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Présentation de POO-Java - p. 1Philippe Canalda Présentation du cours de Conception et de Programmation Orientée Objet - Java Philippe Canalda Master 1.

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1 Présentation de POO-Java - p. 1Philippe Canalda Présentation du cours de Conception et de Programmation Orientée Objet - Java Philippe Canalda Master 1 PSM – Montbéliard – Conception et Programmation Avancée MultiMédia UFR STGI / LiFC FRE CNRS Octobre 2006

2 Présentation de POO-Java - p. 2Philippe Canalda En préambule Organisation –En groupe de 4 au sein de votre groupe de TP –Nomination du 1 er groupe prenant les notes dans ce cours et chargé de délivrer À la fin de la journée, un cr À la fin de la semaine une version corrigée/étendue matériel utilisé : tous les matériaux de ce cours : src présentation, codes src, corrections dexercices, etc. intégration du travail dautrui

3 Présentation de POO-Java - p. 3Philippe Canalda 1 ère intervention CM : prises de notes : F. Schulzendorf + J.Roden Organisation de lenseignement 1 ère illustration dune application intégrant une caméra, un mur décran, un service (architecture serveur ou C/S) qui détermine les groupes détudiants de 4 éléments (complétion à moins) au sein des sous-groupes A, B et C –Affichage des visages à inter changer afin de placer le sous-groupe formé aux places de la salle où se trouvent assis tous les sous-groupes déjà formés. Déroulement de lalgorithme de tri par insertion et constitution des groupes détudiant Présentation des applications multimédia et les challenges des nouveaux services : prise en compte des handicaps, des nouveaux usages (mobilité intérieur ou extérieur), des réseaux de capteurs Présentation du projet, contraintes, fonctionnalités, méthode, diagramme de GANT

4 Présentation de POO-Java - p. 4Philippe Canalda 1 ère intervention TD 1 er jet cdc du projet inspiré de FrozenBubble Présentation succinct de tous les projets au sein du TD 1 er jet conception avec exposé des RI (Représentations Informatiques) nécessaires, 1ères fonctionnalités

5 Présentation de POO-Java - p. 5Philippe Canalda 1 ère intervention TP : prise de notes TP1 E. Dietrich + François Welker TP2 S. Armessen + J. Pascau TP 3 –Conception et réalisation des principales fonctions de votre projet (au – 2 fonctionnalités) Calcule des boules qui sont en contact dune boule initiale

6 Présentation de POO-Java - p. 6Philippe Canalda Plan Présentation de ce qui vous attend Bibliographie Programmation objet Le langage Java Algorithmique 1 (rappel) et 2...

7 Présentation de POO-Java - p. 7Philippe Canalda Plan... Notions dUML : les 7 (sur 12) diagrammes de conception et de développement Les classes fondamentales La programmation concurrente Les flots Les composants awt de java Introduction à Swing Réseau JDBC Java Xml

8 Présentation de POO-Java - p. 8Philippe Canalda Bibliographie Livre de référence Hortsmann et Cornell, Au coeur de Java 1 et 2, CampusPress. Gilles Roussel, Etienne Duris, Java et Internet : concepts et programmation, Vuibert 2002 Transparents de Marie-Pierre Béal, et Jean Berstel.

9 Présentation de POO-Java - p. 9Philippe Canalda Bibliographie Autres ouvrages sur Java Patrick Niemeyer, Joshua Peck (Traduction de Eric Dumas), Java par la Pratique, O'Reilly International Thomson, Matthew Robinson and Pavel Vorobiev, Swing, Manning Publications Co., december 1999.Swing Sur les design Pattern Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnsons, John Vlissides, Design Patterns, Addison-Wesley, Traduction française chez Vuibert (1999).

10 Présentation de POO-Java - p. 10Philippe Canalda Bibliographie Sur lUML Michael Blaha & James Rumbaugh, Modélisation et Conception orientées objet avec UML2, 2 ème édition, Pearson Education,2005. Craig Larman, UML2 et les Design Patterns, 3 ème édition, Pearson Education, Martin Fowler, UML 2.0, Campus Press, 2004.

11 Présentation de POO-Java - p. 11Philippe Canalda Bibliographie Site Web : –http://java.sun.com : Site officiel Java (JDK et doc.) –http://www.javaworld.com : Info sur Java –http://www.developer.com/java/: applications, applets, packages,... –http://java.developpez.com/ –http://www.jars.com : idem –http://www.blackdown.com : Java pour linux –...

12 Présentation de POO-Java - p. 12Philippe Canalda Travail demandé Contrôle de Connaissances –Sur 6 semaines : Un projet inspiré de FrozenBubble –En TP, puis à la maison Une participation/évaluation prises de notes –En CM –TD –Et TP Lexamen final de 1 ère et de 2 ème session

13 Présentation de POO-Java - p. 13Philippe Canalda 1- Programmation objet 1. Styles de programmation 2. Avantages du style objet 3. Un exemple 4. Héritage et composition 5. Exemple : disques et anneaux

14 Présentation de POO-Java - p. 14Philippe Canalda 1.1 Styles de programmation Style applicatif Fondé sur lévaluation dexpressions, où le résultat ne dépend que de la valeur des arguments (et non de létat de la mémoire) Donne des programmes courts faciles à comprendre Usage intensif de la récursivité Langage typique Lisp, Caml

15 Présentation de POO-Java - p. 15Philippe Canalda 1.1 Styles de programmation Style impératif Fondé sur lexécution d instructions modifiant l état de la mémoire Utilise une structure de contrôle et des structures de données Usage intensif de l itération Langage typique Ada, C, Pascal, Fortran, Cobol

16 Présentation de POO-Java - p. 16Philippe Canalda 1.1 Styles de programmation Style objet Un programme est vu comme une communauté de composants autonomes (objets) disposant de ses ressources et de ses moyens dinteraction Utilise des classes pour décrire les structures et leur comportement Usage intensif de léchange de messages (métaphore) Langage typique Simula, Smalltalk, C++, Java, Ocaml

17 Présentation de POO-Java - p. 17Philippe Canalda 1.2 Avantages du style objet Facilite la programmation modulaire La conception par classe conduit à des composants réutilisables Un composant offre des services et en utilise d autres Il « expose » ses services à travers une interface Il cache les détails d implémentations (encapsulation ou data-hiding) Tout ceci le rend ré-u-ti-li-sa-ble

18 Présentation de POO-Java - p. 18Philippe Canalda 1.2 Avantages du style objet Facilite l abstraction Labstraction sépare la définition de son implémentation L abstraction extrait un modèle commun à plusieurs composants Le modèle commun est partagé par le mécanisme d héritage L abstraction est véhiculée par une méthodologie qui conduit à la réutilisabilité

19 Présentation de POO-Java - p. 19Philippe Canalda 1.2 Avantages du style objet Facilite la spécialisation La spécialisation traite des cas particuliers Le mécanisme de dérivation rend les cas particuliers transparents

20 Présentation de POO-Java - p. 20Philippe Canalda 1.3 Un exemple class Point { private int x; private int y; public Point (int x, int y) { this.x = x; this.y = y; } public int getX() { return x; // équivalent à return this.x } public int getY() { return y; } public int setX(int x) { return this.x = x; }...

21 Présentation de POO-Java - p. 21Philippe Canalda 1.3 Un exemple class Point { private int x; private int y; public Point (int x, int y) { … } public int getX() { … } public int getY() { … } public int setX(int x) { … } public int setY(int y) { return this.y = y; } public void deplace(int dx, int dy){ this.x += dx; this.y += dy; } public String toString() { return (thix.x + «, » + this.y); }...

22 Présentation de POO-Java - p. 22Philippe Canalda 1.3 Un exemple class Point { private int x; private int y; public Point (int x, int y) { … } public int getX() { … } public int getY() { … } public int setX(int x) { … } public int setY(int y) { … } public void deplace(int dx, int dy){ … } public String toString() { … } public static void main(String[] args) { Point a = new Point(3,5); // déclare l objet a et instancie ses a.setY(6); // a = (3, 6) coordonnées a.deplace(1,1) ; // a = (4,7) System.out.println(a); }

23 Présentation de POO-Java - p. 23Philippe Canalda 1.4 Héritage et composition Par la composition, une classe utilise un autre service Un composant est souvent un attribut de la classe utilisatrice L exécution de certaines tâches est déléguée au composant le plus apte Le composant a la responsabilité de la bonne exécution Facilite la séparation des tâches en modules spécialisés

24 Présentation de POO-Java - p. 24Philippe Canalda 1.5 Exemple : disques et anneaux class Disque { protected Point centre ; // composition protected int rayon ; public Disque(int x, int y, int rayon) { this.centre=new Point(x,y) ; // identique à super(x,y) this.rayon = rayon ; } public String toString() { return this.centre.toString() + «, » + rayon ; } public void deplace(int dx, int dy) { this.centre.deplace(dx, dy); // délégation }

25 Présentation de POO-Java - p. 25Philippe Canalda 1.5 Exemple : disques et anneaux class Anneau extends Disque { // dérivation private int rayonInterne ; // composition public Anneau(int x, int y, int rayon, int rayonInterne){ super(x,y,rayon) ; // identique à this.Disque(x,y) this.rayonInterne = rayonInterne ; } public String toString() { return super.toString() + «, » + rayonInterne ; }

26 Présentation de POO-Java - p. 26Philippe Canalda 2.1 Premier exemple Le fichier TestHelloWorld.java : Class TestHelloWorld { public static void main(String[] args) { System.out.println(« Bonjour! »); } La compilation : javac TestHelloWorld.java crée le fichier : TestHelloWorld.class L exécution : java TestHelloWorld Donne le résultat : Bonjour ! Il est usuel de donner une initiale majuscule aux classes, et une initiale minuscule aux attributs et aux méthodes Le nom du fichier qui contient le code source est en général le nom de la classe suffixé par.java

27 Présentation de POO-Java - p. 27Philippe Canalda 2.1 Deuxième exemple import java.awt.Frame; import java.awt.Graphics; import java.awt.Color; /** ******\ * Classe affichant une fenêtre de nom « Hello World » contenant « Bonjour » Canalda 1.0 \******* */ public class TestHelloWorld extends Frame { /** * Constructeur */ public TestHelloWorld() { super(« Hello World ! »); setSize(200,100); show(); }

28 Présentation de POO-Java - p. 28Philippe Canalda 2.1 Deuxième exemple public class TestHelloWorld extends Frame { … /** Méthode de dessin de la fenêtre graphics contexte d affichage */ public void paint(Graphics graphics) { graphics.setColor(Color.black); graphics.drawString(« Bonjour », 65, 60); } /* Méthode principale args arguments de la ligne de commande */ public static void main(String[] args) { new TestHelloWorld(); }

29 Présentation de POO-Java - p. 29Philippe Canalda 2.1 Deuxième exemple Création d e la documentation html javadoc TestHelloworld visualisation avec un navigateur, comme Netscape $ls TestHelloWorld.class TestHelloWorld.html HelloWorld.java … Questions : Donnez la liste complète des fichiers créés, capturez la fenêtre du navigateur et affichez la documentation html du 2ème exemple traité

30 Présentation de POO-Java - p. 30Philippe Canalda 2.1 Créer une documentation HTML Il s agit de créer une documentation et non d établir les spécifications des : il peut y avoir plusieurs : pour créer un lien sur une autre documentation : pour indiquer les paramètres d une : pour indiquer la valeur de retour d une : pour indiquer quelle exception est : pour indiquer le numéro de version du : pour indiquer le numéro de version : indique une méthode ou membre qui ne devrait plus être utilisée. Crée un warning lors de la compilation. - exemple : /** Utiliser plutôt afficher #afficher() */

31 Présentation de POO-Java - p. 31Philippe Canalda 2.1 Un exemple /** * Classe permettant de manipuler des matrices Canalda Fino 1.0 */ public class Matrice { private int n; private int [][] m; /** Premier constructeur. Cree une matrice nulle de taille donnee en * parametre. n un entier pour la taille Matrice#Matrice(int, int) */...

32 Présentation de POO-Java - p. 32Philippe Canalda 2.1 Un exemple public class Matrice { private int n; private int [][] m; /** Premier constructeur. Cree une matrice nulle de taille donnee en * parametre. n un entier pour la taille Matrice#Matrice(int, int) */ public Matrice(int n){ this.n=n; this.m=new int [n][n]; } /** Deuxieme constructeur. Cree une matrice dont la taille et le contenu * sont donnes en parametre. n un entier pour la taille x un entier pour le contenu de chaque case Matrice#Matrice(int) */…

33 Présentation de POO-Java - p. 33Philippe Canalda 2.1 Un exemple public class Matrice { private int n; private int [][] m; … /** Deuxieme constructeur. Cree une matrice dont la taille et le contenu * sont donnes en parametre. n un entier pour la taille x un entier pour le contenu de chaque case Matrice#Matrice(int) */ public Matrice(int n, int x){ this.n=n; this.m=new int[n][n]; for(int i=0; i

34 Présentation de POO-Java - p. 34Philippe Canalda Fin 2 ème cours prises de notes : TD – prises de notes –Td1 –Td2 TP – prises de notes –A –B –C

35 Présentation de POO-Java - p. 35Philippe Canalda 2.1 Un exemple public class Matrice { private int n; private int [][] m; … /** Methode de transposition de matrice */ public void transposer(){ for(int i=0; i

36 Présentation de POO-Java - p. 36Philippe Canalda 2.1 Un exemple public class Matrice { private int n; private int [][] m; … /** Methode d affichage d une matrice */ public String toString(){ StringBuffer sb = new StringBuffer(); for(int i=0; i

37 Présentation de POO-Java - p. 37Philippe Canalda 2.1 Un exemple public class Matrice { private int n; private int [][] m; … /** Methode principale args arguments de la ligne de commande */ public static void main(String[] args){ Matrice a = new Matrice(3,12); System.out.print(a); Matrice b = new Matrice(3); System.out.print(b); } Question : Générez la documentation HTML et visualisez-la au moyen de votre navigateur préféré.

38 Présentation de POO-Java - p. 38Philippe Canalda 2.1 Fractales Principe : objets définis récursivement. Exemple : la courbe du dragon de Heighway, qui est donnée par l applette suivante : import java.awt.*; import java.applet.*: public class Dragon extends Applet { public void paint(Graphics g) { g.setColor(Color.red); drawDragon(g,20,100,100,200,200); } private void drawDragon(Graphics g, int n, int x, int y, int z, int t) { int u,v; if (n==1) g.drawLine(x, y, z, t); else { u = (x + z + t - y) / 2; v = (y + t - z + x) / 2 drawDragon(g, n-1, x, y, u, v); drawDragon(g, n-1, z, t, u, v); }

39 Présentation de POO-Java - p. 39Philippe Canalda 2.1 Exécution d une applette On crée un fichier DessinDragon.html contenant : Courbe du dragon On ouvre ensuite ce fichier sous Netscape ou bien directement par appletviewer DessinDragon.html

40 Présentation de POO-Java - p. 40Philippe Canalda 2.1 Le dragon documenté import java.awt.*; import java.applet.*: public class Dragon extends Applet { /** * Methode de dessin du dragon. * * On obtient le dessin suivant : * * CODE=« Dragon.class » WIDTH=300 HEIGHT=300> */ public void paint(Graphics g) { g.setColor(Color.red); drawDragon(g,20,100,100,200,200); } private void drawDragon(Graphics g, int n, int x, int y, int z, int t) { int u,v; if (n==1) g.drawLine(x, y, z, t); else { u = (x + z + t - y) / 2; v = (y + t - z + x) / 2 drawDragon(g, n-1, x, y, u, v); drawDragon(g, n-1, z, t, u, v); }

41 Présentation de POO-Java - p. 41Philippe Canalda 2.2 Le langage Java Java est dérivé de Kawa. Créé en 1995, la version actuelle est la 1.5 Java est fortement typé est orienté objet est compilé-interprété intègre des threads ou processus légers est sans héritage multiple MAIS avec implémentation multiple dinterfaces offre DORENAVANT de la généricité à la manière des templates de C++ (classes paramétrées) Compilation - Interprétation Source compilé en langage intermédiaire (byte code) indépendant de la machine cible Byte code interprété par une machine virtuelle Java dépendant de la plate-forme

42 Présentation de POO-Java - p. 42Philippe Canalda Notes élaborées par David et Dhaya 1h30

43 Présentation de POO-Java - p. 43Philippe Canalda 2.2 Le langage Java Avantages : + L exécution peut se faire en différé et/ou ailleurs, par téléchargement + Plus de mille classes prédéfinies qui encapsulent des mécanismes de base : structures de données : vecteurs, listes, ensembles ordonnés, arbres, tables de hachage, grands nombres outils de communication, comme les url, client-serveur facilités audiovisuelles, pour images et son des composants d interface graphique traitements de fichiers accès à des bases de données

44 Présentation de POO-Java - p. 44Philippe Canalda 2.3 Structure d 1 programme class HelloWorld { public static void main(String[] args) { System.out.println(« Hello World ! »); } Programme Java : constitué d un ensemble de classes groupées en paquetage (packages) réparties en fichier chaque classe compilée est dans son propre fichier (un fichier dont le nom est le nom de la classe suffixée par.class ) Un fichier source java comporte : des directives d importation comme import java.io.*; des déclarations de classes …

45 Présentation de POO-Java - p. 45Philippe Canalda Une classe est composée de : déclaration de variables (attributs) // appelées parfois variables de classe définition de fonctions (méthodes) déclaration d autres classes (nested classes) les membres sont –des membres de classe (static) –des membres d objet (ou d instance) Une classe a 3 rôles : 1- de typage, en déclarant de nouveaux types 2- d implémentation, en définissant la structure et le comportement d objet 3- de moule pour la création de leurs instances Une méthode se compose : des déclarations de variables locales ; d instructions Les types des paramètres et le type de retour constituent la signature de la méthode. Static int pgcd(int a, int b) { return (b==0) ? a : pgcd(b, a%b); }

46 Présentation de POO-Java - p. 46Philippe Canalda Point d entrée : Une fonction spéciale est appelée à l exécution. Elle s appelle toujours main et a toujours la même signature : public static void main(String[] args) { … } Toute méthode, toute donnée fait partie d une classe (pas de variables globales). L appel se fait par déréférencement d une classe ou d un objet d une classe, de la façon suivante : Méthodes ou données de classe : par le nom de la classe. Math.cos()Math.PI Méthodes ou données d un objet : par le nom de l objet. Pile P; int x=2; … p.push(x); L objet courant est nommé this et peut-être sous-entendu s il ny a pas d ambiguïté de visibilité. public void setX(int x) { this.x=x; } La classe courante peut-être sous-entendue pour des méthodes statiques. System.out.println() avec out, un membre statique de la classe System, et également un objet de la classe PrintStream avec println, une méthode d objet de la classe PrintStream.

47 Présentation de POO-Java - p. 47Philippe Canalda 2.4 Expressions, types, variables Toute expression a une valeur et un type. Les valeurs sont : les valeurs de base les références, à des tableaux ou à des objets Un objet ne peut être manipulé en Java, que par une référence. Une variable est le nom d un emplacement mémoire qui peut contenir une valeur. Le type de la variable décrit la nature des valeurs de la variable. Si le type est un type de base, la valeur est de ce type. Si le type est une classe, la valeur est une référence à un objet de cette classe, ou d une classe dérivée. Exemple : Point p; déclare une variable de type Point, susceptible de contenir une référence à un objet de cette classe. P=new Point(4,6); L évaluation de l expression new Point(4,6) retourne une référence à un objet de la classe Point. Cette référence est affectée à p.

48 Présentation de POO-Java - p. 48Philippe Canalda Passage de paramètres Toujours par valeur, ou bien par référence implicite. Exemple : soit la méthode static int plus(int a, int b) { return a+b; } A l appel de la méthode, par exemple int c=plus(a+1,7), les paramètres sont évalués, des variables formelles (locales à la méthode-fonction) sont initialisées avec les valeurs des paramètres-expressions réels. Des occurrences des paramètres formels sont ainsi remplacées par des variables locales correspondantes. Par exemple, int aLocal=a+1; int bLocal=7; int résultat=aLocal+bLocal; Attention ! Les objets ou tableaux sont manipulés par des références. Un passage par valeur d une référence est donc comme un passage par référence. Si la valeur-référence ne sera pas modifiée, les valeurs membres de l objet référencé peuvent, elles, être modifiées et cela impacte le programme appelant. Exemple : static void incrementer(Point a){ a.x++; a.y++} Après l appel de incrementer(b), les coordonnées du point b sont incrémentées.

49 Présentation de POO-Java - p. 49Philippe Canalda 2.5 Types de base (primitifs) A noter : Les caractères sont codés sur 2 octets en unicode. Les types sont indépendants du compilateur et de la plate-forme. Tous les types numériques sont signés sauf les caractères. Un booléen n est pas un nombre Les opérations sur les entiers se font modulo et sans erreur : byte b = 127; b += 1; // b = -128

50 Présentation de POO-Java - p. 50Philippe Canalda Une variable se déclare en donnant d abord son type. int i, j =5; float re, im; boolean termine; static int numero; static final int N = 12; A noter : Une variable peut-être initialisée Une variable static est un membre de classe. Une variable final est une constante. Tout attribut de classe est initialisé par défaut, à 0 pour les variables numériques, à false pour les booléennes, à null pour les références. Dans une méthode, une variable doit être déclarée avant utilisation. Elle n est pas initialisée par défaut. Dans la définition d une classe, un attribut peut-être déclaré après son utilisation.

51 Présentation de POO-Java - p. 51Philippe Canalda Expressions Comme en C ou C++ : radians = (degres/180) * Math.PI // conversion de degrés en radians « Bonjour » + « Monde »; // string (i != 0) && (i % 2 == 0) // boolean, entier non null paire x = x +1; ++ii++--jj-- j += 2; // j = j+2 j += j; // j = j + j max = (a > b) ? a : b; (x % 2 == 1)? 3*x+1 : x/2;

52 Présentation de POO-Java - p. 52Philippe Canalda Tableaux C est un objet particulier. L accès se fait par référence et la création par new. Un tableau : se déclare, se construit (s alloue et s initialise) et s utilise. L identificateur de type tableau se déclare par : int[] a; // vecteur d entiers double[][] m; // matrice de doubles -> La déclaration des tableaux comme en C ou C++ est acceptée : int a[];double m[][]; Construction d un tableau par new : a = new int[n]; m = new double [n][p]; // n lignes, p colonnes Utilisation traditionnelle int i, j; m[i][j]=x; // ligne i, colonne j for(i = 0; i < a.length; i++) System.out.print( a[i] );

53 Présentation de POO-Java - p. 53Philippe Canalda Utilisation traditionnelle int i, j = 45; m[i][j]=x; // ligne i, colonne j int [] a = new int[j]; for(i = 0; i < a.length; i++) System.out.print( a[i] ); Tout tableau a un attribut length qui donne sa taille à la création. Distinguer : la déclaration, qui concerne la variable dont le contenu sera une référence sur un tableau, de la construction, qui crée l espace mémoire du tableau et retourne une référence sur cet espace mémoire de ce tableau. On peut fusionner déclaration et construction par initialisation énumérative : String[] jours = {«Lundi», «Mardi», «Mercredi», «Jeudi», «Vendredi», «Samedi», «Dimanche»}; Les instructions suivantes provoquent toujours une exception de la classe ArrayIndexOutOfBoundsException : a[a.length], a[-1];

54 Présentation de POO-Java - p. 54Philippe Canalda Exercice prise en main du langage Syntaxe –i) Ecrire 2 façons de déclarer et dinitialiser 1 tableau contenant les 10 premiers entiers –ii) Ecriture du programme qui manipulera a et b et qui affichera leurs contenus.

55 Présentation de POO-Java - p. 55Philippe Canalda Exercice prise en main du langage i) public class Test { –public static void main(String [] args){ int [] a={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; int [] b=new int[10]; for(int i=0; i < b.length;i++){ b[i]=i+1; } }

56 Présentation de POO-Java - p. 56Philippe Canalda Exercice prise en main du langage ibis) // autre manière plus capilo-tractée Public class Test { –Public static void main(String [] args){ int [] a={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; int [] b=new int[10]; for(int i=0; i < b.length;){ b[i]=++i; } }

57 Présentation de POO-Java - p. 57Philippe Canalda Exercice prise en main du langage ii) // Dans Test.java public class Test { Public static void main(String [] args){ int [] a={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; int [] b=new int[10]; for (int i=0; i < b.length;){ b[i]=++i; } /* laffichage dans le cas ou a et b sont de la même taille */ for (int i=0; i

58 Présentation de POO-Java - p. 58Philippe Canalda Exercice prise en main du langage ii-bis) // Dans Test.java public class Test { Public static void main(String [] args){ int [] a={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; int [] b=new int[10]; for (int i=0; i < b.length;){ b[i]=++i; } /* laffichage dans le cas ou a et b ne sont pas forcément de la même taille */ for (int i=0; i< (a.length

59 Présentation de POO-Java - p. 59Philippe Canalda Exercice surcharge –Modifier la classe Array, de façon à ce que lon affiche le contenu d1 tableau t simplement par lappel de : System.out.println(t);

60 Présentation de POO-Java - p. 60Philippe Canalda Exercice surcharge –public class Array { // tout un ensemble dattr privés : exemple la collection des éléments // si Array a=new Array(type, taille); // jy accède par a[i] … … public int length; // contient la taille de linstance de ce tableau … public Array(Object o, int taille){ this.collection=new o.classname [taille]; // il faut faire un eval de la commande précédente, // seulement un éval dune commande nest pas triviale à réaliser en java (plus aisé en javascript, actionScript, // ou tout autre langage interprété) } public String toString(){ StringBuffer sb = new StringBuffer(); for (int i=0; i

61 Présentation de POO-Java - p. 61Philippe Canalda Rmq - Exercice surcharge –Comment réaliser la surcharge ? Par des design pattern qui réalisent lintrospection et la modification dynamique des classes et composants des classes (attr ou primitives) ; Dansla version Tigre du langage, et tigre désigne la prochaine version du langage Java, il y aura la généricité et les macros. Ce nest pas hasardeux de retrouver ces 2 évolutions majeures au sein dune même version. En fait la macro permet de réaliser leval(nouvelle expression);. Ce faisant on réalise alors la généricité. Généricité étant le concept auquel nous nous sommes attaqués au travers de lexercice ARRay précédent ;)

62 Présentation de POO-Java - p. 62Philippe Canalda Matrices Les tableaux sont dynamiques dans toutes les dimensions (la mémoire peut -être allouée dynamiquement ). /** * Classe permettant de manipuler des matrices Canalda 1.0 */ public class Matrice { private int[][]m; /** * Creation d une matrice nulle dont la taille est donnee en parametre. n taille de la matrice Matrice#Matrice(int,int) */ public Matrice(int n){ this.m = new int[n][n]; // de façon equivalente this(n,0) };

63 Présentation de POO-Java - p. 63Philippe Canalda /** * Creation d une matrice dont la taille et le contenu sont donnes en parametre. n taille de la matrice x valeur de chaque coefficient Matrice#Matrice(int) */ public Matrice(int n, int x){ this.m = new int[n][n]; for(int i=0; i

64 Présentation de POO-Java - p. 64Philippe Canalda /** * Affichage d une matrice. */ public String toString(){ int n = m.length; StringBuffer sb = new StringBuffer(); for(int i=0; i

65 Présentation de POO-Java - p. 65Philippe Canalda Instructions Affectation, instructions conditionnelles, aiguillages, itérations usuelles. Affectation : x = 1; y = x = x+1; Instructions conditionnelles if (C) S; if (C) S; else T; Itérations : while (C) S; do S while (C); for(E;C;G) S; Une instruction break; fait sortir du bloc où elle se trouve.

66 Présentation de POO-Java - p. 66Philippe Canalda Traitement par cas : switch(C) { case : nEspaces++; break; case 0: case 1: case 2: case 3: case 4: case 5: case 6: case 7: case 8: case 9: nChiffres++; break; default : nAutres++; } Blocs à étiquettes un: while (...){ … deux: for(){ … trois: while (…){ … if (…) continue un; // reprend while extérieur if (…) break deux; // quitte boucle for continue: // reprend while intérieur }

67 Présentation de POO-Java - p. 67Philippe Canalda Mathieu Brousse à pris les notes du CM5

68 Présentation de POO-Java - p. 68Philippe Canalda Question : Dans le cas d1 for intégrant un continue, y-a-til reprise à litération courante ou bien à litération suivante ? Ecrire un petit programme qui vous permet de le vérifier Attention, il pourrait y avoir des risques de boucles infinies ?

69 Présentation de POO-Java - p. 69Philippe Canalda Méthodes Chaque classe contient une suite non emboîtée de méthodes. Mais si on ne peut pas définir des méthodes à l intérieur de méthodes, on pourra définir des classes à lintérieur des classes. static int next(int n){ if (n % 2 == 1) // n est impair return 3*n +1; // n est pair return n/2; } static int pgcd(int a, int b){ return (b == 0) ? A : pgcd(b, a%b); } Une méthode qui ne retourne pas de valeur a pour type de retour le type void.

70 Présentation de POO-Java - p. 70Philippe Canalda Surcharge On distingue : Profil : le nom + la suite des types des arguments Signature : le type de retour + le profil Signature complète : signature + la visibilité ( private, protected, public ou rien). Signature étendue : signature complète + les exceptions Un même identificateur peut désigner des méthodes différentes pour autant que leurs profils soient distincts. static int fact(int n, int p){ if (n == 0) // condition d arrêt du prg récursif return p; else // mot clef facultatif return fact(n-1, n*p); }; static int fact(int n){ return fact(n,1); } Il n y a pas de valeurs par défaut. Il faut donc autant de définitions quil y a de profils.

71 Présentation de POO-Java - p. 71Philippe Canalda Visibilité des attributs et méthodes Les membres (attributs ou méthodes) d une classe ont une visibilité définie par défaut et ont des modificateurs de visibilité : public protected private Par défaut, une classe a ses données ou méthodes accessibles dans le répertoire, plus précisément dans le paquetage (cf. + loin). Un attribut (donnée ou méthode) public est accessible dans tout code où la classe est accessible. protected est accessible dans le code des classes du même paquetage et dans les classes dérivées de la classe. Private n est accessible que dans le code de la classe. La méthode main doit être accessible de la machine virtuelle, elle doit donc être public.

72 Présentation de POO-Java - p. 72Philippe Canalda Constructeurs Les objets sont instanciés au moyen de constructeurs. Toute classe a un constructeur par défaut, sans argument. Lors de la construction d un objet, l opérateur new réserve la place mémoire pour l objet et initialise les attributs à leur valeur par défaut. Le constructeur exécute le corps de la méthode, et retourne la référence de l objet créé. Exemple avec seulement le constructeur par défaut : class Pixel{ int x, y; } Utilisation : class TestPixel{ public static void main(String[] args){ Pixel p; // p est déclaré, mais indéfini p = new Pixel(); // p != null, p.x = p.y = 0 p.x = 4; p.y = 5; … }

73 Présentation de POO-Java - p. 73Philippe Canalda Exemple avec un constructeur particulier : class Pixel{ int x, y; Pixel(int x, int y){ this.x=x; this.y=y; }; public static void main(String[] args){ Pixel p, q; // p et q sont déclarés, mais indéfinis, p = q = null p = new Pixel(2,3); // p != null, p.x=2, p.y=3 q = new Pixel(); // erreur … }; } La définition explicite d un constructeur fait disparaître le constructeur par défaut implicite. Si on veut garder le constructeur par défaut, il faut alors le déclarer explicitement : class Pixel{ int x, y; Pixel(){}; Pixel(int x, int y){ this.x=x; this.y=y; }; public static void main(String[] args){ Pixel p, q; // p et q sont déclarés, mais indéfinis, p = q = null p = new Pixel(2,3); // p != null, p.x=2, p.y=3 q = new Pixel(); // OK … }

74 Présentation de POO-Java - p. 74Philippe Canalda Les données d un objet peuvent être des (références d ) objets. class Segment{ Pixel debut, fin; } Utilisation : public static void main(String[] args){ Segment s; // s indéfini s = new Segment(); // s != null, s.debut = s.fin = null … } Plusieurs constructeurs pour la même classe : class Segment{ Pixel debut, fin; Segment(){}; Segment(Pixel d, Pixel f){ this.debut=d; this.fin=f; } Segment(int dx, int dy, int fx, int fy){ this.debut=new Pixel(dx,dy); this.fin=new Pixel(fx,fy); } Noter que dans le 2ème constructeur, on affecte à debut et à fin les références d objets existants dans le 3ème constructeur, on crée des objets à partir de données de base, et on affecte leurs références.

75 Présentation de POO-Java - p. 75Philippe Canalda Exemples d emploi : public static void main(String[] args){ Segment s; // s indéfini s = new Segment(); // s.debut = s.fin = null s.debut = new Pixel(2,3); s.fin = new Pixel(5,8); Pixel p = new Pixel(2,3); Pixel q = new Pixel(5,8); Segment t = new Segment(p,q); Segment tt = new Segment(new Pixel(2,3), new Pixel(5,8)); Segment r = new Segment(2,3,5,8); }

76 Présentation de POO-Java - p. 76Philippe Canalda Membres et méthodes statiques Les attributs peuvent être des attributs de classe ( static ), des attributs d objets (ou d instance). Les attributs de classe static sont partagés par tous les objets de la classe. Il n en existe quun par classe au lieu de un pour chaque instance ou objet d une classe lorsquil s agit de membre d objets. Exemple d attributs static : un compteur du nombre d objets (instances) de la classe, un élément particulier de la classe, par exemple une origine. class Point{ int x, y; static Point origine = new Point(0,0); } Les méthodes peuvent aussi être ou ne pas être static. Les méthodes static sont invoquées en donnant le nom de la classe ou bien le nom d une instance de classe. Une méthode static ne peut pas faire référence à this. Elles sont utiles pour fournir des services (helper). Méthodes de la classe Math.

77 Présentation de POO-Java - p. 77Philippe Canalda Exemples 1 public class Chrono{ private static long start, stop; public static void start(){ start = System.currentTimeMillis(); } public static void stop(){ stop = System.currentTimeMillis(); } public static long getElapsedTime(){ return stop - start; } Et on s en sert de la manière suivante : class TestChrono{ public static void main(String[] args){ Chrono.start(); for(int i=0;i<100000;i++) for(int j=0;j<100000;j++); Chrono.stop(); System.out.println(«Duree = » + Chrono.getElapsedTime()); }

78 Présentation de POO-Java - p. 78Philippe Canalda Exemples 2 class User{ String nom; static int nbUsers; static User[] allUsers = new User[10]; User(String nom){ this.nom = nom; allUsers[nbUsers++] = this; } void send(String message, User destinataire){ destinataire.handleMessage(message, this); }; void handleMessage(String message, User expediteur){ System.out.println(expediteur.nom + « dit » + message + « à » + this.nom); }; void sendAll(String message){ for(int i=0; i

79 Présentation de POO-Java - p. 79Philippe Canalda Exemples 2 (suite) class User{ … public static void main(String[] args){ User a=new User(« Pierre »), b=new User(« Anne »), c=new User(« Alex »), d=new User(« Paul »); a.send(« Bonjour », b); b.senAll(« Hello »); a.sendAll(« Encore moi »); } Donne à l exécution : Pierre dit « Bonjour » à Anne Anne dit « Hello » à Pierre Anne dit « Hello » à Alex Anne dit « Hello » à Paul Pierre dit « Encore moi » à Anne Pierre dit « Encore moi » à Alex Pierre dit « Encore moi » à Paul

80 Présentation de POO-Java - p. 80Philippe Canalda Chapitre « Les concepts objets » Passage vers l objet

81 Présentation de POO-Java - p. 81Philippe Canalda Données de base Description un type : entier, chaîne de car., réel, etc une valeur (12, « mon texte », 7.28) Inconvénients ensemble de types limité typage statique pas de notion de sous-typage Type d une donnée = Ensemble des valeurs possibles pour cette donnée

82 Présentation de POO-Java - p. 82Philippe Canalda Les produits cartésiens Principe –définir les données comme produit cartésien d autres données ex : entier x entier x chaine –un Prod_Cart (ou enregistrement) = 1 n-uplet ex : (10, 20, « rose ») représente un point de l écran ((« Durand », « Paul »), (« Durand », « Anne »)) représente un couple Réutilisation –utilisation d un constructeur de type produit cartésien un nom pour le type ensemble de champs nommés et typés

83 Présentation de POO-Java - p. 83Philippe Canalda Produits cartésiens : exemple Introduction d un type « livre » TYPE t_livre = PROD_CART ( titre: chaine auteur : chaine éditeur : chaîne année de parution : date nombre de page : entier prix : réel ) Utilisation –si RefProlog donnée de type livre, alors RefProlog.titre désigne son titre (et vaut « The Art of Prolog »)

84 Présentation de POO-Java - p. 84Philippe Canalda Notion de classe et dobjet Comparaison : –type => classe –Donnée/variable => Objet (instance d un type) (instance d une classe) –champ => champ et une fonction est éligible à être un champ Exemple : –RefProlog serait un objet de classe livre

85 Présentation de POO-Java - p. 85Philippe Canalda Classes et types : premières différences Type –point de vue statique => les champs Classe : –Point de vue statique : état les champs (avec valeur par défaut éventuelle) les propriétés ou contraintes –Point de vue dynamique : changements d états les méthodes (définies au niveau de la classe, mais s appliquent sur les objets de cette classe), avec d éventuelles pré-conditions et post- conditions

86 Présentation de POO-Java - p. 86Philippe Canalda Classes : un exemple Personne Nom : chaîne Prénom : chaîne DateDeNaissance : t_date SituationDeFamille : TYPE enuméré = ( célibataire, …) Sexe : ( M, F ) créer(nom,prénom,date,sexe)// surcharge créer(nom,prénom,date,sexe,situation) ModifierSituation(NouvelleSituation) Sexe= M ou F Nom <> « » Rmq: si toto est un objet de classe personne, Modifier la situation de toto se fait par toto.ModifierSituation(« Marié »)

87 Présentation de POO-Java - p. 87Philippe Canalda Vie et mort d un objet Un objet : –naît –vie –meurt Par classe 3 types de méthodes : –constructeurs –destructeurs –… les autres => rien nest possible sur un objet non créé => rien nest possible sur un objet détruit

88 Présentation de POO-Java - p. 88Philippe Canalda Persistance d un objet Mort d un objet classique : –appel de son destructeur –arrêt du système qui la créé Inconvénients : –panne –maintenance –évolution => Notion d objet persistant Un objet persistant est on objet dont lexistence continue après l arrêt du système qui l a créé

89 Présentation de POO-Java - p. 89Philippe Canalda Variables et méthodes de classe Cas général : –champs propre à un objet –impossibilité à des objets dune même classe de partager des données => variables d une classe –même donnée pour tous les objets de la classe => méthodes de classe –ne s appliquent pas particulièrement à un objet => à voir comme des fonctions de bibliothèques

90 Présentation de POO-Java - p. 90Philippe Canalda Vers la réutilisabilité => Comment factoriser les parties communes ? Elève Nom Prénom créer(nom,prénom) Personnel Année détude créer(nom,prénom,annéeEtude) changerAnnéeDEtude(année) Nom Prénom créer(nom,prénom) Fonction créer(nom,prénom,fonc) changerFonction(fonc) Parties différentes Parties communes

91 Présentation de POO-Java - p. 91Philippe Canalda Héritage : introduction Vocabulaire : Elève hérite/est une sous-classe/est une spécialisation de Personne Personne est une généralisation/super-classe dElève On emploie aussi les termes de classe mère et de classe fille Elève : Personne Personnel : Personne Année détude créer(nom,prénom,annéeEtude) changerAnnéeDEtude(année) Fonction créer(nom,prénom,fonc) changerFonction(fonc) Personne Nom Prénom créer(nom,prénom) Représentations possibles

92 Présentation de POO-Java - p. 92Philippe Canalda Héritage et sous-typage Autre lecture de la relation d héritage : un objet d une classe fille est un objet de la classe mère => Tout objet dun type dune classe fille peut-être utilisé à la place dun objet du type dune classe mère Sur l exemple : créer peut s appliquer pour un élève ou pour le personnel ! La réciproque n est pas vraie

93 Présentation de POO-Java - p. 93Philippe Canalda Redéfinition et liaison dynamique Principe de la liaison dynamique : La méthode périmètre de la classe Quadrilatère est redéfinie dans Losange. Soit P de type Parallélogramme, L de type Losange et Q de type Quadrilatère : Q <- P.Périmètre() calcule l1+l2+l3+l4 Q <- L.Périmètre() calcule 4*l1 Parallélogramme : Quadrilatère Losange:Quadrilatère périmètre() {Périmètre=4*l1} Quadrilatère l1, l2, l3, l4 : réels périmètre() { périmètre=l1+l2+l3+l4} créer(p1,p2,p3,p4)

94 Présentation de POO-Java - p. 94Philippe Canalda Classes et méthodes abstraites Une classe abstraite C est une classe dont les seuls objets qui peuvent en être membres sont membres dune sous-classe de C. Corollaire : il n est pas possible de créer un objet de classe C si C est une classe abstraite Une méthode abstraite est une méthode dont la définition nest pas donnée dans la classe courante mais devra lêtre dans des classes filles Toute classe contenant au moins une méthode abstraite est une classe abstraite

95 Présentation de POO-Java - p. 95Philippe Canalda Classes et méthodes abstraites Exemple : –Classe abstraite Point { privé x, y : ENTIER Point(){}; Point(Valx, Valy : ENTIER) { // constructeur à 2 this.x <- Valx ; // paramètres this.y <- Valy; } public procédure setX(Valx : ENTIER); // deux méthodes public procédure setY(Valy : ENTIER); // abstraites };

96 Présentation de POO-Java - p. 96Philippe Canalda Héritage : disjonction ou recouvrement Si un même objet ne peut pas être membre de plusieurs sous-classes d une même classe, on parle d héritage disjoint ŒUVRE d art Tableau Morceau de musique

97 Présentation de POO-Java - p. 97Philippe Canalda Héritage : disjonction ou recouvrement Sinon on parle d héritage avec recouvrement Bâtiment Professionnel Habitation

98 Présentation de POO-Java - p. 98Philippe Canalda Héritage multiple Il y a héritage multiple si une classe peut hériter de plusieurs autres classes impossible avec Java ŒUVRE d art Livre auteur texte Morceau de musique compositeur partition

99 Présentation de POO-Java - p. 99Philippe Canalda Héritages propriétés Transitivité Si A hérite de B et B hérite de C alors A hérite de C Non réflexif Une classe ne peut pas hériter delle même Non symétrique Si A hérite de B alors B ne peut pas hériter de A Corollaire Un cycle dans une relation d héritage est impossible. Les relations dhéritages forment un DAG (Graphe dirigé acyclique)

100 Présentation de POO-Java - p. 100Philippe Canalda Classes et méthodes terminales Une classe terminale est une classe dont aucune classe ne peut hériter. Une méthode terminale est une méthode qui ne peut pas être redéfinie. Un champ terminal dune classe est une constante.

101 Présentation de POO-Java - p. 101Philippe Canalda Liens entre classe Comment ? Par les champs, en déclarant un champ de classe A dans une classe B Dans les méthodes, en déclarant une variable de classe A dans une méthode de la classe B Par la définition explicite dune relation exemple : EnseignantMatière nom prénom nom volume horaire

102 Présentation de POO-Java - p. 102Philippe Canalda Agir sur un objet dune classe liée Actions possibles lire la valeur d un champ : –destination <- nom_objet.nom_champ modifier un champ –nom_objet.nom_champ <- nouvelle_valeur exécuter une méthode –[résultat <- ] nom_objet.nom_méthode([paramètre d entrée]*) Remarques le symbole d affectation est ici <- le texte entre crochet est optionnel et * signale 0 itération ou n itérations

103 Présentation de POO-Java - p. 103Philippe Canalda Actions sur objet : constat Rôle des méthodes –factoriser du code commun –avoir un typage plus fort (ne sapplique que sur les objets de la classe C dans laquelle elle est définie, ou dune classe héritant de C) –nautoriser que certains changements détats sur un objet Mais –possibilité dintervenir directement depuis l« extérieur » sur un champ dune méthode (annule le dernier point) –nest pas adapté à la réutilisabilité lorsque la représentation des données doit être modifiée (ex: ensemble de car ou d entiers)

104 Présentation de POO-Java - p. 104Philippe Canalda Gestion des droits d accès Conséquence du constat précédent –pour chaque champ et chaque méthode, possibilité de définir des droits daccès pour les autres classes

105 Présentation de POO-Java - p. 105Philippe Canalda Encapsulation Définition : –modifier les champs d un objet n est possible que par l intermédiaire des méthodes définies directement ou par héritage dans la classe de cet objet Principe : –les champs sont tous privés –les méthodes mises à la disposition des autres classes sont déclarées publiques NB : si la classe a vocation à être utilisée comme une classe mère, certains champs et méthodes pourront être protégés

106 Présentation de POO-Java - p. 106Philippe Canalda Encapsulation Avantages : nautoriser que certains changements détats pour un objet possibilité de modifier la représentation interne d une classe (les champs) sans devoir refaire tous les projets ou programmes qui utilisent la classe Conséquences : pour diffuser au public une classe, préciser : nom et rôle de la classe profiles et rôles des différentes méthodes publiques si nécessaire, rôle des champs et méthodes protégées

107 Présentation de POO-Java - p. 107Philippe Canalda Réutilisation des structures de données Problème –liste d entiers ajouter un élément(entier); enlever le premier élément; donner la longueur de la liste; trier numériquement les éléments de la liste ; –liste de caractères ajouter un élément(caractère); enlever le premier élément; donner la longueur de la liste; trier alphabétiquement les éléments de la liste ; Parties différentes => héritage inutilisable...

108 Présentation de POO-Java - p. 108Philippe Canalda Interface Définition une interface est un ensemble nommé de profils de méthodes Implantation une classe implante une interface si elle : le déclare implante toutes les méthodes spécifiées dans l interface Utilisation si une classe est reliée à un type dinterface donné, elle peut être reliée à toute classe implantant cette interface

109 Présentation de POO-Java - p. 109Philippe Canalda Généricité Principe : paramétrer une classe par une autre => Définition d un objet A : Liste Généricité contrainte –but permettre lutilisation d une fonction de la classe paramètre Liste ajouter un élément enlever le premier élément calculer la longueur de la liste ENTIER

110 Présentation de POO-Java - p. 110Philippe Canalda Généricité contrainte : exemple –A : Liste impossible –B : Liste possible, B.ordonner() trie numériquement –C : Liste possible, C.ordonner() trie alphabétiquement Liste ordre > ajouter un élément enlever le premier élément calculer la longueur de la liste ordonner la liste = faire un tri à bulle en utilisant la méthode comparer définie sur les éléments Booléen x : booléen ENTIER x: entier booléen comparer(y:entier) CHAINE x:chaine booléen comparer(y:chaine)

111 Présentation de POO-Java - p. 111Philippe Canalda 2.6 Héritage : généralités L héritage consiste à faire profiter tacitement une classe dérivée D des attributs et des méthodes d une classe de base B. La classe dérivée possède les attributs de la classe de base (et peut y accéder sauf s ils sont privés). La classe dérivée possède les méthodes de la classe de base (même restriction). La classe dérivée peut déclarer de nouveaux attributs, et déclarer et définir de nouvelles méthodes La classe dérivée peut redéfinir des méthodes de la classe de base. La méthode redéfinie masque alors la méthode de la classe de base. Dérivation par extends Toute classe dérive, directement ou indirectement de la classe Object. L arbre de dérivation est visible dans les fichiers créés par javadoc. La relation d héritage est transitive. D B

112 Présentation de POO-Java - p. 112Philippe Canalda Prises de notes CM6 : Foued, Huu Hoaï

113 Présentation de POO-Java - p. 113Philippe Canalda class Base { private int p=2; int x=3, y=5; public String toString(){return «B »+p+« »+x+« »+y;}; int somme(){return x+y;}; } class Der extends Base{ int z=7; public String toString(){return «D» »+p+« »+x+« »+y+« »+z;}; } public class TestBase{ Base b=new Base(); Der d=new Der(); System.out.println(b); System.out.println(b.somme()); System.out.println(d); System.out.println(d.somme()); } Le résultat est : $java TestBase B D

114 Présentation de POO-Java - p. 114Philippe Canalda Usages Une classe dérivée représente une spécialisation de la classe de base. Mammifère dérive de vertébré, matrice symétrique dérive de matrice. un enrichissement de la classe de base. Un segment coloré dérive d un segment. Un espace vectoriel normé dérive d un espace vectoriel. Un article a un prix, un vêtement est un article qui a une taille. Un aliment est un article qui a une date de péremption. Une classe de base représente des propriétés communes à plusieurs classes. Souvent c est une classe abstraite, c est à dire sans réalité propre, i.e. sans instance possible. une figure est une abstraction d un rectangle et d une ellipse. Un sommet est un nœud interne ou une feuille. Les mammifères eux-mêmes sont une abstraction. Un type abstraite de données est une abstraction d une structure de données. Point épais : exemple de dérivation class Point{ …

115 Présentation de POO-Java - p. 115Philippe Canalda Point épais : exemple de dérivation class Point{ private int x,y; Point(int x,y){ this.x=x; this.y=y; }; void translater(int dx, int dy) { this.x+=dx; this.y+=dy; }; public String toString(){ return(this.x+«, »+this.y); } class PointEpais extends Point{ int epaisseur; PointEpais(int x, int y, int e){ super(x,y); this.epaisseur=e; }... public String toString(){ return super.toString()+«, »\ +this.epaisseur; } void epaissir(int i){ this.epaisseur+=i; } public static void main(String[]\ args){ PointEpais a=new \ PointEpais(3, 5, 1); System.out.println(a); //3,5,1 a.translater(5,-2); System.out.printl(a); //8,3,1 a.epaissir(5); System.out.printl(a); //8,3,6 }

116 Présentation de POO-Java - p. 116Philippe Canalda Dans l exécution dun constructeur, le constructeur de la classe de base est exécuté en premier. Par défaut, c est le constructeur sans argument de la classe de base. On remonte récursivement jusquà la classe mère terminale Object. L appel d un autre constructeur de la classe de base se fait au moyen de super(…). Cette instruction doit être la première dans l écriture du constructeur de la classe dérivée. En d autres termes, si cette instruction est absente, c est l instruction super() qui est exécutée en premier. This et super this et super sont des références sur l objet courant. –Super désigne l objet courant avec le type père. Il indique que la méthode invoquée ou bien le membre d objet désigné doit être recherchée dans la classe de base. Il y a des restrictions d usage comme : f(super) qui est interdit, i.e. on ne peut pas passer cette fonctionnalité par paramètre. –L usage de this et super sont spéciaux dans les constructeurs.

117 Présentation de POO-Java - p. 117Philippe Canalda Destruction des objets La destruction des objets est effectuée : soit implicitement et automatiquement par le ramasse-miettes, de façon asynchrone, avec un processus léger ( Thread ) de basse priorité ; soit explicitement par la spécification et l invocation de la méthode finalize() qui permet de spécifier des actions à effectuer au moment de la destruction de l objet (opérations de nettoyage, fermeture des fichiers, etc.). L appel au ramasse-miettes peut être forcé par l appel System.gc(); class Disque{ finalize(){ System.out.println(« Disque détruit »); }

118 Présentation de POO-Java - p. 118Philippe Canalda Délégation class Point{ private int x,y; Point(int x,y){ this.x=x; this.y=y; }; void translater(int dx, int dy) { this.x+=dx; this.y+=dy;}; public String toString(){ return(this.x+«, »+this.y);} } class Disque{ Point centre; int rayon; Disque(int x, int y, int rayon){ this.centre=new Point(x,y); this.rayon=rayon; } public String toString(){ return centre.toString+«,»+rayon; } void translater(int dx, int dy){ centre.translater(dx,dy);//délégation } finalize(){ System.out.println(« Disque détruit »); } class TestDisque{ public static void main(String[] args){ Disque d =new Disque(3,5,1); System.out.println(d);//3,5,1 d.translater(5,-2); System.out.println(a);//8,3,1 }

119 Présentation de POO-Java - p. 119Philippe Canalda Redéfinition Une méthode redéfinie est une méthode d une classe dérivée qui a même signature que la méthode mère, i.e. même : nom; suite des types de paramètres; type de retour. De plus : Les exceptions levées doivent aussi être levées par la méthode de la classe mère, et être au moins aussi précise (règle logicielle); la visibilité de la méthode doit être au moins aussi bonne que celle de la méthode de la classe mère (pas de restriction de visibilité). En cas de redéfinition, la méthode invoquée est déterminée dynamiquement en fonction du type de l objet à la création. Ce mécanisme est appelé liaison tardive. (exemple de la location de voitures et de camions). En cas de redéfinition, la méthode de la classe de base n est plus accessible à partir de l objet appelant : la méthode de la classe de base est masquée.

120 Présentation de POO-Java - p. 120Philippe Canalda Exemple : public class Alpha{ void essai(Alpha a){ System.out.println(« alpha »);} } public class Beta extends Alpha{ void essai(Beta b){ System.out.println(« beta »);} public static void main(String[]\ args){ Beta b=new Beta(); Alpha c=new Alpha(); b.essai(c); } public class Gamma extends Beta{ void essai(Alpha a){ System.out.println(« gamma »);} public static void main(String[]\ args){ Beta d=new Gamma(); Alpha e=new Gamma(); d.essai(e); } On obtient : $java Beta alpha $java Gamma gamma

121 Présentation de POO-Java - p. 121Philippe Canalda Le transtypage modifie le type de la référence à un objet; n affecte que le traitement des références, c est-à-dire quil ne change jamais le type de lobjet ; est implicite ou explicite. Principe de base : Point s = new PointEpais(5,7,1); Commentaires : cette règle fonctionne aussi si B est une interface et D implémente B ; la relation est transitive; cette règle sapplique aussi aux paramètres d une méthode : pour C f(B b){…} l appel f(d) est possible si d est de classe D (qui dérive de B ) ; cette règle sapplique également aux valeurs de retour d une méthode : pour r = f(b); si r est d une superclasse de C.

122 Présentation de POO-Java - p. 122Philippe Canalda Le transtypage explicite dune référence nest valide que si lobjet sous-jacent est dune classe dérivée : Point s = new PointEpais(5,7,1); PointEpais t; t=s; // Erreur t=(PointEpais) s; // Ok Types et classes ne sont pas la même chose : « Variables have type, objects have class »; –un objet ne change jamais de classe –les références peuvent changer de type la vérification des types est statique (à la compilation); la détermination de la méthode à invoquer est dynamique (à l exécution). Intérêt du transtypage Si une variable x de type B contient une référence à un objet dune classe dérivée D de B, seuls les attributs et les méthodes dont le nom est connu dans la classe B sont accessibles par la variable x. Si m est une telle méthode, lappel de x.m() invoque la méthode m telle quelle est définie dans la classe de lobjet référencé par x. Ici, la méthode m telle quelle est définie dans D : c est le polymorphisme. Le transtypage permet: lencapsulation, en rendant inaccessible les détails de D ; l abstraction, en utilisant des méthodes génériques qui sont spécialisées dans les classes dérivées.

123 Présentation de POO-Java - p. 123Philippe Canalda Héritage : interfaces Une interface n a que des méthodes abstraites et tacitement publiques; et n a que des données static immuables ( final). Une interface sert à spécifier des méthodes quune classe doit avoir, sans indiquer comment les réaliser. Cest le point ultime de labstraction. Cest un style de programmation à encourager : Program to Interfaces Exemple : une classe rectangle, class Rectangle{ double largeur, hauteur; Rectangle(double largeur, double hauteur){ this.largeur = largeur; this.hauteur = hauteur;} double getAire(){ return largeur * hauteur;} public String toString() { return «Aire =»+getAire();} }

124 Présentation de POO-Java - p. 124Philippe Canalda Et une classe ellipse donnée par, class Ellipse{ double largeur, hauteur; Ellipse(double largeur, double hauteur){ this.largeur = largeur; this.hauteur = hauteur;} double getAire(){ return largeur * hauteur * Math.PI/4;} public String toString() { return «Aire =»+getAire();} } Comme nous lavons déjà vu, notamment avec lexemple de la location de voitures et de camions, nous devons déterminer une abstraction commune en terme de membre et de méthodes. Aujourdhui nous allons plus loin en rajoutant un niveau dabstraction. Ces 2 classes ont alors une abstraction commune qui : définit les méthodes de même implémentation; déclare les méthodes communes et d implémentation différentes. L interface Form interface Form{ double getAire(); String toString(); }

125 Présentation de POO-Java - p. 125Philippe Canalda La classe abstraite AbstractForm définit limplémentation des membres et des méthodes à la déclaration et la définition commune, i.e. les membres largeur et hauteur, ainsi que la méthode toString() et la méthode du constructeur : abstract class AbstractForm implements Form{ double largeur, hauteur; AbstractForm(double largeur, double hauteur){ this.largeur = largeur; this.hauteur = hauteur;} public String toString() { return «Aire = »+getAire();}} Les méthodes abstraites (déclarées dans linterface et non définies dans l implémentation) sont implémentées dans chaque classe concrète : class Rectangle extends AbstractForm{ Rectangle(double largeur, double hauteur){ super(largeur,hauteur);} public double getAire(){ return largeur * hauteur;}} et class Ellipse{ Ellipse(double largeur, double hauteur){ super(largeur,hauteur);} double getAire(){ return largeur * hauteur * Math.PI/4;}}

126 Présentation de POO-Java - p. 126Philippe Canalda On se sert de ces classes dans : … AbstractForm r=new Rectangle(6,10); Form c=new ellipse(3,5); System.out.println(r); System.out.println(c); … ou bien dans : … Form[] a= new Form[5]; a[0]=new Rectangle(6,10); a[1]=new ellipse(3,5); for(int i=0;i

127 Présentation de POO-Java - p. 127Philippe Canalda Instanceof Dans lexemple précédent, lorsque une référence peut pointer sur des types différents (c est le cas de a[i] qui peut référencer un objet de classe Ellipse ou bien Rectangle ), on peut tester le type d un objet à l aide de instanceof : … Form f=new Rectangle(6,10); if (f instanceof Rectangle) {…}; // vrai if (f instanceof Ellipse) {…}; // faux … l opérateur instanceof est sous-jacent au concept de polymorphisme. Il s agit, dans certains traitements liés à une variable polymorphe de connaître le type instantané associé afin d invoquer une méthode ou adresser un membre disponible. Il ne faut pas abuser de instanceof, autant que faire se peut.

128 Présentation de POO-Java - p. 128Philippe Canalda Exemple d interface : exercice On se propose de faire 2 implémentations des matrices générales et des matrices symétriques. Elles doivent autoriser des constructions (au moins 2 distinctes), un affichage, une affectation d élément, une addition de 2 matrices, une transposition. Pour vous aider dans votre quête je vous rappelle l implémentation que nous avons déjà réalisée par le passé : public class Matrice { int n; int [][] m; public Matrice(int n){ this.n=n; this.m=new [n][n]; } public Matrice(int n, int x){ this.n=n; this.m=new int[n][n]; for(int i=0; i

129 Présentation de POO-Java - p. 129Philippe Canalda Exemple d interface : exercice On se propose de faire 2 implémentations des matrices générales et des matrices symétriques. Elles doivent autoriser des constructions (au moins 2 distinctes), un affichage, une affectation d élément, une addition de 2 matrices, une transposition. Pour vous aider dans votre quête je vous rappelle l implémentation que nous avons déjà réalisée par le passé : public class Matrice { int n; int [][] m; public Matrice(int n){ this.n=n; this.m=new [n][n]; } public Matrice(int n, int x){ this.n=n; this.m=new int[n][n]; for(int i=0; i

130 Présentation de POO-Java - p. 130Philippe Canalda Interface Matrice{//Matrice d entiers Matrice add(Matrice a); void setAt(int i, int j, int valeur); void transposer(); } Deux implémentations, à savoir des matrices générales et des matrices symétriques se partagent une classe abstraite commune public abstract class AbstractMatrice implements Matrice{ int[][] m; AbstractMatrice(int n){ this.n=n; this.m=new [n][n]; } AbstractMatrice(int n, int x){ this.n=n; this.m=new int[n][n]; for(int i=0; i

131 Présentation de POO-Java - p. 131Philippe Canalda Les classes spécifiques se contentent dimplémenter les autres méthodes : public class GenMatrice extends AbstractMatrice{ GenMatrice(int n){ super(n);} GenMatrice(int n, int x){ super(n,x);} public Matrice add(Matrice a){ int n=m.length; Matrice r=new GenMatrice(n); for(int i=0;i

132 Présentation de POO-Java - p. 132Philippe Canalda public class SymMatrice extends AbstractMatrice{ SymMatrice(int n){ super(n);} SymMatrice(int n, int x){ super(n,x);} public Matrice add(Matrice a) throws UnsupportedOperationException { if (! (a instanceof SymMatrice)) throw new UnsupportedOperationException(); int n=m.length; SymMatrice sa=(SymMatrice) a; Matrice r=new SymMatrice(n); for(int i=0;i

133 Présentation de POO-Java - p. 133Philippe Canalda Autre exemple : application d une méthode à tous les éléments d un conteneur / passage dune interface en paramètre (à défaut de pouvoir passer une fonction en paramètre). On encapsule une méthode dans une interface : interface Function{ int applyIt(int n);} On encapsule la fonction mapcar dans une autre interface : interface Map{ void map(Function f);} Une classe qui peut réaliser un map inplémente cette interface : class Tableau implements Map{ int[] a; Tableau(int n){ a=new int[n]; for(int i=0; i

134 Présentation de POO-Java - p. 134Philippe Canalda Notes prises par Amandine Revel et Christophe Vouaux

135 Présentation de POO-Java - p. 135Philippe Canalda Exceptions Voici une classe pile, implémentée par un tableau public class Pile{ private static final int maxP=4; private int hauteur=0; private int[] contenu=new int[maxP]; public boolean isEmpty(){ return (this.hauteur==0);} public boolean isFull(){ return (this.hauteur==maxP);} public void push(int x){ this.contenu[this.hauteur++]=x;} public int top(){ return (this.contenu[this.hauteur-1]);} public void pop(){ this.hauteur--; }

136 Présentation de POO-Java - p. 136Philippe Canalda Il y a débordement lorsque l on fait : top pour une pile vide; pop pour une pile vide; push pour une pile pleine. Une pile ne peut pas proposer de solution en cas de débordement, mais elle doit signaler (et interdire) le débordement. Cela peut se faire par des conditionnels, des assert(), ou bien encore par des exceptions. Une exception est un objet dune classe qui étend la classe Exception. La classe Exception dérive de Throwable. La classe Throwable a une autre classe dérivée, la classe Error. Pour les piles on peut définir class PileException extends Exception{} En cas de débordement, on lève une exception, par l instruction throw. On doit signaler la possible levée d une exception au cours de lexécution d une instruction d une méthode en signalant cette possible levée au niveau de la déclaration de cette méthode. Par exemple : void push(int x) throws PileException{ if this.isFull() throw new PileException(« Pile pleine »); this.contenu[this.hauteur++]=x; } L effet de la levée est : la propagation d un objet d une classe d exceptions qui est en général créé par new ; la sortie immédiate de la méthode; la remontée dans larbre d appel à la recherche d une méthode qui capture l exception.

137 Présentation de POO-Java - p. 137Philippe Canalda La capture se fait par un bloc try / catch. Par exemple … Pile p=new Pile(); try { System.out.println(«top = »+p.top()); } catch (PileException e) { System.out.println(e.getMessage()); } … Le bloc try lance une exécution contrôlée. En cas de levée d exception dans le bloc try, ce bloc est quitté immédiatement, et l exécution se poursuit par le bloc catch. Le bloc catch reçoit en argument l objet créé lors de la levée dexception. Plusieurs catch sont possibles, et le premier dont l argument est du bon type est exécuté (à la manière d un case au sein d un switch). Les instructions du bloc finally sont exécutées dans tous les cas. try {…} catch {Type1Exception e) { … } catch {Type2Exception e) { … } catch {Exception e) { … } // cas par défaut, capture les exceptions non // traitées plus haut finally { … } // toujours exécuté

138 Présentation de POO-Java - p. 138Philippe Canalda Exemple : … try {…} catch {Exception e) { … } catch {PileException e) { … } // jamais exécuté Une levée d exception se produit lors d un appel à throw ou d une méthode ayant levé une exception. Ainsi l appel à une méthode pouvant lever une exception doit : ou bien être contenu dans un bloc try / catch pour capturer l exception ; ou bien être dans une méthode propageant cette classe d exception (avec throws). Les exceptions de la classe RuntimeException n ont pas à être capturées. Voici une interface de pile d entiers, et deux implémentations. Interface Pile{ boolean isEmpty(); boolean isFull(); void push(int x) throws PileException; int top() throws PileException; void pop() throws PileException; } class PileException extends Exception{ PileException(String s){super(s);} }

139 Présentation de POO-Java - p. 139Philippe Canalda Implémentation par tableau public class ArrayPile implements Pile{ static final int maxP=4; private int hauteur=0; private int[] contenu=new int[maxP]; public boolean isEmpty(){ return (this.hauteur==0);} public boolean isFull(){ return (this.hauteur==maxP);} public void push(int x) throws PileException{ if isFull() throw new PileException(« Pile pleine »); this.contenu[this.hauteur++]=x;} public int top() throws PileException{ if this.isEmpty() throw new PileException(« Pile vide »); return this.contenu[this.hauteur-1];} public void pop() throws PileException{ if this.isEmpty() throw new PileException(« Pile vide »); this.hauteur--; }

140 Présentation de POO-Java - p. 140Philippe Canalda Implémentation par liste (classe interne liste et empilement par appel du constructeur) public class ListPile implements Pile{ private List tete = NULL; class List{ int cont; List suiv; List(int c, List s) { this.cont=c; this.suiv=s;} } public boolean isEmpty(){ return (this.tete==NULL);} public boolean isFull(){ return false;} public void push(int x) throws PileException{ this.tete=new List(x, this.tete);} public int top() throws PileException{ if this.isEmpty() throw new PileException(« Pile vide »); return this.tete.cont;} public void pop() throws PileException{ if this.isEmpty() throw new PileException(« Pile vide »); this.tete=this.tete.suiv; }

141 Présentation de POO-Java - p. 141Philippe Canalda Usage: public class TestPile { public static void main(String[] args){ Pile p=new ArrayPile(); // par table try{ p.push(2);p.pop(); p.pop(); // erreur -> exception levée p.pop(); // jamais atteint ! } catch (PileException e) { System.out.println(e.getMessage()); e.printStackTrace(); } Pile q=new ListPile(); // par liste try{ q.push(2); q.push(5); q.pop(); System.out.println(q.top()); // erreur -> exception levée } catch (PileException e) { System.out.println(e.getMessage()); e.printStackTrace(); }

142 Présentation de POO-Java - p. 142Philippe Canalda Pattern de création : les fabriques Une fabrique est une classe dont les méthodes ont en charge la construction d objets d une autre classe. Réalisation : une méthode chose createChose() {return new Chose();} Exemple, on cherche une méthode testVersion() qui permet de remplacer le corps de la méthode main de l exemple précédent par deux appels. En voici quelques variantes. public static void testVersion1(Pile p){ try{ p.push(2);p.push(5); p.pop(); System.out.println(p.top()); } catch (PileException e) { System.out.println(e.getMessage()); e.printStackTrace(); } Utilisé avec testVersion1(new ArrayPile()); testVersion1(new ListPile());

143 Présentation de POO-Java - p. 143Philippe Canalda Si l on veut créer des choses, non pas au moment de lappel, mais à l intérieur de la méthode de test : public static void testVersion2(boolean version){ Pile p; if version p=new ArrayPile(); else p=new ListPile; … } Utilisé avec testVersion2(true); testVersion2(false); On peut délocaliser la création en une méthode de fabrique : public static void testVersion3(boolean version){ Pile p=createPile(version); … } Utilisé avec testVersion3(true); testVersion3(false); On peut enfin transmettre un descripteur de classe :...

144 Présentation de POO-Java - p. 144Philippe Canalda On peut enfin transmettre un descripteur de classe : public static void testVersion4(Class classPile) throws IllegalAccessException, instanciationException { Pile p; p=(Pile) classPile.newInstance(); … } La méthode newInstance de la classe Class est une méthode de fabrique. On utilise cette méthode avec try { testVersion4(ArrayPile.class); testVersion4(ListPile.class); } catch(IllegalAccessException e){} catch(InstanciationException e){} catch(ClassNotFoundException e){}

145 Présentation de POO-Java - p. 145Philippe Canalda Paquetages Le paquetage (package) est un mécanisme de groupement de classes. Les classes dun paquetage sont dans un même répertoire décrit par le nom du paquetage. Le nom est relatif aux répertoires de la variable denvironnement CLASSPATH. Les noms de paquetage sont en minuscule. Par exemple, le paquetage java.awt.event se trouve dans le répertoire $(CLASSPATH)/java/awt/event (les classes java sont zippées dans les archives). Importer java.awt.event.* signifie que lon peut nommer les classes dans ce répertoire par leur nom local, à la place du nom absolu. Cela ne concerne que les fichiers.class et non les répertoires contenus dans ce répertoire. Exemple: class MonAplette extends Applet // non trouvée class MonAplette extends java.applet.Applet // ok import java.applet.Applet; class MonAplette extends Applet // ok import java.applet.*; class MonAplette extends Applet // ok

146 Présentation de POO-Java - p. 146Philippe Canalda Pour faire son propre paquetage, on ajoute la ligne package nomrepertoire; en début de chaque fichier java qui fait partie de ce package. Le fichier.java doit se trouver dans un répertoire ayant pour nom nomrepertoire. Par défaut, le paquetage est sans nom (unnamed), et correspond au répertoire courant. Si une même classe apparaît dans 2 paquetages importés globalement, la classe utilisée doit être importée explicitement. Visibilité et paquetages Une classe ou une interface qui est déclarée public est accessible en dehors du paquetage. Si elle nest pas déclarée public, elle est accessible à lintérieur du même paquetage, mais cachée en dehors. => il faut donc déclarer publiques les classes utilisées par les clients utilisant le paquetage et cacher les classes donnant les détails dimplémentation. Ainsi, quand on change limplémentation, les clients ne sont pas concernés par les changements puisquils ny ont pas accès.

147 Présentation de POO-Java - p. 147Philippe Canalda Programmation des listes Une liste est une suite d objets. Comme séquence (a 1, … a n ), elle se programme itérativement. (déjà vu) Comme structure imbriquée (a 1, (a 2, (… (a n, ()) … )), elle se définit récursivement. Une liste récursive se définit comme suit. Une liste est alors : soit une liste vide ; soit un cons dun objet et dune liste. A ce niveau il reste à concevoir la hiérarchie de classes puis déclarer les composants de ces classes (attributs, méthodes, visibilité,...). La conception est orientée interface. Question subsidiaire : Comment concevoir une interface lorsque plusieurs sortes dinstance de classes sont utilisables ?

148 Présentation de POO-Java - p. 148Philippe Canalda Programmation des listes Ceci conduit à une interface pour les listes avec 3 interfaces, une pour le cons et une pour la liste vide, plus une interface qui déclare les méthodes communes. public interface Liste{ int length(); } public interface Cons extends Liste{ Object getElem(); void setElem(Object o); Liste getSuiv(); void setSuiv(Liste tail); } public interface Nil extends Liste{};

149 Présentation de POO-Java - p. 149Philippe Canalda L implémentation se fait naturellement : public class ConcreteCons implements cons{ private Object o; private Liste suiv; public ConcreteCons(Object o, Liste suiv) { this.o=o; this.suiv=suiv; } public Object getElem(){ return o;} public void setElem(Object o){ this.o=o; } public Liste getSuiv(){ return this.suiv;} public void setSuiv(Liste suiv){ this.suiv=suiv;} public int length(){ return this.suiv.length()+1;} } public class ConcreteNil implements Nil{ public int length(){ return 0;} } Usage : public class TestListe{ public static void main(String[] args){ Liste l; l=new ConcreteCons(new Integer(1), new ConcreteCons(new Integer(2), new ConcreteNil())); System.out.println(«Liste de longueur»+ \ l.length()); } Plusieurs appels à ConcreteNil() créent des liste nulles différentes. Pour éviter cela, on modifie : public class ConcreteNil implements Nil{ private static Liste nulle=new ConcreteNil(); private ConcreteNil(){} public static Liste getNil(){ return nulle;} public int length(){ return 0;} } Avec : l=newConcreteCons(new Ineger(1), new ConcreteCons(new Integer(2, ConcreteNil.getNil()));

150 Présentation de POO-Java - p. 150Philippe Canalda Pattern de création : singleton Une classe singleton est une classe qui ne peut avoir quune seule instance. Réalisation : un attribut privé statique instance désignant linstance; une méthode publique de création qui teste si linstance existe déjà; un constructeur privé. Exemple : public class ConcreteNil implements Nil{ private static ConcreteNil instance = null; private ConcreteNil(){} public static Liste getNil(){ if (instance==null) instance=new ConcreteNil(); return instance; } public int length(){ return 0;} }

151 Présentation de POO-Java - p. 151Philippe Canalda Partie IV Java et les classes Fondamentales

152 Présentation de POO-Java - p. 152Philippe Canalda 4. Les classes fondamentales 1- Présentation des API 2- Les enveloppes des types de base 3- La classe java.lang.Object, mère de toutes les classes 4- Les chaînes de caractères 5- Ensembles structurés, itérateurs et comparateurs 6- Introspection

153 Présentation de POO-Java - p. 153Philippe Canalda 4.1 Les API Les API (Application Programming Interface) forment linterface de programmation, cest-à-dire lensemble des classes livrées avec Java. Java.lang classes de base du langage java.io entrées/sorties java.util ensemble d outils : les classes très « utiles » java.net classes réseaux java.applet classes pour les appliquettes java.awt interfaces graphiques (Abstract Windowing Toolkit) …et de nombreuses autres

154 Présentation de POO-Java - p. 154Philippe Canalda Les enveloppes des types de base Une instance de la classe enveloppe encapsule une valeur du type de base correspondant. Chaque classe enveloppe possède des méthodes pour extraire la valeur dun objet. Par exemple intValue() renvoie un int. Les noms varient dune classe à lautre. Un objet enveloppant est immutable : mais la valeur contenue peut-être modifiée. (c est-à-dire quun objet de type boolean restera toujours du même type mais la valeur contenue pourra être modifiée et issue de la conversion dun objet d un autre type) Pour palier à cela, on exploite la hiérarchie dinterfaces et de classes. On transforme souvent une valeur en objet pour utiliser une méthode manipulant ces objets. Ainsi, la programmation objet rejoint la programmation à-la-actionScript ou à la javascript ou une variable peut changer de type. Mais le programmeur contrôle complètement ce quil manipule (du moins il est censé le faire). boolean java.lang.Boolean char java.lang.Character byte java.lang.Byte short java.lang.Short int java.lang.Integer long java.lang.Long float java.lang.Float double java.lang.Double

155 Présentation de POO-Java - p. 155Philippe Canalda Les notes du CM7 ont été prises par Aurélien Seguin

156 Présentation de POO-Java - p. 156Philippe Canalda

157 Présentation de POO-Java - p. 157Philippe Canalda Le clonage Le clonage est la construction dune copie dun objet. La classe Object contient une méthode Object clone(). Lorsque cette méthode est appelée sur un objet dune classe qui implémente linterface Cloneable, elle crée une copie de lobjet du même type. La copie est superficielle de lobjet : les attributs de lobjet sont alors recopiés. Lorsquelle est appelée sur un objet dune classe qui nimplémente pas linterface Clonable, elle lève lexception CloneNotSupportedException. La classe Object nimplémente pas linterface Cloneable Exemple 1/2 : public class Point implements Cloneable { private int x, y; public Point(int _x, int _y){ this.x=_x;this.y=_y; } public String toString(){ return this.x+«, »+this.y; } public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException{ Point a=new Point(5,3); Point b=(Point) a.clone();//méthode clone() de Object b.x=a.x+1; System.out.println(a); //3, 5 System.out.println(b); //4, 5} }

158 Présentation de POO-Java - p. 158Philippe Canalda Le clonage Exemple 2/2 : public class Point implements Cloneable { public int x, y; public Point p; public Point(int _x, int _y){ this.x=_x;this.y=_y; } public Point(int _x, int _y, Point _p){ this.x=x; this.y=y; this.p=_p} public String toString(){ return « Premier niveau ok : \t » + this.x+«, »+this.y+ « \n Deuxième niveau pas cloné : \t »+this.p.x;+«, »+this.p.y } public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException{ Point a=new Point(3,5,new Point(1,1)); Point b=(Point) a.clone();//méthode clone() de Object System.out.println(a); //Premier niveau ok : 3,5 //Deuxième niveau pas cloné : 1,1 b.x=a.x+1; b.p.x=a.p.x+1; System.out.println(a); //3, 52,1 System.out.println(b); //4, 5 2,1 }

159 Présentation de POO-Java - p. 159Philippe Canalda Si on veut une classe « clonable » et une classe dérivée « non clonable », la classe dérivée implémente Cloneable mais on lève une exception dans lécriture (de la surcharge) de clone(). Exemple de clonage Si le clonage par défaut est superficiel, celui-ci ne le sera pas en surchargeant la méthode clone() : public class Pile implements Cloneable { private int hauteur; private int[] contenu; public Pile(int maxP){ this.hauteur=0; this.contenu=new int[maxP];} public void push(int val){ this.contenu[hauteur++]=val;} public int pop(){ return this.contenu[this.hauteur--];} public Object clone(){ Pile nouvelObject=(Pile) super.clone(); nouvelObject.contenu=(int[])contenu.clone(); return nouvelObject; }

160 Présentation de POO-Java - p. 160Philippe Canalda Public class TestPile{ public static void main(String[] args){ Pile f=new Pile(2); f.push(5); f.push(6); try { Pile g=(Pile) f.clone(); System.out.println(g.pop()); // 6 System.out.println(g.pop()); // 5 } catch (CloneNotSupportedException e) {} } Remarquer l utilisation de super.clone(), qui appelle clone() de Object, et qui crée toujours un objet du bon type. Si lon souhaite clone un objet dune classequi dérive dautres classes, il convient de définir la surcharge de clone à chaque niveau. Sinon, lappel à clone() sur un objet dune classe dérivée de Pile serait incorrect. Si lon nest pas rigoureux, il faut alors faire appel à new Pile(). La 1 ère méthode est la plus rigoureuse à-la-manière de toString(). Choisissons donc de redéfinir la fonction clone() pour la classe dérivée : Exemple public class DPile extends Pile{ private int cout; public DPile(int maxP){ super(maxP); this.cout=0;} public Object clone() throws CloneNotSupportedException{ DPile nouvelObject=(DPile) super.clone(); nouvelObject.cout=cout; return nouvelObject; }

161 Présentation de POO-Java - p. 161Philippe Canalda Egalité entre objets La methode equals() de la classe Object détermine si deux objets sont équivalents. Par défaut, deux objets sont équivalents sils sont accessibles par la même référence. Une classe peut redéfinir la méthode equals(). class Rectangle extends Forme{ private int largeur, hauteur; Rectangle(int l, int h){ this.largeur=l; this.hauteur=h; } public boolean equals(Object arg){ if (!(arg instanceof Rectangle) return false; Rectangle rarg=(Rectangle) arg; return ((this.largeur==rarg.largeur) && (this.hauteur==rarg.hauteur))} … } Remarquer que largument est de type Object. Si largument était Rectangle, la méthode ne serait pas redéfinie mais surchargée. Elle serait alors ignorée lors dun appel avec un argument de type Forme qui référence un Rectangle. La comparaison entre les 2 rectangles serait alors incorrecte.

162 Présentation de POO-Java - p. 162Philippe Canalda Les chaînes de caractères La classe java.lang.String : la classe String est Final (cest-à-dire quelle ne peut pas être dérivée). Elle utilise un tableau de caractères qui est un membre privé de la classe. Un objet de la classe String ne peut-être modifié. (On doit créer un nouvel objet). String nom=«toto»+ «tata»; System.out.println(nom.length()); // 8 System.out.println(nom.charAt(2)); // t On peut construire un objet String à partir dun tableau de caractères : char [] tableau={t,o,t,o}; String s=new String(tableau); et inversement : char[] tableau=«toto».toCharArray(); Conversion dun entier en chaîne de caractères : String un=String.valueOf(1); //méthode statique qui appelle toString() et inversement : int i=Integer.valueOf(«12»).intValue(); // ou bien int i=Integer.parseInt(«12»); Comparaison des chaînes de caractères : on doit utiliser la méthode equals() String s=«toto»; String t=«toto»; if (s.equals(t)) … // true

163 Présentation de POO-Java - p. 163Philippe Canalda La méthode compareTo() est l équivalent du strcmp() du C. La méthode trim() supprime tous les espaces blancs : String s=« toto »; s=s.trim; // s=« toto » La classe java.lang.StringBuffer permet de créer des buffers de caractères de taille extensible. StringBuffer sb=new StringBuffer(« le »); sb.append(« petit »); sb.append(« prince »); On récupère un String à partir dun StringBuffer (sans recopie) : String mot=sb.toString; Ces classes sont sécurisées au niveau des thread (cf. plus tard). La classe java.util.StringTokenizer permet deffectuer de lanalyse lexicale simple. String texte=«Le petit prince»; StringTokenizer st=new StringTokenizer(texte); while (st.hasMoreTokens()) { String mot=st.nextTokens();} La classe StringTokenizer implémente linterface java.util.Enumeration. Les délimiteurs par défaut sont les espaces, les retours chariots et les tabulations. On peut spécifier les délimiteurs : String texte=«http://lifc.univ-fcomte.fr/~canalda»; StringTokenizer st=new StringTokenizer(texte,«/:~»); if (st.countTokens()<=2) … // mauvaise url String protocole=st.nextToken(); String host=st.nextToken(); String login=st.nextToken();

164 Présentation de POO-Java - p. 164Philippe Canalda Outils mathématiques On peut trouver des outils mathématiques dans les 2 classes et le paquetage qui suivent : java.lang.Math java.lang.Random java.math (pour le travail sur les entiers longs et sur les flottants) Exemple : int maximum=Math.max(3,4); Exemple : tirer au hasard un nombre entre 100 et 1000 (bornes comprises) int maximum=100+(int) (Math.random()*900); Une instruction arithmétique sur les entiers peut lever lexception ArithmeticException : try { int i=1/0; } catch (ArithmeticException e){...}; Une instruction arithmétique sur les flottants ne lève pas dexception. Une expression flottante peut prendre 3 valeurs particulières : POSITIVE_INFINITY1.0/0.0 NEGATIVE_INFINITY-1.0/0.0 NaN0.0/0.0

165 Présentation de POO-Java - p. 165Philippe Canalda Collection Ensembles structurés, itérateurs, comparateurs ArrayList LinkedListVectorhashSet TreeSet SortedSet Set List HashMapTreeMap SortedMap Map Hashtable

166 Présentation de POO-Java - p. 166Philippe Canalda Exemple : java.util.ArrayList : java.util.Iterator :

167 Présentation de POO-Java - p. 167Philippe Canalda Vue d ensemble Deux interfaces : Collection : pour les ensembles dobjet, Map pour les tables, c-à-d les ensembles de couples (clé, valeur), où la clé et la valeur sont des objets. Des itérateurs sur les collections : Iterator : interface des itérateurs, ListIterator : itérateur sur les séquences, Enumeration : ancienne forme des itérateurs. De plus, deux classes dutilitaires Collections : avec algorithmes de tris, … Arrays : avec algorithmes spécialisés sur les tableaux. Les opérations principales sur une collection : add : pour ajouter un objet, remove : pour enlever un objet, contains : test dappartenance, size : pour obtenir le nombre déléments, isEmpty : pour tester si lensemble est vide Comme les éléments sont des objets, ne pas écrire c.add(2) mais c.add(new Integer(2)).

168 Présentation de POO-Java - p. 168Philippe Canalda Sous-interfaces spécialisées de Collection : List spécifie les séquences, avec les méthodes –int indexOf(Object o) position de o, –Object get(int i) retourne lobjet à la position i, –Object set(int i, Object o) remplace lélément en position i, et retourne lélément qui s y trouvait précédemment. Set spécifie les ensembles sans duplication, SortedSet sous-interface de Set pour les ensembles ordonnés: –Object first() retourne le premier objet, –Object last() retourne le dernier objet, –SortedSet subset(Object initial, Object final) retourne une référence vers le sous- ensemble des objets >= initial et < final. Opérations ensemblistes sur les ensembles boolean containsAll(Collection c) : pour tester linclusion boolean addAll(Collection c) : pour la réunion boolean removeAll(Collection c) : pour la différence boolean retainAll(Collection c) : pour lintersection Les 3 dernières méthodes retournent true si elles ont modifié la collection.

169 Présentation de POO-Java - p. 169Philippe Canalda Implémentation dune collection Pour les collections : ArrayList (recommandée, par tableau), et LinkedList (par liste doublement chaînée) implémentent List. Vector est une vieille classe (JDK 1.0) « relookée » qui implémente aussi List. Elle a des méthodes spécifiques. HashSet (recommandée) implémente Set, TreeSet implémente SortedSet. Le choix de limplémentation résulte de lefficacité recherchée : par exemple, laccès indicé est un temps constant pour les ArrayList, linsertion entre 2 éléments est un temps constant pour les LinkedList. Discipline dabstraction : les attributs, paramètres, variables locales sont déclarés avec, comme type, une interface (List, Set) les classes dimplémentation ne sont utilisées que par leur constructeurs. Exemple : List l=new ArrayList(); Set s=new HashSet();

170 Présentation de POO-Java - p. 170Philippe Canalda Exemple : Programme qui détecte une répétition dans les chaînes de caractères dune ligne. Import java.util.Set; import java.util.HashSet; class TestSet{ public static void main(String[] args){ set s=new HashSet(); for(int i=0; i

171 Présentation de POO-Java - p. 171Philippe Canalda Itérateurs L interface Iterator définit les itérateurs. Un itérateur permet de parcourir lensemble des éléments dune collection. Java propose 2 schémas, linterface Enumeration et linterface Iterator. L interface java.util.Iterator a 3 méthodes : boolean hasNext() qui teste si le parcours contient encore des éléments; Object next() qui retourne lélément suivant si un tel élément existe, (et lève une exception sinon); void remove() qui supprime le dernier élément retourné par next(). L interface java.util.Enumeration a 2 méthodes : boolean hasMoreElements() qui teste si lénumération contient encore dautres éléments ; Object nextElements() qui retourne lélément suivant sil existe (une exception sinon). Exemple : import java.util.*; public class Personne{ private String nom; private int age; public Personne(String nom, int age){this.nom=nom; this.age=age;} public String toString(){return «Nom: »+this.nom+«, age : »+this.age);} } class TestHashSet{...

172 Présentation de POO-Java - p. 172Philippe Canalda class TestHashSet{ public static void printAll(Collection c){ for(Iterator i=c.iterator();i.hasNext();) System.out.println(i.next()); } public static void main(String[] args){ Set s=new HashSet(); s.add(new Personne(«Philippe»,38)); s.add(new Personne(«Ines»,5)); s.add(new Personne(«Erwan»,2)); s.add(«Université»); s.add(«pu-pm»); printAll(s); Set t=(Set) ((HashSet) s).clone(); System.out.println(s.size()); printAll(t); Iterator i=t.iterator(); while (i.hasNext()) if (i.next() instanceof Personne) i.remove(); printAll(t); } On obtient : $java testHashSet Nom : Philippe, age : 38 pu-pm Nom : Erwan, age : 2 Universite Nom : Ines, age : 5 5 Nom : Philippe, age : 38 pu-pm Nom : Erwan, age : 2 Universite Nom : Ines, age : 5 pu-pm Universite Observez le désordre

173 Présentation de POO-Java - p. 173Philippe Canalda Détails sur les itérateurs. La méthode iterator() de la collection positionne litérateur au début, la méthode hasNext() teste si lon peut progresser, la méthode next() avance dun pas dans la collection, et retourne lélément traversé, la méthode void remove() supprime lélément référencé par next (), en conséquence de quoi il ne peut pas y avoir de remove() sans next() |A B Citerator(), hasnext()=true A|B Cnext()=A, hasnext()=true A B|Cnext()=B, hasnext()=true A B C|next()=C, hasnext()=false Iterator i=c.iterator(); i.remove();// non i.next(); i.remove(); // oui i.remove(); // non

174 Présentation de POO-Java - p. 174Philippe Canalda Exemple de tableau On désire créer un tableau de références sur des objets de type Forme qui peuvent être Rectangle ou Ellipse. import java.util.ArrayList; import java.util.Iterator; public abstract class Forme{ public abstract double getAire(); // à définir public String toStringAire(){ return «Aire = »+getAire();} // commune } class Rectangle extends Forme {…}; class Ellipse extends Forme{…}; class TestForme{ public static void main(String[] args){ Forme r1=new Rectangle(6,10); Forme r2=new Rectangle(5,10); Forme e1=new Ellipse(3,5); List l=new ArrayList(); l.add(r1); l.add(r2); l.add(1,e1); // on obtient r1, e1, r2 for(Iterator it=l.iterator(); it.hasnext();) System.out.println(((Forme) it.next()).toStringAire()); } … n

175 Présentation de POO-Java - p. 175Philippe Canalda Itérer sur les listes Les listes sont des séquences. Un itérateur de listes implémente linterface ListIterator. Il a des méthodes supplémentaires : Object previous() qui permet de faire un parcours arrière (reculer); boolean hasPrevious qui retourne true sil y a un élément qui précède; void add(Object) qui ajoute lélément juste avant litérateur ; void set(Object o) qui substitue o à lobjet référencé par next(). Exemple : import java.util.*; class TestLinkedList{ public static void printAll(Collection c){ … } public static void main(String[] args){ List l=new LinkedList(); l.add(«A»);l.add(«B»);l.add(«C»); printAll(l); // A B C ListIterator itl=l.listIterator(); System.out.println(itl.next()); // A|B C -> A System.out.println(itl.hasPrevious()); // true System.out.println(itl.previous()); // | A B C -> A itl.add(«X»); printAll(l); // X | A B C }

176 Présentation de POO-Java - p. 176Philippe Canalda Comparaison Java exprime que les objets dune classe sont comparables si cette classe implémente linterface Comparable. Linterface Comparable déclare une méthode int compareTo(Object o) telle que a.compareTo(b) est : négatif, si a < b nul, si a=b positif si a>b Exemple, la comparaison de « noms » : import java.util.*; class Nom implements Comparable{ private String nom; private int age; public Nom(String n, int a){ this.age=a; this.nom=n;} public int compareTo(Object o){ Nom n=(Nom) o; int comp=this.nom.compareTo(n.nom); return (comp!=0) ? comp : n.age - this.age;} // à nom égal le - âgé est supérieur } class TestComparaison{ public static void main(String[] args){ Collection c=new TreeSet(); c.add(new Nom(«Paul», 21));c.add(new Nom(«Paul», 25));c.add(new Nom(«Anne», 25)); for(Iterator it=c.iterator(); it.hasNext();) System.out.println(it.next()); } On obtient : $java TestComparaison Anne 25 Paul 25 Paul 21

177 Présentation de POO-Java - p. 177Philippe Canalda Comparateur Un comparateur est un objet qui permet la comparaison. En java, linterface Comparator déclare une méthode int compare(Object a, Object b). On se sert dun comparateur dans : un constructeur dun ensemble ordonné; dans les algorithmes de tris fournis par Collections. Exemple, deux comparateurs de « noms » : import java.util.*; class NomComparator implements Comparator{ public int compare(Object oa, Object ob){ Nom a=(Nom) oa; Nom b=(Nom) ob; int comp=a.getNom().compareTo(b.getNom()); if (comp==0) comp=a.getAge()-b.getAge(); // à nom égal, le plus âgé est supérieur return comp; } class AgeComparator implements Comparator{ public int compare(Object oa, Object ob){ Nom a=(Nom) oa; Nom b=(Nom) ob; int comp=b.getAge()-a.getAge(); if (comp==0) comp=a.getNom().compareTo(b.getNom()); // à âge égal, lordre alphabétique return comp; // du nom fait la différence }

178 Présentation de POO-Java - p. 178Philippe Canalda Comparateur Une liste de noms pour pouvoir trier sans peine : public static void main(String[] args){ List c=new ArrayList(); c.add(new Nom(«Paul», 21));c.add(new Nom(«Paul», 25));c.add(new Nom(«Anne», 25)); printAll(c); Collections.sort(c,new NomComparator()); printAll(c); Collections.sort(c,new AgeComparator()); printAll(c); } On obtient : Anne : 25 Paul : 21 Paul : 25 // ordre sur Noms Anne : 25 Paul : 25 Paul : 21 // ordre sur Ages Paul : 21 Paul : 25 Anne : 25 // ordre d insertion

179 Présentation de POO-Java - p. 179Philippe Canalda Tables L interface Map spécifie les tables, qui sont des ensembles de couples (clé, valeur). Les clés ne peuvent pas être dupliquées, et au plus une valeur est associée à une clé. Object put(Object key, Object value) insère lassociation (Object key, Object value) dans la table et retourne lobject précédemment associé à la clé ou bien null ; boolean containsKey(Object key) retourne vrai sil y a une valeur associée à cette clé ; Object get(Object key) retourne lobjet associé à la clé dans la table; Object remove(Object key) supprime lassociation de clé key. Retourne lobjet précédemment associé. Retourne null si null était lobjet précédemment associé ou bien encore si key nest pas une association de la table. La sous-interface SortedMap spécifie les tables dont lensemble des clés est ordonné. Implémentation dune table Pour les tables : HashMap (recommandée) implémente Map ; HashTable est une vieille classe (jdk 1.0) qui implémente aussi Map. Elle a des méthodes personnelles ; TreeMap implémente SortedMap. La classe TreeMap implémente les opérations avec des arbres rouge-noir. Un TreeMap stocke les références de ces objets de telle sorte que les opérations sexécutent en temps O(log(n)), pourvu que lon définisse un bon ordre. Et cest java.util.Comparator qui permet de spécifier un comparateur des clés.

180 Présentation de POO-Java - p. 180Philippe Canalda Formes nommées On associe un nom à chaque forme. Le nom est la clé de la forme. Linterface Forme, et les classes Rectangle et Ellipse restent inchangées. import java.util.*; public class FormeMapTest{ public static void main(String[] args){ Forme r2=new Rectangle(6,10); Forme r1=new Rectangle(5,10); Forme e1=new Ellipse(3,5); TreeMap arbrel=new TreeMap(); arbre1.put(«R2»,r2); arbre1.put(«R1»,r1); arbre1.put(«E1»,e1); System.out.println(((Forme) arbre1.get(«R1»)).toStringAire()); } On obtient : $java FormeMapTest aire = 50.0 E1 R1 R2

181 Présentation de POO-Java - p. 181Philippe Canalda Si lon désire trier les clés en ordre inverse, on change le comparateur. La classe java.util.TreeMap possède un constructeur qui permet de changer le comparateur : public java.util.TreeMap(java.util.Comparator); Le programme devient : import java.util.*; public class OppositeComparator implements Comparator{ public int compare(Object oa, Object ob){ return -((comparable) oa).compareTo(ob); //ordre inverse } Cette méthode lève une exception NullPointerException si oa est null. Le reste de la vérification est déléguée à compareTo. class TestForme{ public static void main(String[] args){ Forme r2=new Rectangle(6,10); Forme r1=new Rectangle(5,10); Forme e1=new Ellipse(3,5); Comparator c=new OppositeComparator(); TreeMap arbrel=new TreeMap(c); arbre.put(«R2»,r2); arbre.put(«R1»,r1); arbre.put(«E1»,e1); System.out.println(arbre.firstKey()+ « » + arbre.lastKey()); // «R2» «E1» }

182 Présentation de POO-Java - p. 182Philippe Canalda Itérer dans les tables Les tables (map) nont pas ditérateurs. Trois méthodes permettent de voir les tables comme des ensembles : keySet() retourne lensemble ( Set ) des clés ; values() retourne la collection des valeurs associées aux clés ; entrySet() retourne lensemble des couples (clé, valeur). Map m=…; Set clés = m.keySet(); Set couples = m.entrySet(); Collection valeurs = m.values(); On peut ensuite itérer sur ces ensembles : for(Iterator i=clés.iterator();i.hasNext();){ System.out.println(i.next());} for(Iterator i=couples.iterator();i.hasNext();){ System.out.println(i.next());} for(Iterator i=valeurs.iterator();i.hasNext();){ Map.Entry e = (Map.Entry) i.next(); System.out.println(e.getKey() + « -> » + e.getValue()); }

183 Présentation de POO-Java - p. 183Philippe Canalda Exemple de construction dun index On part dune suite dentrées formées dun mot et dun numéro de pages : 22, «Java» 23, «Iterateur» 25, «Java» 25, «Map» 25, «Java» 29, «Java» Nous souhaitons obtenir lindex suivant : Iterateur [23] Java [22, 25, 29] Map [29] Chaque mot apparaît une fois, dans lordre alphabétique, et la liste des numéros de pages, où le mot est indexé, est donnée dans lordre croissant et sans répétition

184 Présentation de POO-Java - p. 184Philippe Canalda /** Etape_1 */ class TestIndex{ // indépendante de limplémentation public static void main(String[] args){ /** Constitution de lindexation */ Index index = makeIndex(); /** Impression de lindexation constituée */ index.print(); }

185 Présentation de POO-Java - p. 185Philippe Canalda /** Etape_2 */ class TestIndex{ // indépendante de limplémentation public static Index makeIndex(){ Index l_index = new Index(); l_index.put(22, «Java»); l_index.put(23, «Iterateur»); l_index.put(25, «Java»); l_index.put(25, «Map»); l_index.put(25, «Java»); l_index.put(29, «Java»); return l_index; } public static void main(String[] args){ /** Constitution de l indexation */ Index index = makeIndex(); /** Impression de l indexation constituée */ index.print(); }

186 Présentation de POO-Java - p. 186Philippe Canalda /** Etape_3 */ import java.util.*; class Index extends TreeMap{ // implementation dependant public void put(int page, String mot){... } public void print(){ Set clef = this.keySet(); for(Iterator i = clef.iterator(); i.hasNext(); ){ String c = (String) i.next(); System.out.println(c + « » + this.get(c));} }

187 Présentation de POO-Java - p. 187Philippe Canalda /** Etape_4 */ import java.util.*; class Index extends TreeMap{ // implementation dependant public void put(int page, String mot){ Set numeros = (Set) this.get(mot); if (numeros == null) { // le mot nest pas déjà référencé dans lindex numeros = new TreeSet() this.put(mot,numeros); // cest lappel à la vraie méthode put } numeros.add(new Integer(page)); } public void print(){ Set clef = this.keySet(); for(Iterator i = clef.iterator(); i.hasNext(); ){ String c = (String) i.next(); System.out.println(c + « » + this.get(c));} }

188 Présentation de POO-Java - p. 188Philippe Canalda /** SOLUTION AGGREGEE */ import java.util.*; class Index extends TreeMap{ // implementation dependant public void put(int page, String mot){ Set numeros = (Set) this.get(mot); if (numeros == null) { // le mot nest pas déjà référencé dans lindex numeros = new TreeSet() this.put(mot,numeros); // cest lappel à la vraie méthode put } numeros.add(new Integer(page)); } public void print(){ Set clef = this.keySet(); for(Iterator i = clef.iterator(); i.hasNext(); ){ String c = (String) i.next(); System.out.println(c + « » + this.get(c));} }

189 Présentation de POO-Java - p. 189Philippe Canalda /** SOLUTION AGGREGEE */ class TestIndex{ // indépendante de limplémentation public static Index makeIndex(){ Index l_index = new Index(); l_index.put(22, «Java»); l_index.put(23, «Iterateur»); l_index.put(25, «Java»); l_index.put(25, «Map»); l_index.put(25, «Java»); l_index.put(29, «Java»); return l_index; } public static void main(String[] args){ /** Constitution de lindexation */ Index index = makeIndex(); /** Impression de lindexation constituée */ index.print(); }

190 Présentation de POO-Java - p. 190Philippe Canalda Algorithmes de Collections Les classes Collections et Arrays fournissent des algorithmes dont la performance et le comportement sont garantis. Toutes les méthodes de ces classes sont statiques (ce sont donc des méthodes de classe). Collections : min, max, dans une collection déléments comparables; sort pour trier des listes (tri-fusion); List a; … Collections.sort(a); binarySearch recherche dichotomique dans les listes ordonnées ; copy copie de listes : List source = …; List dest; Collections.copy(dest,source); synchronizedCollection pour « synchroniser » une collection : elle ne peut pas être modifiée durant lexécution dune méthode.

191 Présentation de POO-Java - p. 191Philippe Canalda Algorithmes de Arrays Arrays : binarySearch recherche dichotomique dans les tableaux ; equals teste légalité des contenus de 2 tableaux : int[] a, b …; boolean b=Arrays.equals(a,b); sort() trie un tableau (quicksort) : int a[]; … Arrays.sort(a); Exemple : Le Tirage du Loto import java.util.*; class Loto { public static void main(String[] args){ List boules = new ArrayList(49); for(int i=0; i<49; i++) boules.add(new Integer(i)); Collections.shuffle(boules); // mélange List tirage = boules.subList(0,5); // les 6 premières Collections.sort(tirage); // tri System.out.println(tirage); //affichage du tirage }} On obtient : $java Loto [13, 18, 27, 28, 35, 39] $java Loto [2, 8, 12, 27, 33, 49] $java Loto [2, 3, 5, 28, 30, 31]

192 Présentation de POO-Java - p. 192Philippe Canalda Introspection La classe java.lang.Class permet de manipuler les classes et interfaces comme des objets; offre des possibilités dintrospection (c.-à-d. exploration des méthodes et constructeurs dune classe). On peut ensuite récupérer un objet « méthode ». Les classes de ces objets sont définies dans java.lang.reflect : String s = « toto »; Class c = s.getClass(); interface I {}; Class c1 = I.class; Class c2 = Class.forName(« I »); Class c3 = Float.class; Une instance de la classe Class est associée à toutes les classes, interface, tableaux ou types primitifs. On peut appliquer les méthodes suivantes à un objet c de la classe Class : getDeclaredMethods() retourne un tableau dobjets de la classe java.lang.reflect.Method, les méthodes déclarées dans c ; getMethods() retourne aussi les méthodes héritées ; getMethod(String, Class[] parameterTypes) recherche une méthode en fonction de son profil. Une méthode de la classe Method peut ensuite être invoquée par invoke().

193 Présentation de POO-Java - p. 193Philippe Canalda import java.lang.reflect.*; import java.util.Date; public class Test{ public static void main(String[] args) throws Exception{ Class classDate = Class.forName(«java.util.Date»); // ou «Date» // création dune instance de la classe Date Object maDate = classDate.newInstance(); // récupération de la méthode toString() de la classe Date Method maSortie = classeDate.getMethod(«toString», null); // appel de la méthode toString() sur maDate System.out.println((String) maSortie.invoke(maDate, null)) Date aujourdhui = new Date(); System.out.println(aujourdhui); System.out.println(maDate); } On obtient : $java Test Mon Dec 8 12:33:11 CEST 2003 Mon Dec 8 12:33:11 CEST 2003

194 Présentation de POO-Java - p. 194Philippe Canalda Le chargement des classes Un chargeur de classe ( classloader ) est une instance dune sous-classe de la classe abstraite java.lang.ClassLoader. Il charge le bytecode dune classe à partir dun fichier.class et la rend accessible aux autres classes. Principe du fonctionnement de la méthode loadClass() de la classe ClassLoader : 1-appel à findLoadedClass() pour voir si la classe nest pas déjà chargée ; 2-demande de chargement de la classe à un chargeur parent obtenu par getParent() ; 3-en cas déchec, appel de la méthode findClass() 4-levée de lexception ClassNotFoundException en cas de nouvel échec. public Class loadClass(String name) throws ClassNotFoundException { try { Class c = findLoadedClass(name); if (c != null) return c; ClassLoader parent = getParent(); try { c = parent.loadClass(name); if (c != null) return c; } catch (ClassNotFoundException e) {} c = findClass(name); if (c != null) return c; } catch (Exception e) {thow new ClassNotFoundException(name)} }

195 Présentation de POO-Java - p. 195Philippe Canalda La méthode findClass() appelle une méthode defineClass() qui est la méthode de base de tout chargeur de classes. Elle : crée une instance de la classe Class et stocke la classe dans le chargeur. La signature de defineClass() : Class defineClass(String name, byte[] b, int off, int len) throws ClassFormatError import java.io.*; import java.lang.ClassLoader; public class VerboseClassLoader extends ClassLoader { public VerboseClassLoader(){ super(getSystemClassLoader()); /* chargeur parent en paramètre */ } public Class loadClass(String name) throws ClassNotFoundException { System.out.println(« Chargement de » + name ); try{byte[] b = loadClassData(new File(name + «.class»)); return defineClass(name, b, 0, b.length) } catch (Exception e) { return getParent().loadClass(name)} } private byte[] loadClassData(File f) throws IOException{ FileInputStream entree = new FileInputStream(f); int length = (int) f.length(); int offset = 0; int nb; byte[] tableau = new byte[length]; while (length != 0) { nb = entree.read(tableau, offset, length); length -= nb; offset += nb; } return tableau; }...

196 Présentation de POO-Java - p. 196Philippe Canalda … public static void main(String[] args) thows Exception{ VerboseClassLoader cl = new VerboseClassLoader(); Class clazz = cl.loadClass(«A»); Object o = clazz.newInstance(); System.out.println(« Dans VerboseClassLoader : »); if (o instanceof A) System.out.println(«o instance de A»); else System.out.println(« o nest pas instance de A »); System.out.println((o.getClass()).getClassLoader()); A o2 = new A(); System.out.println((o2.getClass()).getClassLoader()); } Pour faire tourner cette exemple, on se donne 3 classes vides B, C et D, et la classe A suivante : public class A extends B{ C c; D d; public A(){ System.out.println(« nouveau A() »); d = new D(); } public void inutile(){ c = new C(); } } Lappel à newInstance() crée un objet et charge les classes nécessaires à sa création. o et o2 nappartiennent pas à la même classe : 2 classes de même nom (ici A) peuvent coexister dans la machine virtuelle si elles nont pas le même chargeur de classe. Ceci est extrêmement important pour la programmation réseau (cf. java.net). On obtient : $java VerboseClassLoader Chargement de A Chargement de B Chargement de java.lang.Object Chargement de java.lang.System Chargement de java.io.PrintStream nouveau A() Chargement de D Dans VerboseClassLoader : o nest pas instance de A nouveau A() sun.misc.Launcher

197 Présentation de POO-Java - p. 197Philippe Canalda Partie V La programmation concurrente

198 Présentation de POO-Java - p. 198Philippe Canalda La programmation concurrente 1- Programmation concurrente 2- Processus légers 3- Les threads et la classe java.lang.Thread 4- Exclusion mutuelle 5- Synchronisation

199 Présentation de POO-Java - p. 199Philippe Canalda 5.1 Programmation concurrente Définition : La programmation concurrente, cest lensemble des mécanismes permettant lexécution concurrente dactions spécifiées de façon séquentielle. En java, 2 mécanismes permettent un ordonnancement automatique des traitements : la concurrence entre commandes du système (processus) la concurrence entre processus légers de la machine virtuelle

200 Présentation de POO-Java - p. 200Philippe Canalda 5.2 Processus légers Définition : Un processus léger (thread) correspond à un fil dexécution, c.à-d. une suite dinstructions en cours dexécution. Il sagit dun processus créé et géré par la machine virtuelle java. Sil y a plusieurs processus légers, ils sont associés à un même programme, et ils sexécutent dans le même espace mémoire. Lorsque lon parle de processus légers en java, il y a 3 notions bien distinctes : un objet représentant le code à exécuter (la cible), et dont la classe de cet objet implémente linterface Runnable ; un objet qui contrôle le processus léger, et dont la classe dérive de Thread ; un fil dexécution, c.-à-d. la séquence dinstructions en cours dexécution. Cest le code de la méthode run() de la cible. Mise en garde : Il ne faut surtout pas confondre Thread (Le contrôleur) et Runnable (le contrôlé). Pour illustrer cela il faut garder à lesprit que Thread implémente Runnable et peut, par ce fait, sauto-contrôler.

201 Présentation de POO-Java - p. 201Philippe Canalda 5.3 La classe java.lang.thread Un objet de la class Thread ne représente pas un processus léger mais un objet de contrôle du processus léger. Au lancement dun programme, la machine virtuelle possède un unique processus léger qui exécute le main() de la classe appelée. public class MaThread{ public static void main(String[] args) throws Exception{ Thread threadInitiale = Thread.currentThread(); threadInitiale.setName(« Thread initiale »); System.out.println(threadInitiale); Thread.sleep(1000); System.out.println(threadInitiale.isAlive()); Thread maThread = new Thread(); maThread.setName(« Ma thread »); System.out.println(maThread); System.out.println(maThread.isalive()); } On obtient : $java MaThread Thread[Tread initiale,5,main] true Thread[Ma thread,5,main] false Chaque processus léger : appartient à un groupe de processus légers : ici main ; et a une priorité : ici 5.

202 Présentation de POO-Java - p. 202Philippe Canalda Démarrage et terminaison Démarrage dun processus léger par la méthode start() du thread exécution du processus léger par le thread qui appelle la méthode run() de la cible qui implémente linterface runnable La méthode run() se spécifie de 2 manières explicites : en implémentant la méthode run() de linterface Runnable ; en redéfinissant la méthode run() de la classe Thread. Le processus se termine à la fin du run(). La classe Thread possède 7 constructeurs qui spécifient : le nom du processus léger, par défaut thread-i, le groupe du processus léger, un objet de la classe ThreadGroup, la cible (target) du processus léger : un objet implémentant linterface Runnable qui précise la méthode run() à exécuter lors du démarrage du processus léger.

203 Présentation de POO-Java - p. 203Philippe Canalda Le lapin et la tortue (Version 1) C lasse des lapins public class Lapin implements Runnable { public void run(){ long t = System.currentTimeMillis(), x = t; for(int i=0; i<5; i++) { x = System.currentTimeMillis(); System.out.println(« Lapin» + i + « au temps » + (x-t) + « ms.»); try { Thread.sleep(300); // un peu de repos } catch (InterruptedException e) {} } x = System.currentTimeMillis(); System.out.println(« Le lapin est arrivé au temps » + (x-t) + « ms.»); }

204 Présentation de POO-Java - p. 204Philippe Canalda Classe des tortues public class Tortue implements Runnable { public void run(){ long t = System.currentTimeMillis(),x = t; for(int i=0; i<5; i++) { x = System.currentTimeMillis(); System.out.println(« Tortue» + i + « au temps » + (x-t) + « ms.»); try { Thread.sleep(500); // beaucoup plus de repos } catch (InterruptedException e) {} } x = System.currentTimeMillis(); System.out.println(« La tortue est arrivé au temps » + (x-t) + « ms.»); } Mise en place public class MesThreadVersion1{ public static void main(String[] args){ Runnable tortue = new Tortue(), lapin = new Lapin(); Thread tortueThread = new Thread(tortue), lapinThread = new Thread(lapin); tortueThread.start(); lapinThread.start(); }

205 Présentation de POO-Java - p. 205Philippe Canalda On obtient : Tortue 0 au temps 0 ms. Lapin 0 au temps 0 ms. Lapin 1 au temps 301 ms. Tortue 1 au temps 508 ms. Lapin 2 au temps 609 ms. Lapin 3 au temps 919 ms. Tortue 2 au temps 1017 ms. Lapin 4 au temps 1224 ms. Tortue 3 au temps 1535 ms. Lapin est arrive au temps 1542 ms. Tortue 4 au temps 2092 ms. Tortue est arrivee au temps 2557 ms. Les 2 thread ont la même priorité, donc même accès au processeur (équité au niveau de laccès au traitement et de la durée du traitement). (Léquité daccès nest pas assurée sur toutes les implémentations des machines virtuelles) Fin thread lente Fin thread rapide

206 Présentation de POO-Java - p. 206Philippe Canalda Le lapin et la tortue (Version 2) C lasse des lapins étend Thread public class Lapin extends Thread { public void run(){ // inchangé } C lasse des tortues étend Thread public class Tortue extends Thread { public void run(){ // inchangé } Mise en place public class MesThreadVersion2{ public static void main(String[] args){ Thread tortueThread = new Tortue(), lapinThread = new Lapin(); tortueThread.start(); lapinThread.start(); }

207 Présentation de POO-Java - p. 207Philippe Canalda Terminaison d un processus léger La terminaison normale dun processus léger est la fin de la méthode run(). On peut forcer la terminaison dun processus léger avant la fin du run() en terminant lapplication. Lapplication se termine lorsque : RunTime.exit() est appelé par lun des processus légers ; tous les processus légers qui nont pas été marqués daemon sont terminés. Un processus léger peut-être user ou daemon. On peut créer des processus légers daemon à laide de la méthode setDaemon() de la classe Thread. Exemple maThread.setDaemon(true); Priorités daccès au processeur Les niveaux de priorité daccès au processeur varient de 1 à 10. Des constantes de la classe Thread les définissent : Thread.MAX_PRIORITY10 Thread.NORM_PRIORITY5 Thread.MIN_PRIORITY1 On peut définir et consulter un niveau de priorité en appliquant lune des méthodes de lobjet de contrôle du processus léger : setPriority() getPriority() setMaxPriority()

208 Présentation de POO-Java - p. 208Philippe Canalda Exclusion mutuelle Une opération atomique est une opération qui ne peut-être interrompue une fois quelle a commencé. Java garantit latomicité de laccès et de laffectation des variables de type primitif (hormis long et double). Java possède un mécanisme dexclusion mutuelle entre processus légers. Il garantit latomicité dexécution de morceaux de code. Un verrou peut-être associé à une portion de code et permet dexclure laccès de 2 processus légers sur cette portion. Pour cela on synchronise une portion de code relativement à un objet en utilisant le mot clef synchronized : synchronized, comme modificateur dune méthode, sapplique au code dune méthode relativement à lobjet courant. synchronized(obj){… portion de code …}; Durant lexécution dun processus léger A dune portion de code synchronized, tout autre processus léger essayant dexécuter une portion de code synchronized relative au même objet est suspendu. Une fois A terminé, un seul des processus légers en attente est relancé.

209 Présentation de POO-Java - p. 209Philippe Canalda Exemple : tableau public class Tableau { private int[] t; public synchronized int somme(){ int s=0; for(int i=0;i

210 Présentation de POO-Java - p. 210Philippe Canalda Sûreté et vivacité Quelques notions : sûreté (safety) : rien de faux ne peut se produire. Lexclusion mutuelle règle/gère le problème de laccès concurrent en écriture : –R/R pas de problème –W/W problème –mais R/W ou W/R problème daccès à résoudre vivacité (liveness) : tout processus peut sexécuter. La non vivacité dune application ou dun processus est effective lorsquil y a : famine (contention) : un processus léger est empêché de sexécuter parce que un, ou plusieurs, processus plus prioritaire(s) accapare(nt) le processus ; endormissement (dormancy) : un processus léger est suspendu mais jamais réveillé ; terminaison prématurée ; interblocage (deadlock) : plusieurs processus légers sattendent mutuellement avant de continuer.

211 Présentation de POO-Java - p. 211Philippe Canalda Synchronisation entre processus légers Java propose 2 mécanismes : attente / notification avec wait() et notify() : –wait() appelé sur un objet suspend le processus courant qui attend une notification dun autre processus via le moniteur de lobjet, –notify() appelé sur un objet libère un processus léger en attente par wait() sur le moniteur du même objet ; attente de terminaison avec join() : –join() est appelé sur lobjet de contrôle dun processus léger dont la terminaison est attendue. Le processus courant est alors interrompu jusquà la terminaison du processus léger attendu. Les méthodes wait(), join() et sleep() peuvent être interrompues (et les processus effectuant leur appel peuvent alors être débloqués). La méthode bloquante lève une exception InterruptedException qui peut être captée / interceptée.

212 Présentation de POO-Java - p. 212Philippe Canalda Exemple : les tourneurs et le compteur Cinq processus légers, les tourneurs, veulent faire tourner un compteur (le compteur) qui compte modulo 5. La classe du compteur : public class Compteur { private int max; // 5 dans lexemple private int count = 0; // initialisation importante public Compteur(int max){this.max=max;}; public int getMax(){return this.max;}; public int getValue(){return this.count;}; public synchronized void increment(){ this.count = (this.count +1) % this.max ; // lobjectif du tourneur } La règle du jeu : un Tourneur ne peut faire tourner le compteur que sil est égal à son numéro identifiant.

213 Présentation de POO-Java - p. 213Philippe Canalda La classe du Tourneur : public class Tourneur extends Thread { private Compteur c; // le compteur private int numero; // lidentifiant du tourneur public Tourneur(int numero, Compteur c){ /* Construction récursive des tourneurs identifiés entre numero et max -1 */ System.out.println(«Tourneur »+numero+ «est créé.»); this.numero=numero; this.c=c; if ((numero + 1) < c.getMax()) new Tourneur(numero +1, c); System.out.println(« Tourneur » + numero + « démarre.»); this.start(); } public void run() {… //définition à venir}; public static void main(String[] args){ Compteur c = new Compteur(5); new Tourneur(0,c); } On obtient : $java Tourneur Tourneur 0 est créé. Tourneur 1 est créé. Tourneur 2 est créé. Tourneur 3 est créé. Tourneur 4 est créé. Tourneur 4 démarre....

214 Présentation de POO-Java - p. 214Philippe Canalda public void run() { try{ for(int etape=0; ;etape++){ System.out.println(«Tourneur » + this.numero + « dans letape »+etape); synchronized(this.c){ while (this.numero != this.c.getValue()) this.wait(); // this.c.getValue() == numero du thread Tourneur courant System.out.println(« Tourneur » + this.numero + « hors de letape »+etape); this.c.increment(); this.notifyAll(); // libère tous les autres thread suspendus }; // fin de la portion de code de synchronisation }; // fin du for } catch(InterruptedException e){} } … Tourneur 4 démarre Tourneur 4 dans letape 0 Tourneur 3 démarre Tourneur 3 dans letape 0 Tourneur 2 démarre Tourneur 2 dans letape 0 Tourneur 1 démarre Tourneur 1 dans letape 0 Tourneur 0 démarre Tourneur 0 dans letape 0 Tourneur 0 hors de letape 0 Tourneur 1 hors de letape 0 Tourneur 2 hors de letape 0 Tourneur 3 hors de letape 0 Tourneur 4 hors de letape 0 Tourneur 4 dans letape 1 Tourneur 3 dans letape 1 Tourneur 2 dans letape 1 Tourneur 1 dans letape 1 Tourneur 0 dans letape 1 Tourneur 0 hors de letape 1 Tourneur 1 hors de letape 1...

215 Présentation de POO-Java - p. 215Philippe Canalda Exemple : maître et esclave Un esclave « travaille » : public class Esclave implements Runnable{ private int result; public int getResult(){return this.result;}; public int durTravail(){return 0;}; public void run(){this.result=durTravail();}; } Le maître fait travailler lesclave, et attend par join(), la fin du processus esclave. public class Maitre implements Runnable{ public void run(){ Esclave e = new Esclave(); Thread esclave=new Thread(e); esclave.start(); // le maître fait quelque chose dautre … // puis ensuite il attend la fin du travail de lesclave try { esclave.join(); // attente de la fin du run() } catch(InterruptedException e) {}; int result=e.getResult(); System.out.println(result); }

216 Présentation de POO-Java - p. 216Philippe Canalda Mise en place: public class TestMaitre { public static void main(String[] args){ Maitre m=new Maitre(); Thread maitre = new Thread(m); maitre.start(); }

217 Présentation de POO-Java - p. 217Philippe Canalda Variables locales à un processus léger On peut simuler des variables locales à chaque processus léger en : créant un objet de la classe ThreadLocal ; y accédant par Object get(); le modifiant par void set(Object o); Exemple : public class MaCible implements Runnable{ public ThreadLocal v =new ThreadLocal(); public void run(){ v.set(new Double(Math.random())); System.out.println(v.get()); } public static void main(String[] args){ MaCible c=new MaCible(); Thread t1=new Thread(c), t2=new Thread(c); t1.start(); t2.start(); } On obtient : $java MaCible

218 Présentation de POO-Java - p. 218Philippe Canalda SHARED MEMORY FOR JAVA THREADS * What variables are shared - Rule: "All that's visible is shared" - However: - Variables created in a method are local (stack) - Objects are shared (heap?), but in order to be used by other threads, they must be visible to them (e.g. having a visible object that points to them) - NB: if each thread executes in run(): Toto t = new Toto(); then each thread creates a Toto object, and t points to its copy (different objects with the same name) * Putting main thread to do the same work as the others ** Method 1: run() (without start()) called from the main thread MyThread master = new MyThread(); master.createThreads(); // create P-1 threads master.run(); // do itself the same work

219 Présentation de POO-Java - p. 219Philippe Canalda ** Method 2: through a static method public class MT extends Thread { int monid; MT (int id){ this.monid = id; } public void run (){ Work.travail (monid); } public static void main (String[] args){ new MT(1).start(); new MT(2).start(); Work.travail(0); } class Work { public static void travail(int id){ // put here all the work to do by each thread System.out.println ("id = " + id); }

220 Présentation de POO-Java - p. 220Philippe Canalda Partie VI Programmation Graphique : Swing / Awt

221 Présentation de POO-Java - p. 221Philippe Canalda La programmation graphique Objectif : Comment écrire des programmes (modernes et pages web) avec une GUI (Graphic User Interface) : a- spécifier et positionner des composants b- Gérer des événements c- ajouter des éléments dinterface 1- Introduction à Swing 2- Les composants Awt : evenments, components, containers, drawing 3- La structure des Jframe, buttons, menus

222 Présentation de POO-Java - p. 222Philippe Canalda Prise de notes du dernier cours par Jérémy Laurent Ce cours est le dernier. Lévaluation portera sur toute la partie du cours vue jusquà cette partie. Pour le projet tout ce qui suit est du bonus. Limplémentation correcte du projet, si elle intègre de linterface, du réseau, du jdbc ou de lxml, cela augmentera la grille dévaluation du projet au-delà de 20.

223 Présentation de POO-Java - p. 223Philippe Canalda Introduction à Swing Swing est le nom officiel du kit de développement dinterface graphique léger. Swing fait partie des classes JFC (Java Foundation Class). Les JFC ne se limitent pas à swing en offrant des API daccessibilité, de dessin 2D et de fonctionnalités drag and drop. Swing ne remplace pas AWT mais fournit des composants dinterface plus performants. La gestion dévénements de Swing et de AWT sont identiques et issus de Java 1.1. Swing est moins dépendant de la plate-forme dexécution, look and feel. Mais AWT est plus performant pour les composants lourds, cest-à-dire les applications qui utilisent des ressources du système dexploitation de la machine hôte. Il est possible daméliorer un look and feel existant voir en concevoir un nouveau : cf. (rubrique Swing connection)

224 Présentation de POO-Java - p. 224Philippe Canalda Partie VI a Les composants awt de Java

225 Présentation de POO-Java - p. 225Philippe Canalda Les composants awt de Java (Abstract Windowing Toolkit) 1- Composants et conteneurs 2- Evénements 3- Dessins

226 Présentation de POO-Java - p. 226Philippe Canalda Composants et conteneurs Un composant est un objet de base de linterface utilisateur de Java. Cest un objet dune classe dérivant de la classe java.awt.Component comme : –fenêtres, boutons, zones de dessin, menus, barres de défilement, … Un composant est généralement inséré dans un conteneur. Un conteneur est un objet de la classe java.awt.Container qui regroupe des composants. Un gestionnaire de placement (Layout Manager) gère la géométrie des composants ainsi que la disposition des composants dans un conteneur Component Container Window Panel ScrollPane Frame Dialog FileDialog Applet

227 Présentation de POO-Java - p. 227Philippe Canalda Gestionnaire de placement Les gestionnaires de placement sont des objets de classes qui implémentent linterface LayoutManager. Comme exemples de classes implémentant linterface LayoutManager nous avons: FlowLayout, GridLayout, BorderLayout, BoxLayout Chaque conteneur a un gestionnaire de placement par défaut : setLayout() de la classe Container pour le modifier : setLayout(new FlowLayout()); lorsque des objets sont ajoutés dans un conteneur, la mise à jour peut se demander par la méthode validate() de la classe Component.

228 Présentation de POO-Java - p. 228Philippe Canalda Evénements Les programmes à interfaces graphiques sont pilotés par des événements. Un thread spécial, nommé EventDispatchedThread, est créé par la machine virtuelle. Il est en charge de linterception (lecture) des événements et de la distribution de ces événements. Un événement correspond à une action simple (enfoncement de la souris, pression dune touche,...). On le désigne parfois par le vocable dévénement élémentaire. Un événement sémantique consiste en une séquence dévénements élémentaires (clic de souris,...) synthétisés en un événement unique. Le modèle émetteur-auditeur Un événement est émis (fired) par un composant. Un événement est transmis aux auditeurs enregistrés. Les auditeurs exécutent des méthodes en fonction de lévénement reçu. Plusieurs auditeurs peuvent être enregistrés pour un événement. Il existe différentes classes dauditeurs (listeners) qui ont leurs propres méthodes. Ces classes sont des interfaces à implémenter. Exemple : créer des boutons en cliquant sur le premier (Exemple)Exemple

229 Présentation de POO-Java - p. 229Philippe Canalda Créer des boutons en cliquant sur le premier import java.awt.*; import java.awt.event.*; class BoutonNumerote extends Button { static int numero = 1; BoutonNumerote(){ setLabel(« Bouton »+this.numero); this.numero++; }; } public class BoutonFrame extends Frame { public BoutonFrame() { setTitle(« Création de boutons à la volée »); Button b = new BoutonNumerote(); add(b); b.addActionListener(new BoutonListener()); setSize(200,200); setVisible(true); } public static void main(String[] ) new BoutonFrame(); } } class BoutonListener implements ActionListener{ public void ActionPerformed(ActionEvent e)(){ add(new BoutonNumerote()); validate();} }

230 Présentation de POO-Java - p. 230Philippe Canalda Version appliquette import java.awt.*; import java.awt.event.*; import java.applet.Applet; class BoutonNumerote extends Button { static int numero = 1; BoutonNumerote(){ setLabel(« Bouton »+numero); numero++; }; } public class BoutonApplet extends Applet { public void init() { BoutonNumerote b = new BoutonNumerote(); add(b); b.addActionListener(new BoutonListener()); } class BoutonListener implements ActionListener{ public void ActionPerformed(ActionEvent e)(){ add(new BoutonNumerote()); validate();} } Rmq : la classe BoutonListener est une classe interne (inner class) à BoutonApplet.

231 Présentation de POO-Java - p. 231Philippe Canalda Version appliquette + compacte import java.awt.*; import java.awt.event.*; import java.applet.Applet; class BoutonNumerote extends Button { static int numero = 1; BoutonNumerote(){ setLabel(« Bouton »+numero); numero++; }; } public class BoutonApplet extends Applet implements ActionListener{ public void init() { BoutonNumerote b = new BoutonNumerote(); add(b); b.addActionListener(this); } public void ActionPerformed(ActionEvent e)(){ add(new BoutonNumerote()); validate();} } Exemple : compter les clics sur les boutons (exemple)exemple

232 Présentation de POO-Java - p. 232Philippe Canalda Compter les clics sur les boutons import java.awt.*; import java.awt.event.*; import java.applet.Applet; class BoutonCompteur extends Button { int compteur = 0; } String nom; BoutonCompteur(String s){ super(s); this.nom=s;}; } public class Bouton2 extends Applet implements ActionListener{ BoutonCompteur b1,b2; public void init() { setLayout(new GridLayout(1,2,1,1)); b1 = new BoutonCompteur(« Nombre de clics ici : »); b1.addActionListener(this); b2 = new BoutonCompteur(« Nombre de clics la : »); b2.addActionListener(this); add(b1); add(b2); } public void ActionPerformed(ActionEvent e)(){ BoutonCompteur b = (BoutonCompteur) e.getSource(); b.compteur++; b.setLabel(b.nom+b.compteur);} }

233 Présentation de POO-Java - p. 233Philippe Canalda Exemple : cases à cocher (insérer capture décran)insérer capture décran Sortie : iup_sesame > Feminin Celibataire import java.awt.*; import java.awt.event.*; import java.applet.Applet; public class Cases extends Applet implements ActionListener{ Panel sexePanel, mariePanel, validationPanel; CheckBoxGroup sexGroup, marieGroup; public void init() { setLayout(new GridLayout(3,1,1,1)); sexePanel=new Panel(); sexePanel.setBackGround(Color.green); sexeGroup=new CheckBoxGroup(); sexePanel.add(new CheckBox(« Feminin »,sexeGroup,false)); sexePanel.add(new CheckBox(« Masculin »,sexeGroup,false));...

234 Présentation de POO-Java - p. 234Philippe Canalda import java.awt.*; import java.awt.event.*; import java.applet.Applet; public class Cases extends Applet implements ActionListener{ Panel sexePanel, mariePanel, validationPanel; CheckBoxGroup sexGroup, marieGroup; public void init() {... mariePanel=new Panel(); mariePanel.setBackGround(Color.orange); marieGroup=new CheckBoxGroup(); mariePanel.add(new CheckBox(« Marie »,marieGroup,false)); mariePanel.add(new CheckBox(« Celibataire »,marieGroup,false)); validationPanel=new Panel(); validationPanel.setBackGround(Color.yellow); Button b=new Button(« Valider »); b.addActionListener(this); validationPanel.add(b); add(sexePanel); add(mariePanel); add(validationPanel); setSize(getPreferredSize()); } public void ActionPerformed(ActionEvent e)(){ CheckBox c = sexeGroup.getSelectedCheckBox(); CheckBox d = marieGroup.getSelectedCheckBox(); if (c != null) && (d != null) System.out.println(c.getLabel()+ «\n» + d.getLabel()); }

235 Présentation de POO-Java - p. 235Philippe Canalda Dessins Loutil de dessin est constitué du contexte graphique, cest-à-dire un objet de la classe Graphics. Cet objet encapsule les informations nécessaires pour définir et manipuler une zone de dessin, parmi lesquelles nous trouvons : lobjet composant sur lequel on va dessiner; une translation dorigine; le rectangle de découpe; la couleur courante; la police de caractère courante; le mode opératoire logique de dessin (XOR ou Paint); éventuellement la couleur du XOR. Le contexte graphique ne représente pas le dessin lui-même. On lobtient : soit implicitement, dans une méthode paint() ou update() : le contexte graphique construit est alors passé en paramètre ; soit explicitement, en copiant un contexte graphique déjà existant ; soit également explicitement, en faisant un getGraphics() dans un composant ou une image. Lacquisition explicite traduit une mauvaise utilisation de paint() ou dupdate(). Il faut alors libérer le contexte graphique explicitement par dispose(). La triplette magique : paint(), repaint() et update() Ce sont des méthodes de la classe Component : paint(Graphics g) : ne fait rien par défaut, en pratique contient des appels de méthodes de dessin de la classe Graphics sur g ; update(Graphics g) : par défaut efface le dessin et appelle paint(); repaint(Graphics g) : appelle update() en lui fournissant un contexte graphique.

236 Présentation de POO-Java - p. 236Philippe Canalda Exemple : gribouillagegribouillage import java.awt.*; import java.awt.event.*; import java.applet.Applet; public class Gribouille extends Applet { int x0, y0, x, y; public void init() { addMouseListener(new Appuyeur()); addMouseMotionListener(new Dragueur()); } public void update(Graphics g){paint(g);}; public void paint(Graphics g){ g.drawLine(this.x0,this.y0,this.x,this.y); this.x0=this.x; this.y0=this.y; }; // inner classes : Appuyeur et Dragueur class Appuyeur implements mouseListener{ public void MousePressed(MouseEvent e) { this.x0=e.getX(); this.y0=e.getY(); } public void mouseEntered(MouseEvent e){}; public void mouseClicked(MouseEvent e){}; public void mouseExited(MouseEvent e){}; public void mouseReleased(MouseEvent e){}; }...

237 Présentation de POO-Java - p. 237Philippe Canalda import java.awt.*; import java.awt.event.*; import java.applet.Applet; public class Gribouille extends Applet { int x0, y0, x, y;... class Dragueur implements MouseMotionListener{ public void mouseDragged(MouseEvent e){ this.x=e.getX();this.y=e.getY(); repaint(); } public void mouseMoved(MouseEvent e){} } Limplémentation dune interface demande lécriture de toutes ses méthodes. Un adapteur est une classe qui implémente une interface avec un comportement par défaut. Le paquetage java.awt.event contient un adapteur pour toute interface auditeur qui a au moins 2 méthodes.

238 Présentation de POO-Java - p. 238Philippe Canalda Gribouillage version 2 import java.awt.*; import java.awt.event.*; import java.applet.Applet; public class Gribouille2 extends Applet { int x0, y0, x, y; public void init() { addMouseListener(new Appuyeur()); addMouseMotionListener(new Dragueur()); } public void update(Graphics g){paint(g);}; public void paint(Graphics g){ g.drawLine(this.x0, this.y0, this.x, this.y); this.x0= this.x; this.y0= this.y; }; // inner classes : Appuyeur et Dragueur class Appuyeur extends MouseAdapter{ public void MousePressed(MouseEvent e) { this.x0=e.getX(); this.y0=e.getY(); } class Dragueur extends MouseMotionAdapter{ public void mouseDragged(MouseEvent e){ this.x=e.getX(); this.y=e.getY(); repaint(); }

239 Présentation de POO-Java - p. 239Philippe Canalda Gribouillage version 3 Import java.awt.*; import java.awt.event.*; import java.applet.Applet; public class Gribouille2 extends Applet { int x0, y0, x, y; public void init() { addMouseListener(new MouseAdapter(){ public void MousePressed(MouseEvent e) { this.x0=e.getX(); this.y0=e.getY(); } }); addMouseMotionListener(new MouseMotionsAdapter(){ public void mouseDragged(MouseEvent e){ this.x=e.getX(); this.y=e.getY(); repaint(); } }); } public void update(Graphics g){paint(g);}; public void paint(Graphics g){ g.drawLine(this.x0, this.y0, this.x, this.y); this.x0= this.x; this.y0= this.y; }; } Les classes Appuyeur et Dragueur sont devenues anonymes

240 Présentation de POO-Java - p. 240Philippe Canalda Annexes UI-11-Dessin.pdf UI-12-Menus.pdf...

241 Présentation de POO-Java - p. 241Philippe Canalda Partie VI b Introduction à Swing

242 Présentation de POO-Java - p. 242Philippe Canalda Introduction à Swing 1- Exemples 2- La structure des JFrame 3- Menus 4- Boutons

243 Présentation de POO-Java - p. 243Philippe Canalda Premier exemple // Fermeture de Frame Java, il faut redéfinir les listener appropriés import java.awt.event.*; import javax.swing.*; class MyCloseableFrame extends JFrame { /** Le constructeur dune fenêtre pouvant se fermer, c.-à-d. tenir compte de lévénement fermeture */ public MyCloseableFrame(){ super(« Ma Fenêtre »); setSize(300,200); addWindowListener(new WindowAdapter(){ public void WindowClosing(WindowsEvent e){ System.exit(0); } }); } public class MyCloseableFrameTest{ public static void main(String[] args){ Jframe frame = new MyCloseableFrame(); frame.show(); } Exécutable

244 Présentation de POO-Java - p. 244Philippe Canalda Un certains nombres de remarques sont nécessaires : Nous avons utilisé une classe interne anonyme pour définir lauditeur; la méthode show() est une méthode de la classe Window, qui est une classe mère de la classe Frame. Elle permet dafficher un composant. Il nest pas toujours aisé de savoir si une méthode est définie dans la classe Component, Window ou Frame. Il faut donc consulter la doc ! Exemples de méthodes : –Dans java.awt.Component : boolean isEnabled(); void setEnabled(boolean); void setVisible(boolean); –Dans java.awt.Window : void toFront(); void toBack(); –Dans java.awt.Frame : void setTitle(String); En Java les cadres sont les conteneurs dautres composants. La structure des JFrame JFrame rootPane (JRootPane) glassPane layeredPane (JLayeredPane) contentPane (JPanel)menuBar (JMenuBar)

245 Présentation de POO-Java - p. 245Philippe Canalda La structure des JFrame Laccès à la fenêtre contentPane se fait par la méthode getContentPane() de la classe JFrame. LireLire JFrame rootPane layeredPane menuBar contentPane glassPane

246 Présentation de POO-Java - p. 246Philippe Canalda Deuxième exemple On ne dessine pas ou on nécrit pas directement dans une Jframe, on passe par son contentPane qui est un JPanel. ExécutableExécutable // Fermeture de Frame Java, il faut redéfinir les listener appropriés import java.awt.event.*; import javax.swing.*; class MyJFrame extends JFrame { public MyJFrame(){ super(« Ma fenêtre aimable »); setSize(300,200); JPanel p=new BonjourPanel(); getContentPane().add(p); } class BonjourPanel extends JPanel{ public void paintComponent(Graphics g){ super.paintComponent(g); g.drawString(« Bonjour »,75,100); } public class MyJFrameTest{ public static void main(String[] args){ JFrame frame = new MyJFrame(); frame.show(); }

247 Présentation de POO-Java - p. 247Philippe Canalda La méthode paintComponent() est une méthode de la classe javax.swing.JComponent, qui dérive de Container, qui dérive elle-même de Component. Chaque fois quune fenêtre est re-dessinée, le gestionnaire dévénements Java envoie une notification à cette fenêtre. Les méthodes paintComponent() de tous les composants de la fenêtre sont alors exécutés. Il ne faut pas appeler soi-même paintComponent() puisque ceci est fait automatiquement. Pour dessiner on peut utiliser java.awt.Graphics. (insertion de la fenêtre aimable)

248 Présentation de POO-Java - p. 248Philippe Canalda Actions générées par un menu La classe abstraite javax.swing.AbstractAction permet de définir des actions. ExécutableExécutable import java.awt.*; import java.awt.event.*; import javax.swing.*; class MyJFrameAction extends JFrame { public MyJFrameAction(){ super(« Ma fenêtre dactions colorées »); setSize(300,200); JPanel p=new JPanel(); getContentPane().add(p); Action bleuAction=new CouleurAction(« Bleue »,Color.blue,p); Action rougeAction=new CouleurAction(« Rouge »,Color.red,p); Action vertAction=new CouleurAction(« Vert »,Color.green,p); JMenu m=new JMenu(« Couleur »)}; m.add(bleuAction); m.add(rougeAction); m.add(vertAction); JMenuBar mBar=new JMenuBar(); mBar.add(m); setJMenuBar(mBar); } public class MyJFrameActionTest{...

249 Présentation de POO-Java - p. 249Philippe Canalda public class MyJFrameActionTest{ public static void main(String[] args){ JFrame frame = new MyJFrameAction(); frame.show(); } class CouleurAction extends AbstractAction{ private Component cible; private Color couleur; public CouleurAction(String nom,Color couleur,Component cible){ super(nom); this.couleur=couleur; this.cible=cible; } public void actionPerformed(ActionEvent e){ cible.setBackGround(couleur); cible.repaint(); } (insertion ma fenêtre menu couleur)insertion ma fenêtre menu couleur

250 Présentation de POO-Java - p. 250Philippe Canalda Exemple de JToggleButton (insertion de la fenêtre de choix)insertion de la fenêtre de choix import java.awt.*; import java.awt.event.*; import javax.swing.*; class MyToggleFrame extends JFrame { public static void main(String[] args){ JFrame frame = new MyToggleFrame(); frame.show(); } public MyToggleFrame(){ super(« Choisir la liaison PPP »); getContentPane().add(new MyTogglePanel()); Dimension dim=getToolkit().getScreenSize(); setLocation(dim.width/2 - getWidth()/2), dim.height/2 - getHeight()/2); pack(); setVisible(true); setDefaultCloseOperation(WindowsConstants.DO_NOTHING_ON_CLOSE); WindowsListener l=new WindowAdapter(){ public void WindowClosing(WindowEvent e){...

251 Présentation de POO-Java - p. 251Philippe Canalda class MyToggleFrame extends JFrame { public static void main(String[] args){ JFrame frame = new MyToggleFrame(); frame.show(); } public MyToggleFrame(){ super(« Choisir la liaison PPP »); getContentPane().add(new MyTogglePanel()); Dimension dim=getToolkit().getScreenSize(); setLocation(dim.width/2 - getWidth()/2), dim.heught/2 - getHeight()/2); pack(): setVisible(true); setDefaultCloseOperation(WindowsConstants.DO_NOTHING_ON_CLOSE); WindowsListener l=new WindowAdapter(){ public void WindowClosing(WindowEvent e){ int confirm=JOptionPane.showOptionDialog(MyToggleFrame.this, « Voulez-vous vraiment quitter ? », « Confirmation Quitter », JOptionPane.YES_NO_OPTION, JOptionPane.QUESTION_MESSAGE, null,null,null); if (confirm==0) System.exit(); } this.addWindowListener(l); }

252 Présentation de POO-Java - p. 252Philippe Canalda class MyTogglePanel extends JPanel { JPanel choixPanel, quitterPanel; public MyTogglePanel(){ setLayout(new GridLayout(2,1,1,1)); choixPanel=new JPanel(new GridLayout()); quitterPanel=new JPanel(new GridLayout)); add(choixPanel); add(quitterPanel); JToggleButton button1=new JToggleButton(« PPP0 »,true); Font bigFont=new Font(« Dialog »,Font.plain,24); button1.setFont(bigFont); choixPanel.add(button1); JToggleButton button2=new JToggleButton(« PPP1 »,false); button2.setFont(bigFont); choixPanel.add(button2); JToggleButton button3=new JToggleButton(« PPP2 »,false); button3.setFont(bigFont); choixPanel.add(button3); ButtonGroup buttonGroup=new ButtonGroup(); buttonGroup.add(button1); buttonGroup.add(button2); buttonGroup.add(button3); ActionListener actionPPP=new ActionListener(){ public void ActionPerformed(ActionEvent e) {...

253 Présentation de POO-Java - p. 253Philippe Canalda class MyTogglePanel extends JPanel { JPanel choixPanel, quitterPanel; public MyTogglePanel(){ … ActionListener actionPPP=new ActionListener(){ public void ActionPerformed(ActionEvent e) { JToggleButton b=(JToggleButton) e.getSource(); System.out.println(« liaison »+b.getTexte()); } }; button1.addActionListener(actionPPP); button2.addActionListener(actionPPP); button3.addActionListener(actionPPP); JButton button4=new Jbutton(« quitter »); button4.setFont(bigFont); quitterPanel.add(button4); ActionListener actionQuitter=new ActionListener(){ public void actionPerformed(ActionEvent e){ System.exit(0); } }; button4.addActionListener(actionQuitter); }

254 Présentation de POO-Java - p. 254Philippe Canalda Remarque : méthodologiquement, il faut préférer définir un Jpanel qui pourra être ensuite inséré au choix dans une JFrame ou bien dans une Applet.

255 Présentation de POO-Java - p. 255Philippe Canalda Partie VI c INTERFACES GRAPHIQUES : SWING (d'après "Swing, la synthèse", de V.Berthié et J- B Briaud)

256 Présentation de POO-Java - p. 256Philippe Canalda Introduction à la programmation événementielle en Java - IHM (Interface Homme-Machine) : la partie visible à l'écran d'une application - programmation événementielle : basé sur des évenements (+ IG) - nouveaux concepts : - avant : un programme commençait, faisait des calculs, ensuite il finissait (gcc, apt-get) - maintenant : le programme est toujours à l'attente d'un événement, et il fait quelque chose en fonction de l'événement (emacs, firefox, jeux, mathematica, openoffice.org) - en général c'est mixte (avec beaucoup plus de temps pour événements que pour calcul), ex. firefox : partie événementielle pour taper l'URL, partie calcul pour l'affichage - avant : affichage par du texte (System.out.println) - maintenant : affichage de composants graphiques - avant : exécuté dans un terminal, c'est lui qui gérait l'affichage, donc pas besoin de sauvegarder l'état de l'affichage - maintenant : nécessité de pouvoir peindre la fenêtre à tout moment (par ex. minimize->maximize), quand des parties masquées deviennent de nouveau visible - avant : chaque fonction était appelée dans le programme lui-même (appel explicite) - après : callback functions (appel implicite)

257 Présentation de POO-Java - p. 257Philippe Canalda Exemple : affichage d'un texte import javax.swing.*; public class Swing{ public static void main (String[] args){ JFrame f = new JFrame ("Premier programme Swing"); // cree fenetre JLabel l = new JLabel ("Bonjour le monde !"); // cree texte f.getContentPane().add (l); // ajoute le texte sur la fenetre f.setSize (100, 100); // la taille de la fenetre f.show (); // affiche la fenetre }

258 Présentation de POO-Java - p. 258Philippe Canalda AWT vs. Swing beaucoup de bibliothèques d'IG : Java (AWT, Swing), gtk, qt, windows (MFC de Microsoft, VCL de Borland), avec "binding" dans plusieurs langages de programmation - AWT - interface native - Swing - interface gérée par Java, écrite en Java - nous allons utiliser que Swing (classes commençant par J pour composants) - Button (AWT) -> JButton (Swing)

259 Présentation de POO-Java - p. 259Philippe Canalda Composants de base ** JLabel - affiche texte - JLabel (String nom), setIcon (new ImageIcon ("icone.jpg")) - setText (String nom), getText ** JTextField - champ de saisie de texte (String !) - JTextField (String nom) - setText (String nom), getText () - setEditable (boolean) - copy (), cut (), paste () ** JButton - bouton simple, avec un texte et/ou une image - JButton (String), JButton (String, Icon) - setRolloverIcon (Icon), setPressedIcon (Icon) - setMnemonic ('n') - ALT-n appuie sur le bouton ** JToggleButton - bouton à deux états (enfoncé ou non) - setIcon (non enfoncé), setSelectedIcon (enfoncé) - setSelected (boolean), isSelected ()

260 Présentation de POO-Java - p. 260Philippe Canalda Composants de base ** JCheckBox, JRadioButton - boutons radio, cases à cocher - ButtonGroup g = new ButtonGroup (); JRadioButton rb1 = new JRadioButton ("Allemagne"); JRadioButton rb2 = new JRadioButton ("France"); JRadioButton rb3 = new JRadioButton ("Espagne"); rb2.setSelected (true); g.add (rb1); g.add (rb2); g.add (rb3); - JCheckBox cb1 = new JCheckBox ("Entree"); JCheckBox cb2 = new JCheckBox ("Plat"); JCheckBox cb3 = new JCheckBox ("Fromage"); JCheckBox cb4 = new JCheckBox ("Dessert"); ** JComboBox - liste déroulante pour choisir un item - deux états : fermé ou ouvert - JComboBox (Vector), JComboBox () - new Vector (), add - addItem - setEditable (boolean)

261 Présentation de POO-Java - p. 261Philippe Canalda Composants de base ** Autres *** JProgressBar - une barre montrant la progression d'une tâche - JProgressBar (int orientation, int min, int max) - getValue (), setValue (int) - setString (String), getString () *** JSlider - barre permettant de déplacer un curseur pour choisir une valeur - plus facile d'utilisation qu'un JTextField - - JSlider (int orientation, int min, int max, int initialvalue) - setValue (int), getValue () - espacement des "tics" de l'axe *** JSpinner - deux petites flèches permettant d'augmenter ou réduire une valeur - - trois types : liste, nombres et dates - voir le lien ci-dessus pour plus d'informations *** JTextArea etc.

262 Présentation de POO-Java - p. 262Philippe Canalda Caractéristiques communes des composants de base ** Activation / désactivation - défini en JComponent - setEnabled (boolean), isEnabled () ** Visibilité - setVisible (boolean), isVisible () - exemple : version démo = options invisibles ** Curseurs - l'apparence du curseur sur un composant - setCursor (new Cursor(Cursor.WAIT_CURSOR)); ** Tooltips (boules d'aide) - setToolTipText (String) ** Couleurs - setBackground (Color.red) - setForeground (Color.blue) ** Menus - classes : - JMenuBar - top menu line - JMenu - top menu item - JMenuItem - menu item - JMenuItem.addSeparator () ou classe Separator - line menu item - JCheckBoxMenuItem - check box menu item - JCheckBoxMenuItem.setState (boolean) - méthodes : - JFrame.setJMenuBar (JMenuBar) - JMenuBar.add (JMenu) - JMenu.add (JMenuItem) - JMenu.addSeparator ()

263 Présentation de POO-Java - p. 263Philippe Canalda - exemple : JMenuBar barre = new JMenuBar (); frame.setJMenuBar (barre); JMenu f = new JMenu ("Fichier"); barre.add (f); JMenuItem i = new JMenuItem ("Nouveau"); f.add (i); i.addActionListener (new Ecouteur()); // Ecouteur spécifie l'action i.setAccelerator (KeyStroke.getKeyStroke ('c')); ** Taille préférée - setPreferredSize (new Dimension (largeur, hauteur));

264 Présentation de POO-Java - p. 264Philippe Canalda Containers et fenêtres ** JFrame, JDialog - JFrame - fenêtre principale, avec décorations (barre de titre) - setDefaultCloseOperation (int flag) spécifie quoi faire si le JFrame est fermé - pour quitter l'application : setDefaultCloseOperation (EXIT_ON_CLOSE) - JDialog - fenêtre secondaire (a toujours un parent), sans décorations, peut être modale - modale : empêche le travail sur les autres fenêtres tant qu'elle n'est pas fermée - JDialog jd = new JDialog (JFrame, true); // true = modale - show (), hide () - spécifier la taille : - rigide : setSize (int largeur, int hauteur) - flexible : pack () - la taille de la fenêtre en fonction de la taille préférée de ses composants - dispose () - fait disparaître et la mémoire occupée peut être libérée (ramasse-miettes)

265 Présentation de POO-Java - p. 265Philippe Canalda Containers et fenêtres ** Containers - objets contenant des composants - tout objet Swing est container, mais seuls quelques-uns sont utilisés - JFrame, JDialog (fenêtres) - JPanel - container minimal (vide) -.add,.remove - pour JFrame, JDialog on utilise getContentPane().add etc. - comment placer les composants à l'intérieur : layout managers (voir plus bas) ** JScrollPane - normalement, si un composant déborde le container, il est invisible - il nous faut des scroll bars pour le container - au lieu d'ajouter le container à la fenêtre, on ajoute un ScrollPane qui le contient : - JPanel container = new JPanel (); - getContentPane().add (new JScrollPane (container));

266 Présentation de POO-Java - p. 266Philippe Canalda Dessiner : classe Graphics - classe abstraite fournissant des méthodes pour dessiner - lignes, rectangles, cercles, définir la couleur du crayon, la police (drawLine, drawOval, drawString etc.) - origine d'un objet Graphics : haut-gauche - tout composant a un objet Graphics associé - pour dessiner, il faut obtenir l'objet Graphics qui lui est associé ** Première méthode (sans rafraîchissement) - étapes : - getGraphics () sur un composant - retourne null si erreur - faire les dessins - g.dispose () ** Deuxième méthode (rafraîchissement automatique) - pour dessiner tout composant, JVM appelle son paint (), qui appelle : paintComponent(Graphics) paintBorder(Graphics) paintChildren(Graphics) - il faut redéfinir la méthode protected void paintComponent (Graphics g) - notion de "callback function" - getGraphics et dispose automatiques - utiliser toujours cette méthode ! ** Composant de dessin - dériver une classe de JPanel - lui redéfinir la méthode paintComponent - forcer le réaffichage d'un composant : - panel.repaint (panel.getVisibleRect ());

267 Présentation de POO-Java - p. 267Philippe Canalda Événements - événements : tout ce qui est interaction avec l'utilisateur : - souris (clic...), clavier (appui touche...), focus, sélection d'un item... - écouteur : méthode qui gère (est appelée pour) un ou plusieurs événements - java.awt.event.*; ** Exemple JButton jb = new JButton ("Bouton non appuyé"); jb.addActionListener (new Ecouteur ());... class Ecouteur implements ActionListener{ public void actionPerformed (ActionEvent e){ jb.setText ("Bouton appuyé"); }

268 Présentation de POO-Java - p. 268Philippe Canalda Événements ** Exemples d'événements - clic sur un bouton - ActionEvent - clic sur un JPanel - MouseEvent - frappe d'une touche sur JPanel - KeyEvent - passage du focus à un composant - FocusEvent - iconification d'une fenêtre - WindowEvent - sélection d'un item dans une JList - ListSelectionEvent - tous ces événements encapsulent le composant graphique (la source) et les coordonnées du clic, la touche frappée etc. - la source peut être obtenue avec XYZEvent.getSource () ** Utilisation - on écrit une classe (Ecouteur) qui implante l'interface qui nous intéresse, e.g. ActionListener, WindowListener... - pour trouver les événements qu'un composant peut générer, on regarde dans la documentation ses méthodes addXYZListener - on écrit les méthodes demandées par l'interface - on lie un objet de cette classe (l'écouteur) à l'objet qui est la source de l'événement : jb.addActionListener (new Ecouteur ()); - (un même composant peut avoir plusieurs écouteurs, qui seront appelés l'un après l'autre)

269 Présentation de POO-Java - p. 269Philippe Canalda Événements *** Classes internes - peuvent accéder aux champs privés de la classe mère - appropriées pour les classes écouteur, si elles ne sont pas réutilisées - ExtClass.IntClass i = new...() ** Adaptateurs - exemple : pour fermer la fenêtre, on devrait implanter addWindowListener, mais elle a 7 méthodes : - windowOpened (WindowEvent e) - windowClosing - windowClosed - windowIconified - windowDeiconified - windowActivated - windowDeactivated - ce qui nous intéresse est seule windowClosing - solution : adaptateur - classe non abstraite avec des méthodes vides, ce qui nous permet d'écrire seules les méthodes qui nous intéressent - windowAdapter dans ce cas ** Terminologie - pour le "type" XYZ : - XYZEvent - la classe événement - addXYZListener - méthode du composant pour y ajouter un écouteur - XYZListener - interface avec les méthodes nécessaires à l'événement - les méthodes ont comme paramètre un XYZEvent - XYZAdapter (si elle existe) - classe non abstraite fournissant un corps vide à toutes les méthodes du XYZListener

270 Présentation de POO-Java - p. 270Philippe Canalda Gestionnaires d'affichage (layout managers) - gère le placement des composants à l'intérieur d'un container - non précis (et difficile à comprendre), car il doit traiter le placement pour toute taille du container - méthode setLayout (LayoutManager) du container - import java.awt.*; ** Exemple - mettre dans un container 6 boutons en 3 lignes et 2 colonnes : setLayout (new GridLayout (3, 2)); add (new JButton ("1")); add (new JButton ("2")); add (new JButton ("3")); add (new JButton ("4")); add (new JButton ("5")); add (new JButton ("6")); ** BorderLayout - le gestionnaire par défaut d'un JFrame.getContentPane() - divise le container en 5 parties : S, N, E, W, C jp.add (Component, BorderLayout.SOUTH); ** GridLayout - divise le container en rectangles de taille égale - GridLayout (int nblignes, int nbcol) - méthodes setColumns, setRows etc. ** FlowLayout - le gestionnaire par défaut de JPanel - place les composants du container l'un après l'autre, de gauche à droite

271 Présentation de POO-Java - p. 271Philippe Canalda Gestionnaires d'affichage (layout managers) ** Beaucoup d'autres - CardLayout : plusieurs composants au même endroit, un seul à la fois est affiché - GridBagLayout : on précise l'endroit précis ou chaque composant se trouve à l'intérieur d'une grille - SpringLayout : chaque composant précise la distance par rapport aux composants voisins - etc. ** Combinaison des gestionnaires - créer plusieurs JPanel, chacun avec le gestionnaire approprié

272 Présentation de POO-Java - p. 272Philippe Canalda Applets - programmes téléchargeables sur Internet et exécutés localement - téléchargés à partir d'une page Web (HTML) - exécution : - on crée une page Web qui contient un lien vers l'applet - on charge la page dans un navigateur ou dans un "visualiseur d'applets" (appletviewer, fourni par Java SDK) - navigateurs, compatibilité avec JDK 1.2 ** Page basique HTML - fichier a.html exécutant l'applet de MonApplet.java :

273 Présentation de POO-Java - p. 273Philippe Canalda Applets ** Particularités - différences par rapport à un programme classique basé sur un JFrame : - JFrame -> JApplet - main -> init - setTitle, setSize - interdites (car la taille est définie par la page Web) - sécurité (SecurityException) : - pas d'accès ou d'exécution des fichiers locaux - pas d'obtention d'informations système sensibles (nombre d'utilisateurs, la charge du système etc.) - méthodes automatiquement appelées : - en-tête de ces méthodes : public void XYZ () - init : après la création de l'objet applet - mettre ici le code d'initialisation de l'applet - destroy : fermeture du navigateur ou de l'appletviewer - stop : chaque fois que l'applet devient invisible, puis avant destroy - faire arrêter ici les gros calculs (s'il y en a) - start : après init, puis chaque fois que l'applet redevient visible - faire redémarrer ici les gros calculs (s'il y en a)

274 Présentation de POO-Java - p. 274Philippe Canalda Hiérarchie des classes Component Container (conteneur de composants) : méthode add JComponent AbstractButton JButton JMenuItem JMenu JCheckBoxMenuItem JRadioButtonMenuItem JToggleButton JCheckBox JRadioButton JComboBoxpossibles JFileChooser JLabel JList JMenuBar JPanel JPopupMenu JScrollBar JTextComponent JTextArea JTextField JToolBar Window Frame JFrame Dialog JDialog Panel Applet JApplet

275 Présentation de POO-Java - p. 275Philippe Canalda - remarques : - tout est container - applet = panel spécialisé

276 Présentation de POO-Java - p. 276Philippe Canalda Divers - JFileChooser - classe pour choisir un fichier - "look and feel" paramétrable UIManager.setLookAndFeel(new MetalLookAndFeel()); UIManager.setLookAndFeel(new SynthLookAndFeel()); - Java beans - convention d'écriture d'une classe : set/getX, isX - tous les composants sont des beans

277 Présentation de POO-Java - p. 277Philippe Canalda Partie VII Les flots

278 Présentation de POO-Java - p. 278Philippe Canalda Les flots 1- Généralités 2- Flots doctets, flots de caractères 3- Les filtres 4- Comment lire un entier 5- Manipulation de fichiers 6- Flots dobjets ou sérialisation

279 Présentation de POO-Java - p. 279Philippe Canalda Généralités Un flot (stream) est un canal de communication dans lequel on peut lire ou écrire. On accède aux données de manière séquentielle. Les flots prennent des données, les transforment éventuellement, et sortent les données transformées. Pipeline ou filtrage Les données dun flot dentrées sécoulent dune source, comme celle de lentrée standard ou bien encore celle dun fichier, dune chaîne, ou dun tableau de caractères. Elle peut aussi sécouler dune sortie dun autre flot dentrée. De manière similaire, les données dun flot de sortie se déversent dans un tube, comme celui de la sortie standard ou celle dun fichier, ou bien encore comme celui de lentrée dun autre flot de sortie. En Java les flots manipulent soit des octets, soit des caractères. Certains flots manipulent des données typées. Toutes les classes se trouvent dans le paquetage java.io. Les classes de base sont : File RandomAccessFile InputStream OutputStream Reader Writer StreamTokenizer Les Stream, Reader et Writer sont abstraites. Les Stream manipulent des octets, les Reader et Writer manipulent des caractères. Hiérarchie des classes...

280 Présentation de POO-Java - p. 280Philippe Canalda Hiérarchie des classes Fichiers File FileDescriptor RandomAccessFile Streams InputStream –ByteArrayInputStream –FileInputStream –FilterInputStream BufferedInputStream DataInputStream LineNumberInputStream PushBackInputStream –ObjectInputStream –PipedInputStream –SequenceInputStream OuputStream –ByteArrayOutputStream –FileOututStream –FilterOututStream BufferedOututStream DataOutputStream PrintStream –ObjectOutputStream –PipedOutputStream Reader...

281 Présentation de POO-Java - p. 281Philippe Canalda Hiérarchie des classes … Reader –BufferedReader LineNumberReader –CharArrayReader –FilterReader PushBackReader –InputStreamReader FileReader –PipedReader –StringReader Writer –BufferedWriter –CharArrayWriter –FilterWriter –OutputStreamWriter FileWriter –PipedWriter –PrintWriter –StringWriter

282 Présentation de POO-Java - p. 282Philippe Canalda Flots d octets et de caractères Les flots doctets en lecture Objet dune classe dérivant de InputStream. System.in est un flot doctet en lecture. Les méthodes pour lire à partir du flot : int read() : lit un octet dans le flot, le renvoie comme octet de poids faible dun int ou renvoie -1 si la fin du flot est atteinte ; int read(byte[] b) : lit au plus b.length octets dans le flot et les met dans b, renvoie le nombre doctets lus ou bien renvoie -1 si la fin du flot est atteinte ; int read(byte[] b, int off, int len) : lit au plus len octets et les met dans b à partir de la position n° off de b ; int available() : retourne le nombre doctets disponibles dans le flot ; void close() : ferme le flot. Les flots doctets en écriture Objet dune classe dérivant de OutputStream. System.out est de la classe PrintStream, qui dérive de FilterOutputStream, qui dérive de OutputStream. Les méthodes pour écrire dans le flot : int write(int b) : écrit dans le flot, loctet de poids faible de b ; int write(byte[] b) : écrit dans le flot tout le contenu du tableau b ; int write(byte[] b, int off, int len) : écrit dans le flot len octets de b à partir de la position n° off de b ; void close() : ferme le flot. Lire un octet...

283 Présentation de POO-Java - p. 283Philippe Canalda Lire un octet import java.io.*; public class Lire { public static void main(String[] args){ try{ int i=System.in.read(); System.out.println(i); } catch (IOException e){}; } On obtient : $ java Lire a 97 Lire des octets import java.io.*; public class Lire { static int EOF=(int) \n; public static void main(String[] args)throws IOException{ int i; while ((i=System.in.read()) != EOF) System.out.print(i+ « »); System.out.println(«\nFin »); } On obtient : $ java Lire a é Fin

284 Présentation de POO-Java - p. 284Philippe Canalda Les flots de caractères en lecture Objet dune classe dérivant de Reader. Les méthodes pour lire à partir du flot : int read() : lit un caractère dans le flot, le renvoie comme octet de poids faible dun int ou renvoie -1 si la fin du flot est atteinte ; int read(char[] b) : lit au plus b.length octets dans le flot et les met dans b, renvoie le nombre d octets lus ou bien renvoie -1 si la fin du flot est atteinte ; int read(char[] b, int off, int len) : lit au plus len carctères et les met dans b à partir de la position n° off de b ; int available() : retourne le nombre de caractères disponibles dans le flot ; void close() : ferme le flot. Rmq : les méthodes sont analogues à celle des flots doctets en lecture. Les flots de caractères en écriture Objet dune classe dérivant de Writer. Les méthodes sont là-aussi analogues à celles des flots d octets. Les filtres Un filtre est un flot qui enveloppe un autre flot. Quel en est le principe ? Les données sont, selon, lues ou écrites dans le flot enveloppé mais après un traitement (codage, compaction, bufferisation, etc.). Le flot enveloppé est passé en argument du constructeur du flot enveloppant. Les filtres héritent des classes abstraites : FilterInputStream (ou FilterReader) FilterOutputStream (ou FilterWriter)

285 Présentation de POO-Java - p. 285Philippe Canalda Les filtres prédéfinis : DataInputStream, DataOutputStream : les méthodes sont writeType(), readType(), où Type doit être remplacé par Int, Char, Double, etc. ; BufferedInputStream : permet de bufferiser un flot ; PushBackInputStream : permet de replacer des données lues dans le flot avec la méthode unread() : PrintStream : System.out est de la classe PrintStream : InputStreamReader : transforme un Stream en Reader ; BufferedReader : bufferise un flot de caractères ; LineNumberReader : pour une lecture de caractères ligne par ligne ; … Lire des entiers : avec LineNumberReader La classe LineNumberReader dérive de la classe BufferedReader. La méthode String readLine() de la classe BufferedReader retourne la ligne suivante. class Lire{ public static int lireInt() throws IOException { InputStreamReader in=new InputStreamReader(System.in); LineNumberReader data=new LineNumberReader(in); String s=data.readLine(); return Integer.parseInt(s); } class TestLireUnEntierLineNumberReader{ public static void main(String[] args){ int i=Lire.lireInt(); System.out.println(i); }

286 Présentation de POO-Java - p. 286Philippe Canalda Lire une suite dentiers : avec StreamTokenizer Un StreamTokenizer prend en argument un flot (reader) et le fractionne en « token » (lexèmes). Les attributs sont : nval : contient la valeur (double) si le lexème est un nombre ; sval : contient la valeur si le lexème courant est un mot ; TT_EOF, TT_EOL, TT_NUMBER, TT_WORD : valeurs de lattribut ttype. Si un token nest ni un mot, ni un nombre, il contient alors lentier représentant le caractère. class LireMulti{ public static void lire() throws IOException { StreamTokenizer in; InputStreamReader w=new InputStreamReader(System.in); in=new StreamTokenizer(new BufferedReader(w)); in.quoteChar(/); do { in.nextToken(); if (in.ttype == (int) /) System.out.println(in.nval); if (in.ttype == StreamTokenizer.TT_NUMBER) System.out.println((int) in.nval); // valeur double if (in.ttype == StreamTokenizer.TT_WORD) System.out.println(in.sval); } while (in.ttype != StreamTokenizer.TT_EOF); }

287 Présentation de POO-Java - p. 287Philippe Canalda Lire une suite d entiers : avec StreamTokenizer (suite) class TestLireMulti{ public static void main(String[] args){ LireMulti.lire(); } Pour $ cat paul.txt 0 INDI 1 NAME Paul /Le Guen/ 0 TRLR On obtient : $ java TestLireMulti < paul.txt 0 INDI 1 NAME Paul Le Guen 0 TRLR

288 Présentation de POO-Java - p. 288Philippe Canalda Manipulation de fichiers Les sources et puits des Stream et Reader sont : les entrées et sorties standard (printf) ; les String (sprintf) ; les fichiers (fprintf). Pour les String, il y a les StringReader et StringWriter. Pour les fichiers il y a les stream et reader correspondant. La classe java.io.File permet de manipuler le système de fichiers ; Les classes FilesInputStream, et FileOutputStream, définissent des flots de lecture et décriture de fichiers doctets, et les classes FileReader et File Writer définissent les flots de lecture et décriture de fichiers de caractères. La classe File permet dobserver une représentation dun fichier import java.io.*; public class InfoFichier{ public static void main(String[] args) throws Exception{ info(args[0]);} public static void info(String nom) throws FileNotFoundException{ File f=new File(nom); if (!f.exists()) throw new FileNotFoundException(); System.out.println(f.getName()); System.out.println(f.isDirectory()); System.out.println(f.canRead()); System.out.println(f.canWrite()); System.out.println(f.length()); } On obtient : $ ls -l fichierEssai -rw-r--r-- 1 canalda lifc 488 Dec 29 11:45 fichierEssai java InfoFichier FichierEssai fichierEssai false true 488

289 Présentation de POO-Java - p. 289Philippe Canalda Lecture d un fichier Un lecteur de fichier est le plus souvent défini par : FileReader f=new FileReader(nom); // nom désigne le nom de fichier, et les méthodes de // lecture sont celles de la classe InputStreamReader /** La lecture par bloc*/ FileInputStream in=new FileInputStream(nomIn); FileOutputStream out=new FileOuputStream(nomOut); int readLength; byte[] block=new byte[8192]; while ((readLength = in.read(block)) != -1) // nous ne sommes pas arrivé en fin de fichier ou il y a qqch à lire out.write(block, 0, readLength); /** La lecture dun fichier de texte ligne par ligne */ public String readFile(String f) throws IOException{ FileReader fileIn=new FileReader(nom); BufferedReader in=new BufferedReader(fileIn); StringBuffer s=new StringBuffer(); String line; while ((line = in.readLine()) != null) s.append(line + «\n»); fileIn.close(); return s.toString(); }

290 Présentation de POO-Java - p. 290Philippe Canalda Les flots dobjets ou sérialisation Un flot dobjet permet décrire ou de lire des objets Java dans un flot. On utilise pour cela les filtres ObjectInputStream. Ce service est appelé sérialisation. Les applications qui échangent des objets via le réseau utilisent la sérialisation. Pour sérialiser un objet, on utilise la méthode dun flot implémentant linterface ObjectOutput : void writeObject(Object o). Pour désérialiser un objet, on utilise la méthode dun flot implémentant linterface ObjectInput : Object readObject(). Pour quun objet puisse être inséré dans un flot, sa classe doit implémenter linterface Serializable. Cette interface ne contient pas de méthode. La première fois quun objet est sauvé, tous les objets qui peuvent être atteints à partir de cet objet sont également sauvés. En plus de lobjet, le flot sauvegarde un objet appelé handle qui représente une référence locale de lobjet dans le flot. Une nouvelle sauvegarde de lobjet dans le flot entraîne la sauvegarde du handle à la place de lobjet. Exemple de sauvegarde import java.io.* public class Point implements Serializable{ private int x, y; public Point(int xx, int yy){this.x=xx;this.y=yy}; public String toString(){return «(» + this.x + «,» + this.y + «)»;} public void sauvePoint(String nom) throws Exception{ File f=new File(nom);... }

291 Présentation de POO-Java - p. 291Philippe Canalda Exemple de sauvegarde import java.io.* public class Point implements Serializable{ private int x, y; public Point(int xx, int yy){this.x=xx; this.y=yy}; public String toString(){return «(» + this.x + «,» + this.y + «)»;} public void sauvePoint(String nom) throws Exception{ File f=new File(nom); ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(f)); out.writeObject(this); out.close(); // fin de la partie sauvegarde ObjectInputStream in= new ObjectInputStream(new FileInputStream(f)); Point oBis=(Point) in.readObject(); in.close(); System.out.println(this); System.out.println(oBis); System.out.println(this.equals(oBis)); } public static void main(String[] args){ Point o = new Point(1,2); o.sauvePoint(args[0}); } On obtient : $ java Point sauvePoint.txt (1,2) false

292 Présentation de POO-Java - p. 292Philippe Canalda Redéfinir lobjet de sauvegarde Au moment de la sauvegarde, il est possible de remplacer un objet par un autre. Pour cela il sagit : de redéfinir la méthode Object writeReplace() dans la classe de lobjet à remplacer ; et au moment de la désérialisation, dutiliser la méthode ObjectResolve() de la classe de lobjet remplacé, pour retourner un objet compatible avec loriginal. Exemple Liste dentiers to liste string : une liste dentiers est remplacée par une liste dentiers sous forme de chaîne de caractères class Serial{ public static void main(String[] args) throws Exception{ Liste l=new Liste(1,new Liste(2, null)); // l=(1,(2,null)) l.ecrireListe(args[0]); l.lireListe(args[0]);} } public class Liste implements Serializable{ int val; Liste next; public Liste(int v, Liste n){val=v;next=n}; Object writeReplace() throws ObjectStreamException{ Liste ltmp; StringBuffer sb=new StringBuffer(); for(ltmp=this;ltmp!=null;ltmp=ltmp.next) sb.append(« »+ltmp.val); return new ListeString(sb.toString()); }...

293 Présentation de POO-Java - p. 293Philippe Canalda Exemple Liste d entiers to liste string : une liste d entiers est remplacée par une liste d entiers sous forme de chaîne de caractères public class Liste implements Serializable{ … public String toString(){return «(» + val + «,» + next + «)»}; public void ecrireListe(String nom) throws Exception{ ObjectOutputStream out=new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(nom)); out.writeObject(this); out.close(); } public void lireListe(String nom) throws Exception{ ObjectInputStream in=new ObjectInputStream(new FileInputStream(nom)); Liste l=(Liste) in.readObject(); System.out.println(l); } class ListeString implements Serializable{ String s; ListeString(String s){this.s=s;}; Object readResolve() throws ObjectStreamException{ StringTokenizer st=new StringTokenizer(s); return resolve(st); } Liste resolve(StringTokenizer st){...} }

294 Présentation de POO-Java - p. 294Philippe Canalda Exemple Liste d entiers to liste string : une liste d entiers est remplacée par une liste d entiers sous forme de chaîne de caractères public class Liste implements Serializable{ … } class ListeString implements Serializable{ String s; ListeString(String s){this.s=s;}; Object readResolve() throws ObjectStreamException{ StringTokenizer st=new StringTokenizer(s); return resolve(st); } Liste resolve(StringTokenizer st){ if (st.hasMoreTokens()) { int val=Integer.parseInt(st.nextToken()); return new Liste(val, resolve(st)); } else return null; } On obtient : $ java Serial toto (1,(2,null)) $file toto toto: Java Serializable data, version 5

295 Présentation de POO-Java - p. 295Philippe Canalda Partie VIII Xml

296 Présentation de POO-Java - p. 296Philippe Canalda Partie IX Network

297 Présentation de POO-Java - p. 297Philippe Canalda PROGRAMMATION RÉSEAU EN JAVA - guide networking : - Java 2 SE 4 API : file:///usr/share/doc/libgcj- doc/html/index.html

298 Présentation de POO-Java - p. 298Philippe Canalda Programmation client/serveur - communication => deux programmes : - serveur, qui est à l'écoute - continue (se remet à l'écoute) même après avoir traité la demande - en général, il crée un processus/thread (il "fork") qui traite la demande et lui, en parallèle, se remet à l'écoute => il peut communiquer simultanément avec plusieurs clients - généralement, c'est lui qui transmet les données - contre-exemples : serveur FTP et on y dépose des fichiers - client, qui fait la demande - finit après que la demande ait été traitée

299 Présentation de POO-Java - p. 299Philippe Canalda Perte de type lors du transfert - int a, b; a = b; => pas de problème - sur le réseau, si on envoie a on ne sait plus de l'autre côté qu'il s'agit d'un entier ! => c'est à nous (le protocole application) de se gérer cela - par ex., on envoie et on reçoit toujours un entier, ensuite un float, ensuite une chaîne de caractères finissant par \0

300 Présentation de POO-Java - p. 300Philippe Canalda Conversion byte[] String et autre - String -> byte[] : String s = "hello"; byte[] b = s.getBytes (); - byte[] -> String : String s = new String (byte[] data, int offset, int count); offset (indice à partir duquel on commence) est généralement 0 String (byte[] data) existe aussi, mais il convertit tout le tableau !! - s'il y a d'autres types : DataInputStream dis = new DataInputStream (new ByteArrayInputStream (packet.getData ()))); short v1 = dis.readShort (); long v2 = dis.readFloat (); char c = dis.readChar (); // pour String aussi, avec une boucle for - ASN.1 (Abstract Syntax Notation), network order : en java, pas de souci, le langage utilise les conventions réseau - ex. : int est stocké sur 4 octets, indépendamment de la machine

301 Présentation de POO-Java - p. 301Philippe Canalda Adressage, classe InetAddress - sans constructeur - création d'un objet, par méthodes statiques : getLocalHost () getByName (String) - (Inet4Address, Inet6Address : spécifiques à IPv4 et IPv6)

302 Présentation de POO-Java - p. 302Philippe Canalda Transfert en mode non connecté (UDP) - mode non connecté : les paquets sont indépendants - orienté paquet (pour un grand volume de données, c'est à nous de le découper en paquets) - les paquets peuvent être : - perdus - dupliqués - désordonnés (les paquets, pas les données, arrivent en désordre)

303 Présentation de POO-Java - p. 303Philippe Canalda Exemple, étapes - serveur : - s'enregistre auprès du SE pour écouter sur un certain port (en Java : crée une socket) - se met en attente de paquets - quand un paquet lui arrive, fait le traitement nécessaire (en général, renvoi d'une réponse) - avant la fin, libère le port - client : - choisit un port (en Java : crée une socket) - crée un paquet pour une certaine destination - envoie le paquet - libère le port

304 Présentation de POO-Java - p. 304Philippe Canalda Exemple en Java import java.net.*; import java.io.*; public class Serveur{ public static void main (String args[]) throws IOException, SocketException{ byte[] msg = new byte[1500]; int sport = 33000; // le port sur lequel on ecoute DatagramSocket s = new DatagramSocket (sport); DatagramPacket p = new DatagramPacket (msg, msg.length); // l'objet // ou le paquet est stocke s.receive (p); // blocage jusqu'a reception d'un paquet s.close (); // ferme la socket, libère le port System.out.println (new String (p.getData (), 0, p.getLength ())); }

305 Présentation de POO-Java - p. 305Philippe Canalda Exemple en Java import java.net.*; import java.io.*; public class Client{ public static void main (String args[]) throws IOException, SocketException, UnknownHostException{ int sport = 33000; String m = "Hello world!"; byte[] msg = m.getBytes (); DatagramSocket s = new DatagramSocket (); // le port est // choisi au hasard par le SE DatagramPacket p = new DatagramPacket (msg, m.length (), InetAddress.getLocalHost (), sport); s.send (p); s.close (); // ferme la socket, libère le port }

306 Présentation de POO-Java - p. 306Philippe Canalda DatagramSocket et le port, discussion - pour le client : - réservation d'un port aléatoire libre : new DatagramSocket (); - réservation des ports : - http: //cczxc TODO - mieux vaut entre et on ne peut pas se "lier" ("to bind") à un port plusieurs fois ! On reçoit BindException à l'exécution - fermeture du port recommandé (.close)

307 Présentation de POO-Java - p. 307Philippe Canalda DatagramPacket, discussion - pour le récepteur des données : - automatiquement rempli avec les données reçues - longueur des données : p.getLength (), car on ne peut pas se fier au msg.length ! - si msg.length < p.getLength (), la fin des données est perdue - pour l'émetteur des données : - on met nous-mêmes les données à envoyer, l'adresse et le port destination - données : sans type, donc byte[] et longueur - pour les deux : - p.getAddress () retourne l'InetAddress de l'autre extrémité

308 Présentation de POO-Java - p. 308Philippe Canalda Transfert en mode connecté (TCP) - mode connecté : les paquets forment un tout - orienté flux (c'est TCP qui découpe les données en morceaux/paquets de la bonne taille) - garanties : - fiabilité - non-duplication - ordonnancement

309 Présentation de POO-Java - p. 309Philippe Canalda Exemple, étapes - serveur : - s'enregistre auprès du SE pour écouter sur un certain port (en Java : crée une socket) - se met en attente de connexion - quand une connexion est créée, fait le traitement nécessaire (par ex. le renvoi d'un fichier) - ferme la socket - libère le port - client : - choisit un port et se connecte à une certaine machine + port (en Java : crée une socket) - reçoit/envoie des données - ferme la socket et libère port

310 Présentation de POO-Java - p. 310Philippe Canalda Exemple en Java import java.net.*; import java.io.*; public class Server{ public static void main (String args[]) throws IOException{ byte[] msg = new byte[3000]; for (int i=0 ; i informe le peer // de la fin des donnees ss.close (); // liberation du port System.out.println ("fin"); }

311 Présentation de POO-Java - p. 311Philippe Canalda Exemple en Java import java.net.*; import java.io.*; public class Client{ public static void main (String args[]) throws IOException, UnknownHostException{ int nb; // nombre d'octets lus int sport = 40000; byte[] msg = new byte[1]; Socket s = new Socket ("localhost", sport); InputStream is = s.getInputStream (); while ((nb = is.read (msg)) != -1) System.out.print (msg[0]); // affiche le 1er octet des donnees s.close (); }

312 Présentation de POO-Java - p. 312Philippe Canalda Communication, entrées/sorties, discussion - Socket = extrémité d'une connexion TCP - InputStream, OutputStream : flux binaires - OutputStream : - write (byte[] b) écrit TOUS les bytes de la variable b - write (b, offset, length) écrit length bytes à partir d'offset (offset est par ex. 0) - InputStream : - la méthode read bloque jusqu'à réception d'au moins 1 octet - read (byte[] b) remplit la variable b, sauf s'il y a moins de données - => voir son code de retour : -1 si EOF, ou bien le nombre octets lus - lire/écrire les types primitifs dans les flux binaires : les classes DataOutputStream et DataInputStream - création de l'objet : DataInputStream dos = new DataInputStream (os); - readInt (), writeInt (int) : lit, écrit un int - readDouble (), writeDouble (byte) : lit, écrit un double - readUTF (), writeUTF (String) : lit, écrit un String - etc. : lancent EOFException si EOF

313 Présentation de POO-Java - p. 313Philippe Canalda Transfert au niveau application - HTTP et FTP fournis pour l'instant - d'autres peuvent être définis par le programmeur - la classe URL : - crée la connexion TCP - crée l'en-tête de niveau application - envoie la requête

314 Présentation de POO-Java - p. 314Philippe Canalda import java.net.*; import java.io.*; public class Server{ public static void main (String args[]) throws IOException{ URL u = new URL ("http://www.univ-fcomte.fr"); DataInputStream br = new DataInputStream ((InputStream)u.getContent ()); for (int i=0 ; i<10 ; i++) System.out.println (br.readLine ()); }

315 Présentation de POO-Java - p. 315Philippe Canalda Partie X JDBC - Java Data Base Connection

316 Présentation de POO-Java - p. 316Philippe Canalda JDBC ( Java DataBase Connectivity )

317 Présentation de POO-Java - p. 317Philippe Canalda Motivations Par défaut, les bases de données réseaux ne sont accessibles que par des commandes SQL. Pour construire des applications à partir de SGBD réseaux, les éditeurs fournissent des API (Application Programming Interface : ensemble de procédures et de fonctions) spécifiques à leurs SGBDs. Pour le langage Java, Sun a proposé une API générique d'accès aux bases de données : JDBC.

318 Présentation de POO-Java - p. 318Philippe Canalda Spécifications de JDBC Utiliser SQL S'inspirer des API existantes en particulier d'ODBC (API générique d'accès aux SGBD pour le langage C sur les systèmes Microsoft) Être simple Être générique (valable quelque soit la base de données)

319 Présentation de POO-Java - p. 319Philippe Canalda Besoin de drivers JDBC utilisable pour accéder à n'importe quel SGBD présent ou futur Or les SGBD sont différents les uns des autres il faut utiliser un pilote (driver) pour faire l'interface entre l'API JDBC et une base particulière !!

320 Présentation de POO-Java - p. 320Philippe Canalda Mise en œuvre de JDBC

321 Présentation de POO-Java - p. 321Philippe Canalda Importer les paquetages JDBC import java.sql.* ; Charger les drivers Class.forName("nomDuDriver").newInstance(); (pour nous, "nomDuDriver" sera "org.gjt.mm.mysql.Driver") –Diverses exceptions peuvent être levées, en particulier si le driver n'est pas trouvé. Par conséquent, on doit capturer l'exception générique « Exception » –Si on doit accéder à plusieurs bases, plusieurs drivers peuvent être chargés.

322 Présentation de POO-Java - p. 322Philippe Canalda Établir une connexion (correspond à la commande "mysql -u cece -h serveur.fr -pxZ6gW absencesProfs") Connection co = DriverManager.getConnection( "jdbc:mysql://serveur.fr/absencesProfs", // URL de la base "cece", // login "xZ6gW"); // mot de passe getConnection peut lever l'exception "SQLException" (si la connexion n'a pu s'établir).

323 Présentation de POO-Java - p. 323Philippe Canalda Construire un objet Statement Statement sql = co.createStatement(); –Permet d'exécuter des requêtes –On peut avoir plusieurs Statement par connection –Permet aussi de récupérer les warnings,... –Peut lever l'exception "SQLException".

324 Présentation de POO-Java - p. 324Philippe Canalda Exécution d'une requête SQL Requêtes ne produisant pas de résultat (CREATE, INSERT, UPDATE, ALTER, DROP, etc...) int nbLignes = sql.executeUpdate( "INSERT INTO absence(motif, date, prof)" + "VALUES ('sieste hebdomadaire'," + " ' ', 'Cece')" ) ; –Retourne le nombre de lignes modifiées –Peut lever SQLException (pb de connexion, requête non valide, etc...).

325 Présentation de POO-Java - p. 325Philippe Canalda Requête produisant un résultat ResultSet result = sql.executeQuery("SELECT distinct motif " + "FROM absence WHERE prof='Cece'"); –L'ensemble des lignes est stocké dans un objet de type ResultSet –Peut lever SQLException (raisons identiques au cas qui précède)

326 Présentation de POO-Java - p. 326Philippe Canalda Lecture du résultat d'une requête boolean encore = result.next() ; –peut lever SQLException (pb de connexion, requête non valide, etc...). –passe à la ligne suivante. –retourne false s'il ne reste plus de ligne à parcourir. –retourne true s'il reste des lignes à parcourir. !!! DOIT être exécuté avant de consulter la première ligne !!!

327 Présentation de POO-Java - p. 327Philippe Canalda int nb = result.getInt("num") –peut lever SQLException –retourne sous forme d'entier le contenu de la colonne "num" de la ligne courante –retourne 0 si le contenu est NULL. String mot = result.getString("motif"); –peut lever SQLException –retourne sous forme de String le contenu de la colonne "motif". –retourne null si le contenu est NULL.

328 Présentation de POO-Java - p. 328Philippe Canalda Autres méthodes de ResultSet getDouble("note") getDate("naissance") getTime("heure")... getXxx(3) – retourne le contenu de la 3ième colonne sous la forme d'un Xxx. (les indices pour les colonnes commencent à 1 et non à 0)

329 Présentation de POO-Java - p. 329Philippe Canalda Fermer les Statement et Connection sql.close(); co.close();

330 Présentation de POO-Java - p. 330Philippe Canalda Types Java et SQL

331 Présentation de POO-Java - p. 331Philippe Canalda Types de base et objets simples (*) avec un « import java.sql.* ; » (**) nexiste pas en MySQL Attention, en Java une constante "Float" doit être suivie de la lettre "F". Ex. : float x = 3.14F BOOLEAN (**)boolean CHAR(n) ou VARCHAR(n)String TIMETime (*) DATEDate (*) REALfloat DOUBLE, FLOATdouble INTEGER ou INTint SQLJava

332 Présentation de POO-Java - p. 332Philippe Canalda Chaînes de caractères versus Objets

333 Présentation de POO-Java - p. 333Philippe Canalda Exemple Créons sur le serveur MySQL une table de schéma : evaluation(coefficient, note) Peut-on écrire en Java ? : double co = 2.5; double no = 15.6; String str = "INSERT INTO evaluation(coefficient, note) " + "VALUES (co, no) " int nbLignes = sql.executeUpdate(str); NON !!!

334 Présentation de POO-Java - p. 334Philippe Canalda Il faut que : str "INSERT INTO evaluation(coefficient, note) " + "VALUES (2.5, 16.6)" Ce qui revient à : "INSERT INTO evaluation(coefficient, note) " + "VALUES (" + str_co +", " + str_no + ")" avec –str_co = "2.5" –str_no = "15.6"

335 Présentation de POO-Java - p. 335Philippe Canalda Vers une chaîne de caractères String.valueOf(x) Chaîne de caractères correspondant à x (valeur d'un type de base ou objet d'une classe quelconque) Exemple int n = 3 ; boolean b = true ; String s = String.valueOf(n) + " " + String.valueOf(b) ; Remarque : Si x est un objet d'une classe X, la méthode String.valueOf(x) fait appel à la méthode toString() de la classe X

336 Présentation de POO-Java - p. 336Philippe Canalda A partir d'une chaîne de caractères Types de base Objets

337 Présentation de POO-Java - p. 337Philippe Canalda Exemple Time ti; Date da; String st; ti = Time.valueOf("9:45:00"); da = Date.valueOf(" "); st = " date " + String.valueOf(da) + ", time " + String.valueOf(ti); System.out.println(st); Affiche : date , time 09:45:00

338 Présentation de POO-Java - p. 338Philippe Canalda Remarque valueOf peut lever l'exception IllegalArgumentException quant on passe d'une chaine mal construite vers un type : int, double,..., Date, Time.

339 Présentation de POO-Java - p. 339Philippe Canalda Métadonnées (données sur les données )

340 Présentation de POO-Java - p. 340Philippe Canalda Exemple Comment afficher le contenu d'une table T dont on ne connaît que le nom ? –Faire une requête "SELECT * FROM T" et demander à l'objet ResultSet, ainsi obtenu, le nombre et la liste de ses colonnes. (c-à-d : demander à la base de données -- des informations -- sur les données qu'elle contient) –Afficher la liste des noms des colonnes, puis le contenu des colonnes.

341 Présentation de POO-Java - p. 341Philippe Canalda Intermède par transparent

342 Présentation de POO-Java - p. 342Philippe Canalda ResultSetMetaData A partir d'un objet ResultSet, set, on obtient un objet ResultSetMetaData, rmeta, qui contient comme informations : –le nombre de colonnes, –le nom de chaque colonne, –la taille de la zone d'affichage de chaque colonne, –la possibilité de lire une colonne donnée, –la possibilité d'écrire dans une colonne donnée, –la présence d'un champ "AUTO_INCREMENT",....

343 Présentation de POO-Java - p. 343Philippe Canalda DatabaseMetaData Nous pouvons aussi recueillir des méta-données sur le serveur : –le type du serveur, [ ici MySQL ] –son numéro de version, –la liste des bases présentes sur le serveur, –la liste des tables d'une base, –les privilèges associés à chaque table, colonne,... –la présence de telle ou telle caractéristique (liste des mots clés non SQL92, liste des fonctions mathématiques, liste des fonctions sur les chaînes de caractères, possibilités de modifier les tables, …)

344 Présentation de POO-Java - p. 344Philippe Canalda Exemple Connection co = DriverManager.getConnection(url, user, password); DatabaseMetaData meta = co.getMetaData(); System.out.println("SGBD : " + meta.getDatabaseProductName() + "\n" + "version : " + meta.getDriverVersion() + "\n" + "pilote : " + meta.getDriverName() );

345 Présentation de POO-Java - p. 345Philippe Canalda Lexamen terminal valide : –Tout ce qui a été vu en TD –Tous les concepts du cours (pas lintrospection) Surtout lhéritage, linterface, la délégation, la surcharge, la redéfinition, les design patterns, les exceptions, les collections et les maps, les threads, AWT/SWING, et les flux Pour les derniers, les illustrations sont celles du cours ou du projet (et la notation finalene désavantage personne) –Forme des exercices / compétences : Diagramme de classe, RI, programmation orientée interface, rigueur et présentation Dérouler un programme, concevoir le diagramme objet de lapplication, méthodologie de réalisation


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