiliser la classe Console
• Pour chaque classe qui fait appel à la classe
Console ajoutez (entre votre commentaire de
début et le mot class)
import unsa.Console;
• ajouter comme dernière instruction de la méthode
main()
System.exit(0);
34
Classe Console
Exemples
import unsa.Console;
public class TestConsole{
public static void main (String args[]){
char c = Console.readChar("Entrez un char");
S.o.p("echo: " + c );
int i = Console.readInt("Entrez un int");
S.o.p("echo: " + i );
double d = Console.readDouble("Entrez un double");
S.o.p("echo: " + d );
long l = Console.readLong("Entrez un long");
S.o.p("echo: " + l );
System.exit(0);
}
}
35
Contrôle du Flux d’instructions
 Sans contrôle du flux
• les instructions sont exécutées dans l’ordre où
elles apparaissent dans le fichier source
 Contrôler le flux pour
• Exécuter conditionnellement des instructions
• Exécuter de façon répétitive un bloc de code
36
Les Instructions de Contrôle
Les Instructions de Contrôle
if
return
switch
while
for
continue
do-while
break
37
Instruction while
On utilise l'instruction while pour exécuter répétitivement
un bloc de code tant qu'une condition reste vraie
while (expression) { instructions }
 On commence par évaluer l'expression, qui doit
retourner une valeur booléenne
 Si expression retourne true, alors on exécute les
instructions associées
 L'instruction while continue en testant expression et
en exécutant les instructions jusqu'à ce que
expression retourne false
38
Instruction while (2)
Ce programme utilise une instruction while pour parcourir une string,
copiant les caractères dans un buffer jusqu'à rencontrer la lettre 'g'
String copyFromMe = "Copy this string until you
encounter the letter 'g'.";
StringBuffer copyToMe = new StringBuffer();
int i=0;
char c=copyFromMe.charAt(i);
while (c != 'g') {
copyToMe.append(c); i=i+1;
c = copyFromMe.charAt(i);
}
S.o.p(copyToMe);
Valeur affichée par S.o.p ?
39
Instruction do-while
Java fournit une autre structure similaire do-while
do {
instructions
}
while(expression);
 expression est évaluée à la base de la boucle
 les instructions associées sont donc
exécutées au moins une fois
40
Instruction do-while (2)
String copyFromMe = "Copy this string until you
encounter the letter 'g'.";
StringBuffer copyToMe = new StringBuffer();
int i=0;
char c ;
do {
c = copyFromMe.charAt(i);
copyToMe.append(c);
i=i+1 ;
}
while (c != 'g');
S.o.p(copyToMe);
Valeur affichée par S.o.p ?
41
Instruction for
for (initialisation ; terminaison ; incrément)
{ instructions }
• initialisation initialise la boucle ; exécuté une seule
fois au début de la boucle
• terminaison détermine quand terminer la boucle
– evalué au début de chaque itération
– Quand l'expression retourne false, la boucle se termine
• incrément exécuté à la fin de chaque itération
Souvent utilisé pour parcourir les éléments d'un tableau (array),
ou les caractères d'une chaîne (string)
42
Instruction for
int[] arrayOfInts = {32, 87, 3, 589};
for(int i=0; i<arrayOfInts.length; i++)
{
S.o.p(arrayOfInts[i] + " ");
}
• Valeurs affichées par S.o.p ?
43
for vs. while
for(int i=0 ; i<arrayOfInts.length ; i++)
{
S.o.p(arrayOfInts[i] + " ");
}
int i=0 ;
while(i<arrayOfInts.length)
{
S.o.p(arrayOfInts[i] + " ");
i++;
}
44
Garantir la fin des itérations
do {
afficher(a)
}
while (a != 10)
a = 1;
do {
afficher(a)
a = a+1 ;
}
while (a != 10)
do {
afficher(a)
a = a+1;
}
while (a != 10)
a = 10;
do {
afficher(a)
a = a+1;
}
while (a != 10)
45
Instructions if/else
if (reponse == OK) {
// code to perform OK action
}
if (reponse == OK) {
// code to perform OK action
}
else {
// code to perform Cancel action
}
46
Une cascade de if …
int score = 76;
char grade;
if (score >= 90) { grade = 'A'; }
else // score < 90
if (score >= 80) { grade = 'B'; }
else // score < 80
if (score >= 70) { grade = 'C'; }
else // score < 70
if (score >= 60) { grade = 'D'; }
else // score < 60
{ grade = 'F'; }
S.o.p("Grade = " + grade);
• Valeur affichée par S.o.p ?
47
Instruction switch
Permet d'exécuter, conditionnellement à la valeur d'un entier,
certaines instructions
int mois = 10;
switch (mois) {
case 1: S.o.p("Janvier")
; break;
case 2: S.o.p("Février")
; break;
case 3: S.o.p("Mars")
; break;
…
case 10: S.o.p("Octobre")
; break;
case 11: S.o.p("Novembre") ; break;
case 12: S.o.p("Décembre") ; break;
default: S.o.p("non valide!");
}
Valeur affichée par S.o.p ?
48
Un exemple …
Un programme qui permette de :




Saisir deux nombres réels au clavier
Afficher un menu à l'écran
S)omme des deux nombres
P)roduit des deux nombres
M)oyenne des deux nombres
Saisir le choix de l'utilisateur, ‘S', 'P' ou 'M‘
Afficher le résultat correspondant
49
import unsa.Console;
public class Test {
public static void main(String [] args) {
float nb1= Console.readFloat("Entrer un nombre réel : ");
float nb2= Console.readFloat("Entrer un nombre réel : ");
S.o.p("*****************************");
S.o.p("* S)omme
des deux nombres *");
S.o.p("* P)roduit des deux nombres *");
S.o.p("* M)oyenne des deux nombres *");
S.o.p("*****************************");
char rep=Console.readChar("Faites votre choix");
switch (rep) {
case 'S' : S.o.p(nb1+nb2);break;
case ‘P' : S.o.p(nb1*nb2);break;
case ‘M' : S.o.p((nb1+nb2)/2);break;
default : S.o.p("erreur de saisie");
}
System.exit(0);}}
50
import unsa.Console;
public class Test {
public static void main(String [] args) {
float nb1= Console.readFloat("Entrer un nombre réel : ");
float nb2= Console.readFloat("Entrer un nombre réel : ");
S.o.p("*****************************");
S.o.p("* S)omme
des deux nombres *");
S.o.p("* P)roduit des deux nombres *");
S.o.p("* M)oyenne des deux nombres *");
S.o.p("*****************************");
char rep=Console.readChar("Faites votre choix");
switch (rep) {
case 'S' :
case 's' : S.o.p(nb1+nb2);break;
case 'p' :
case 'P' : S.o.p(nb1*nb2);break;
case 'm' :
case 'M' : S.o.p((nb1+nb2)/2);break;
default : S.o.p("erreur de saisie");
}
51
System.exit(0);}}
public static void main(String [] args) {
char rep ;
float nb1= Console.readFloat("Entrer un nombre réel : ");
float nb2= Console.readFloat("Entrer un nombre réel : ");
S.o.p("*****************************");
S.o.p("* S)omme
des deux nombres *");
S.o.p("* P)roduit des deux nombres *");
S.o.p("* M)oyenne des deux nombres *");
S.o.p("*****************************");
do {
rep=Character.toLowerCase(Console.readChar("choix ?"));
switch (rep) {
case ‘S': S.o.p("somme : "+(nb1+nb2)) ;break;
case ‘P': S.o.p("produit: "+(nb1*nb2)) ;break;
case ‘M': S.o.p("moyenne: "+(nb1+nb2)/2);break;
default : S.o.p("erreur de saisie");
}
} while ((rep != 's') && (rep != 'p') && (rep != 'm')) ;
}
52
Conversion d'un caractère
minuscule en MAJUSCULE
Il faut distinguer le type primitif char et la classe Character
char rep ;
rep=Character.toLowerCase(Console.readChar("votre choix ?"));
S.o.p(rep);
Console.readChar("votre choix ?")
readChar est une méthode de la classe Console qui retourne le char lu au
clavier
static char toLowerCase(char ch)
Méthode static de la classe Character : le caractère donnée char ch est
converti en minuscule avant d'être retourné en résultat char
53
Capitaliser un texte
Public static void main(String[] args) {
String str=Console.readLine("Tapez un texte");
char ch; // un caractère de str
char prevCh='.'; // le caractère précédent ch
for (int i = 0; i < str.length(); i++ ) {
ch = str.charAt(i);
if ( Character.isLetter(ch) &&
! Character.isLetter(prevCh) )
S.o.p( Character.toUpperCase(ch) );
else S.o.p(ch);
prevCh = ch;
}
}
54
Algorithme d'Euclide
Calculer le PGCD de deux entiers A et B
A
=
PGCD(A,B) = PGCD(B,R)
(B
x Q) + R
0 <= R < B
294 = (231 x 1) +
231 = (63 x 3) +
63 = (42 x 1) +
42 = (21 x 2) +
PGCD(294,231) = 21
63
42
21
0
55
Algorithme d'Euclide
int a=21, b=14 ;
int r ;
S.o.p("PGCD "+a+" et "+b);
r=a%b;
/* division euclidienne de a par b
a=b*q+r
et 0<=r<b */
while (r!=0){
a=b ; b=r; // pgcd(a,b)=pgcd(b,r)
r=a%b;
}
S.o.p(b);
56
Le nombre Mystérieux
public static void main (String args[]){
int inconnu = (int) (Math.random()*100);
int score=0;
int prop=Console.readInt("proposition :");
score++;
while (prop != inconnu){
if (prop < inconnu)
S.o.p("TROP PETIT");
else S.o.p("TROP GRAND");
prop=Console.readInt("proposition :");
score++;
}
S.o.p("Vous avez trouvé en "+score+" coups");
System.exit(0);
}
57
Ésoperesteicietserepose
public static void main(String [] args) {
final int taille ;
String phrase=Console.readLine("Entrez une string");
taille = phrase.length();
int i = 0, j = taille - 1;
while(i<taille/2 &&
phrase.charAt(i) == phrase.charAt(j))
{i++ ; j-- ;}
if (I >= taille/2)
S.o.p(phrase+" est un palindrome");
else
S.o.p (phrase+" n’est pas un palindrome");
System.exit(0);
}
58
Ésoperesteicietserepose
public static void main(String [] args) {
String phrase ;
phrase=Console.readLine("votre texte").toUpperCase();
StringBuffer sb1 = new StringBuffer(phrase);
StringBuffer sb2 = new StringBuffer(phrase);
sb1.reverse();
if (sb1.toString().equals(sb2.toString()))
S.o.p(phrase+" est un palindrome");
else S.o.p(phrase+" n'est pas un palindrome");
System.exit(0);
}
59
Algorithme du drapeau tricolore
 On aligne n boules, réparties en un nombre
quelconque de boules bleues, blanches ou
rouges, disposées dans un ordre quelconque
 Écrire un algorithme qui trie le tableau de
telle façon que toutes les boules bleues
apparaissent au début, suivies des boules
blanches puis des boules rouges
 Le tri doit être réalisé en unique parcours
60
61
b
r
i
b
r
i
i
b
i
r
r
62
Algorithme du drapeau tricolore
int d[]={3,1,3,1,2,3,2,3,2,1};
// 1=bleu 2=blanc 3=rouge
for(int k=0 ; k<d.length ; k++) { S.o.p(d[k]+" ");}
int i=0 , b=0 , r=d.length-1 ;
while ( i <= r ) {
switch (d[i]) {
case 1 : echanger(b,i); b++;i++;break;
case 2 : i++; break;
case 3 : echanger(r,i); r--; break;
}
}
S.o.p("le drapeau ...");
for(int k=0 ; k<d.length ; k++) { S.o.p(d[k]+" ");}
63
Comment les arguments sont-ils passés aux
méthodes ?
public class CallDemo {
static void f(int b) {
b = 10;
}
public static void main(String [] args) {
int a = 5;
f(a);
S.o.p("a = " + a);
}
}
 Quelle est la valeur affichée, 5 ou 10 ?
64
Passage des arguments par valeur
public class CallDemo {
static void f(int a) {
a = 10;
S.o.p("a de f= " + a);
}
public static void main(String args[]) {
int a = 5;
f(a);
S.o.p("a du main = " + a);
}
}
65
Passage d'un objet en argument
static void lireTableau(int tl[]){
for (int i=0 ; i<tl.length ; i++)
tl[i]=Console.readInt("Taper un entier : ");
}
static void afficherTableau(int ta[]){
for (int i=0;i<ta.length;i++) S.o.p(ta[i] + " ");
}
public static void main(String [] args){
final int TAILLE=5;
int tableau [] = new int[TAILLE];
lireTableau(tableau);
afficherTableau(tableau);
System.exit(0);
}
66
Sélectionner pour trier
public static void main(String [] args){
int [] tab = {-2, 0, 8 ,7 ,1, -5, 12, 10, 25, 5} ;
final int TAILLE=tab.length ; int aux ; int indMin ;
for(int k=0 ; k<TAILLE ; k++){
// rechercher la place IndMin du plus petit élément dans
// le sous tableau tab[k..TAILLE]
indMin=k ;
for(int j=k+1 ; j<TAILLE ; j++) {
if(tab[j] < tab[indMin]) indMin=j ;}
// échanger l'élément d'indice indMin
// avec l'élément d'indice k
aux
= tab[indMin];
tab[indMin] = tab[k];
tab[k]
= aux;
}
}
67
Sales tax in New York City is 8.25%
public static void main (String[] args) {
final double TAUX = 0.0825 ;
double prix=Double.valueOf(args[0]).doubleValue();
//double prix = Double.parseDouble(args[0]);
S.o.p("taxe : " + prix*TAUX);
S.o.p("prix ttc : " + prix*(1+TAUX));
}
static Double valueOf(String s)
Returns a new Double object initialized to the value represented by
the specified String
Double doubleValue()
Returns the double value of this Double
static double parseDouble(String s)
Returns a new double initialized to the value represented by the
specified String
68
69
NEUTRE ARCHITECTURALEMENT
•
•
Le compilateur JAVA compile le code dans un langage fait d’instructions
élémentaires, en fait, un code exécutable dans une machine virtuel (la «java
virtual machine»)
Toutes les plates-formes, PC + windows, Mac, UNIX, digital contiennent la
JVM. Ainsi que les navigateurs internet
code.java
Compilateur JAVA
code.class
JVM
MAC
JVM
JVM
Windows
Unix
70