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Introduction à Java Laurent Henocque Enseignant Chercheur ESIL/INFO France

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Présentation au sujet: "Introduction à Java Laurent Henocque Enseignant Chercheur ESIL/INFO France"— Transcription de la présentation:

1 Introduction à Java Laurent Henocque Enseignant Chercheur ESIL/INFO France mis à jour en Février 2008

2 Licence Creative Commons Cette création est mise à disposition selon le Contrat Paternité-Partage des Conditions Initiales à l'Identique 2.0 France disponible en ligne ou par courrier postal à Creative Commons, 559 Nathan Abbott Way, Stanford, California 94305, USA.

3 Avertissement Ceci est une présentation rapide de Java –un « rapide » survol Doit conduire à lenvie dentamer la découverte de Java –langage en tant que tel –outil de développement graphique et dinterfaces –immense source de logiciel libre –outil « WEB » Tout existe dans la doc en ligne grâce à Javadoc : les commentaires des sources deviennent de la documentation

4 Introduction / histoire Origine –années 90 (SUN) Objectifs –développer un langage de programmation portable sur toutes les plates-formes sans recompiler –développer un micro langage pour calculettes, pda, téléphones, dont les applications pourraient être téléchargées par internet Explosion –année 95 : apparition de HotJava : « Browser » WEB capable de supporter les « applets » (ou appliquettes) Java –aujourd'hui, apparition des premières applications Java vraiment opérationnelles (Eclipse, Poséidon, jfig, produits Ilog...)

5 Introduction Le formidable développement de Java est dû à : –ses possibilités graphiques, dIHM et d'interopérabilité –ses liens avec linternet applets: applications aux droits limités exécutées directement dans les pages html mise en oeuvre de rmi, de corba, notions de servlets, d'ejb triade Java (Java Server Pages JSP)/PhP/Asp un faux ami: javascript: langage de script de bas niveau pour pages HTML (supporté par les « browsers ») –sa gratuité –sa simplicité –les très nombreuses bibliothèques disponibles –les outils (Eclipse)

6 Java est un langage (1/4) orienté objets –les concepts sont proches de C++, parfois empruntés à smalltalk –quelques sensibles différences avec C++ en pratique simple –le comportement par défaut est celui qui est le plus utile –« proche » de la syntaxe du C++ –non imprégné de C –« plus de pointeur » (seulement des pointeurs), « plus de delete » distribué –les classes où les objets invoqués peuvent lêtre à travers le réseau –les fichiers peuvent être locaux ou déportés –flots à travers le réseau

7 Java est un langage (2/4) interprété –code source byte-code (indépendant de la machine) –byte code exécution du programme architecture neutre –il suffit d'une machine virtuelle Java –grâce à lAbstract Windowing Toolkit (toujours la même apparence), puis à Swing portable –architecture neutre –spécification complète du langage (comportement arithmétique, implémentation des types, …) compilateur interprète Java run-times Java Virtual Machine

8 Java est un langage (3/4) robuste –plus simple que C++, très typé –gestion très différente de la mémoire (pointeurs, libération) –nombreux contrôles de débordement, utilisation systématique des exceptions dans les bibliothèques d'outils sécurisé –un grand nombre de sécurités intégrées dans le langage (en particulier au niveau des applets et de la gestion mémoire) –3 niveaux de sécurité Verifier : vérifie le byte code. (Chaque fichier ".class" possède une marque calculée, permettant d'interdire les modifications triviales : insertion de virus par simple ajout par exemple) Class Loader : responsable du chargement des classes. Security Manager : accès aux ressources

9 Java est un langage (4/4) « hautes » performances –en fonctionnalités, mais pas en vitesse dexécution –les performances sont restaurées par la compilation "Just In Time", qui permet à la machine virtuelle de mémoriser, puis ré exécuter le code natif correspondant à une portion de boucle « multithreaded » (éventuellement sur une machine mono-processeur) dynamique –adapté à un environnement évolutif –interprété lié aux design patterns par essence: –itérateurs, objets fonction, inversion de contrôle etc...

10 Java en 3 acronymes La Java Virtual Machine (JVM) –interpréteurs (java, javaw) Le Java Development Kit (JDK) –compilateur (javac) –visualisateur dapplets (appletviewer) –générateur de documentation Java (javadoc) –déboggeur(jdb) –générateur de méthodes C(javah) génère les.h, la définition des classes sous forme de structures, les entêtes des méthodes) –déassembleur de classes Java(javap) –... Les Application Programming Interfaces (API) –le cœur de Java … –lire la doc. !

11 Un premier programme Java compilation et interprétation Un exemple public class HelloWorld { public static void main (String [] args) { System.out.println ("bonjour à tous") ; } serveur:~/essai_J> javac HelloWorld.java serveur:~/essai_J> java HelloWorld boujour à tous serveur:~/essai_J>

12 Les JVM sont par défaut plus lentes que du code natif mais: –compilation "just in time": une boucle déroulée fois n'est interprétée qu'une seule fois Java est gourmand en mémoire mais –les options de lancement "java -X..." permettent de contrôler les tailles des différentes piles et tas : –java -Xmx32m -Xms16m -Xss16m –depuis la V5, on peut donner des directives au gestionnaire de mémoire Certaines constructions du langage sont limitées –pas de surcharge d'opérateurs –MAIS : des compilateurs évolués pallient certains manques (on peut en les utilisant perdre la portabilité) Quelques points faibles

13 De C++ à Java en quelques différences Pas de structures ni dunions Pas d'alias de types (typedef) Pas de préprocesseur (mais on peut l'utiliser) Pas de variables ni de fonctions en dehors des classes Pas d'héritage multiple de classes Pas de surcharge dopérateurs Pas de passage par copie pour les objets Pas de pointeurs, seulement des références Pas d'appel de "delete"

14 De C++ à Java en quelques différences Les varargs sont mieux faits Les templates s'appellent generics, et sont différents Java propose une syntaxe avancée pour la boucle for Java permet la conversion automatique des types de base vers des objets (wrapping ou boxing/unboxing) Les enums sont typés Java permet d'attacher au code des annotations Voir en particulier Java a beaucoup évolué depuis la version 5 (Tiger)

15 Les bases de Java

16 Bases de Java : code Java supporte un code source écrit en Unicode –Code sur 16 bits (7 ou 8 bits pour nos codes usuels) un caractère Java est sur 16 bits –Permet tous les caractères altérés les langages comme –chinois –japonais –… –Les 256 premiers caractères sont nos caractères habituels –Codes utilisables partout dans le programme

17 Bases de Java : organisation Hiérarchie imposée Conséquence : –chaque désignation complète est de la forme : package.class.designation Le paquetage (package) Les classes Les champs (membres C++)Les méthodes (fonctions membres C++) Il existe un paquetage sans nom par défaut

18 Bases de Java : organisation Organisation pratique en fichiers (1/2) un package= un dossier pas de séparation entre la définition et limplémentation dune classe: on oublie les.h... une classe publique (MaClasse) par fichier (MaClasse.java) Le compilateur crée au moins un fichier objet (MaClasse.class) par fichier source Un programme Java exécutable comprend au moins une classe ayant une méthode déclarée : public static void main(String argv[]) public : pour pouvoir être utilisée partout static : méthode de classe, non liée à un objet

19 Bases de Java : organisation Organisation pratique en fichiers (2/2) import permet de rendre disponible une classe ou un paquetage pour simplifier les désignations remarques : 1) Plusieurs syntaxes 2) Possibilité dimporter à travers le réseau Variable denvironnement CLASSPATH Argument -classpath de linterpréteur –pour préciser les chemins daccès –toute ressource utilisée par un programme doit être accessible via le "classpath" import monpaquetage ; // je peux maintenant utiliser directement maclasse au lieu de monpaquetage.maclasse maclasse objet1 ; monpaquetage.maclasse objet2 ;

20 Commentaires: comme C, plus javadoc /** ceci est un commentaire très particulier qui sera utilisé par javadoc du JDK pour générer automatiquement la doc (à lire !) en ligne */ x = y ; // ceci est un commentaire qui va jusqua la fin de la ligne // cest aussi un commentaire /* cela marche aussi mais pas de mélange SVP */ syntaxe habituelle pour les commentaires plus /** … */ Eléments du langage

21 Les types sont : –Des types de base prédéfinis (boolean, char, byte, short, int, long, float, double) –Des versions "wrappées" (par des classes) de ces types de base (BigDecimal, BigInteger, Byte, Double, Float, Integer, Long, Short) –Les classes déclarées par le programme Transtypage –il peut être implicite explicite (syntaxe du C) –Il est requis pour les spécialisations explicites, comme en C++ int i = 1 ; double x = 6.28 ; x = (float) i ; Types

22 Les constantes –tout identificateur dune classe déclaré final est une constante static final int c1 = 12 ; public final float c2 = 1.2 ; Création dun objet Eléments du langage MaClasse mon_objet ; // ne fait que déclarer une référence // par défaut initialisée à null mon_objet = new MaClasse () ; // mon_objet fait effectivement référence à un objet MaClasse mon_objetbis = new MaClasse () ; // le constructeur de MaClasse peut ne pas avoir de paramètres mon_objetbis = mon_objet ; // référence à un même objet mais pas copie de lobjet // Pour réaliser une copie : utiliser la méthode clone de tout objet mon_objetbis = mon_objet.clone () ;

23 Les opérateurs = et == appliqués à deux variables sappliquent à des références et non aux objets référencés ! –pour = (copie) utiliser la méthode clone () (prédéfinie ou à définir) –pour == (comparaison)utiliser la méthode equals () (prédéfinie ou à définir) Les chaînes de caractères –des chaînes constantes : classe String –des chaînes modifiables : classe StringBuffer –lire la doc. ! Eléments du langage

24 Les tableaux –suite dobjets de même type –les éléments sont dun type prédéfini ou des références sur des objets –doivent être déclarés, créés, voire initialisés –sont des références Eléments du langage // déclaration int[] array_of_int; // équivalent à : int array_of_int[]; Color rgb_cube[][][]; // création et initialisation array_of_int = new int [42] ; rgb_cube = new Color [256] [256] [256] ; // utilisation int longueur = array_of_int.length; // longueur = 42 int e = array_of_int[50]; // en dehors du tableau : lève une exception

25 Initialisation de tableaux Java permet de construire un tableau lors de sa déclaration ou de son allocation, en fournissant une liste d'initialisation Java connaît la longueur des tableaux, et celle ci est calculée automatiquement int[] dims={2,3,4}; String [] noms = {"toto","tata","tutu"}; A [] tabA={newA(1), new A(2)}; int i = dims.length; // la longueur du tableau

26 Structures de contrôle Comme en C++ : for, while... Plus génial!: break et continue désignés Eléments du langage boucle1 : while (...) { boucle2 : for (...) { boucle3 : while (...) { if (...) continue boucle1 ;// reprend sur la première boucle while if (...) break boucle2 ; // quitte la boucle for continue ; // reprend sur la deuxième boucle while … // instructions jamais atteintes }

27 Eléments du langage varargs et la boucle "for" : énumération implicite d'une collection write("line 1"); write("line 2", "line 3"); write("line 4", "line 5", "line 6", "line 7", "line 8", "line 9", "line 10"); public void write(String... records) { for (String record: records) System.out.println(record); }

28 Allocation –new: retourne une "strong reference" Libération –la libération de la mémoire est automatique et est gérée par un processus appelé garbage collector (= ramasseur de déchets ) qui détecte les objets sans référence –ce processus fonctionne en tâche de fond de faible priorité, dans un thread parallèle, mais peut être déclenché explicitement (méthode System.gc () ) –ne peut libérer que la mémoire allouée par Java –ne peut pas tout libérer malgré tout Eléments du langage : Gestion mémoire

29 Gestion de la mémoire Plusieurs types de références, en plus de la référence "strong" –weakReference (n'empêche pas le gc s'il n'y a plus de strong ref) –softReference (comme weak, mais l'objet dure tant que la mémoire le permet) utile pour mettre en œuvre des caches –phantomReference (permet de savoir quand un objet a été détruit). C'est une alternative saine à la redéfinition de "finalize"

30 Weak References Illustration du problème des références. Cette structure de données associe une information à un Socket, au caractère volatile. Que se passe t'il quand un socket disparaît? (d'après

31 La fuite de mémoire en action (d'après

32 Comportement du GC et utilisation de mémoire (d'après

33 Solution: utiliser WeakHashMap à la place de HashMap: intuition du code (d'après

34 Mots clés significativement différents de C++ consulter : abstract méthode sans implantation/ classe en contenant byte char signé default utilisé comme échappement dans un switch finally utilisé comme échappement dans un try final pour une classe : pas d'héritage possible final méthode : pas de redéfinition possible final champ : traité comme une constante instanceoftest d'appartenance à classe nativedéclare une méthode implantée en C/C++ nullla référence vide superla superclasse synchronized empêche l'accès simultané à un objet volatiledéclare un champ partagé et évite des optimisations abusives (suppression d'une variable par le compilateur, qui ne voit pas qu' elle est utilisée)

35 Les concepts des langages de classes ; implémentation en Java

36 La classe est lélément de base de Java. Tout est classe sauf les types primitifs (int, float, double,...) et les tableaux Il ny a pas de fonctions, seulement des méthodes Toutes les classes dérivent d'une superclasse commune java.lang.Object L'objet support des méthodes est appelé : this –this est une référence sur lobjet manipulé this.champ Les classes

37 Déclaration d'une classe et de ses constructeurs class Point [extends Object]{ private float x=(float) 0.0; private float y=(float) 0.0; public Point(float x, float y){ this.x=x; this.y=y; } public Point(){ this((float)5.0, (float)2.3); }

38 La classe Object Object() Constructor protected Object clone() –crée et retourne une copie de l'objet. boolean equals(Object obj) –permet de comparer deux objets (requis pour les tables de hash code). protected void finalize() –appelé par le garbage collector avant la récupération de l'esapce occupé par l'objet. Class getClass() –renvoie la classe d'un objet int hashCode() –renvoie la clé de hash code associée à l'objet void notify() –réveille un thread bloqué sur cet objet. void notifyAll() –réveille tous les threads en attente pour cet objet. String toString() –retourne une chaîne de caractère. Utilisée par la jvm pour toutes les conversions en chaînes void wait() –bloque un thread sur cet objet, en attendant qu'un autre appelle notify()

39 La classe "Class" public final class Class extends Object implements Serializable Les classes sont construites par la JVM automatiquement, et sur appel de defineClass dans un class loader. void printClassName(Object boo) { System.out.println("La classe de " + boo + " est " + boo.getClass().getName()); } La formulation suivante s'applique aussi à un type de base System.out.println("Le nom de classe de Boo est : "+Boo.class.getName());

40 Méthodes statiques de Class static Class forName(String className) –renvoie l'objet Class d'un nom donné –Class t = Class.forName("java.lang.Thread") static Class forName(String name, boolean initialize, ClassLoader loader) –pareil, mais en utilisant un class loader particulier, avec l'option d'initialiser ou non la classe désignée La possibilité de charger dynamiquement une classe en Java, est à la base de possibilités d'utilisation extrêmement flexibles du langage. Par exemple, un programme peut générer le source java d'une classe, invoquer le compilateur sur ce source, puis charger dynamiquement la classe avec la fonction "forName" pour enfin en créer des instances et appeler n'importe laquelle de ses fonctions : par exemple "main" dans Eclipse Ce n'est possible en C++ qu'au prix de grandes difficultés (utilisation d'édition de liens dynamique (voir "ld")), sachant qu'on ne pourra de toutes façons appeler sur un objet que des méthodes déjà connues (par exemple des fonctions virtuelles définies pour une classe compilée statiquement)

41 Méthodes de Class String getName() –le nom Package getPackage() –le package int getModifiers() –un int contenant des booléens pour public, static etc... Class getSuperclass() –la superclasse Class[] getInterfaces() –retourne les interfaces implantées par la classe Class[] getClasses() –tableau de toutes les classes et interfaces publiques membres de cette classe Class[] getDeclaredClasses() –tableau de toutes les classes et interfaces membres. Class getDeclaringClass() –retourne la classe dont on est membre (éventuellement)

42 Accesseurs de Class boolean isAssignableFrom(Class cls) –est ce que cls est une sous classe? boolean isInstance(Object obj) –est ce que obj est une instance de cette classe boolean isInterface() –interface?. boolean isPrimitive() –type primitif? (int, void, etc...) boolean isArray() –un tableau? Class getComponentType() –le type des composants d'un "array".

43 Accès aux constructeurs Constructor getConstructor(Class[] parameterTypes) Constructor[] getConstructors() Constructor getDeclaredConstructor(Class[] parameterTypes) Constructor[] getDeclaredConstructors() –retournent les constructeurs publics, ou déclarés Object newInstance() –crée une nouvelle instance

44 Accès aux membres Field getDeclaredField(String name) Field[] getDeclaredFields() Field getField(String name) Field[] getFields() –retournent les champs de la classe publics ou non Method getDeclaredMethod(String name, Class[] parameterTypes) Method[] getDeclaredMethods() Method getMethod(String name, Class[] parameterTypes) Method[] getMethods() –retournent les méthodes

45 Class: fonctions diverses ClassLoader getClassLoader() –le chargeur de cette classe. ProtectionDomain getProtectionDomain() –le domaine de protection de cette classe. URL getResource(String name) –trouve une ressource de nom donné (les ressources sont tous les fichiers de paramètres, ou de données accessibles dans le classPath). InputStream getResourceAsStream(String name) –id, mais renvoie directement un flux d'entrée sur cette ressource, prêt à en lire le contenu. Object[] getSigners() –renvoie les "signers" de la classe - certificats d'authenticité-. boolean desiredAssertionStatus() –renvoie le statut par défaut pour assert de la classe (les assertions peuvent être contrôlées sur une base "classe par classe")

46 Interfaces Une classe ne contenant pas de données peut être déclarée comme interface public interface... {... } Les interfaces n'ayant pas de données, elles servent juste à définir des interfaces de programmation (doù leur nom), souvent encore appelées "protocoles". On appelle une interface de programmation un protocole quand les appels possibles sont régis par un automate (par exemple, on ne peut appeler "dépile()" sur une pile vide)

47 Classes abstraites Une classe contenant des méthodes abstraites doit être déclarée abstract public abstract class... {... public abstract void foo(); } C++ ne prévoit pas cette déclaration, toute classe contenant une méthode définie par zéro (f()=0;) étant abstraite par nature Aucun constructeur d'une classe abstraite ne peut être appelé explicitement.

48 Héritage Au niveau des classes seul lhéritage simple est possible class B extends A { …} L'héritage multiple des interfaces est possible class B extends A implements I1, I2 {...} Il ne doit pas y avoir de conflit dans les noms de fonctions apportés par la classe héritée et les différentes interfaces. Java ne propose aucun mécanisme de désambiguïsation à ce propos (comme la syntaxe A::f() de C++) Toute classe Java (sauf Object) possède exactement une superclasse (qui est Object par défaut), ce qui permet à Java d'introduire le mot clé "super" pour désigner cette superclasse

49 Masquage de linformation Pour les classes –public : visible de partout –par défaut : visibilité limitée au paquetage Pour les champs et les méthodes, il seffectue à 3 niveaux –public: accès illimité –protected : accès réservé aux sous classes –private : accès réservé à la classe –à préciser pour chaque champ et chaque méthode Attention, comme en C++, protection au niveau de la classe, pas de lobjet Les classes : masquage

50 Les classes : constructeurs Les constructeurs (1/2) Le constructeur par défaut Des constructeurs avec des listes de paramètres différentes Un cas particulier intéressant Class Maclasse { public Maclasse ( … première liste de paramètres … ) { … } public Maclasse ( … deuxième liste de paramètres … ) { … } public Maclasse () { // appel dun autre constructeur. Le constructeur appelé // dépend de la concordance des arguments - paramètres this (une liste de paramètres) ; }

51 Les classes : constructeurs Les constructeurs (2/2) Constructeurs des classes dérivées –doit faire appel (explicitement) à un constructeur de la classe de base –même hiérarchie dappels quen C++ Class Maclasse extends Maclassedebase { public Maclasse () { super (….) ; // appel avec paramètres … } public Maclasse ( … première liste de paramètres … ) { super () ; // si nexiste pas, est rajouté automatiquement … }

52 La méthode finalize La libération de la mémoire est : –automatique - donc normalement on ne doit pas la gérer –désynchronisée Le « garbage collector » ne peut toutefois libérer que la mémoire allouée par Java, et seulement si toutes ses strong references ont disparu La méthode finalize est appelée par le GC avant la destruction: –permet la libération de toutes les autres ressources –permet la "résurrection de l'objet" en en créant une référence "strong" canevas de la forme : void finalize () { super.finalize () ; …. } Les classes : pas de destructeur, mais:

53 Les classes : méthodes Tous les arguments (types primitifs ou pointeurs) sont passés par valeur Une copie des types primitifs est passée –une variable dun type primitif ne peut jamais être modifiée par une méthode Java ne fait jamais de copie d'objets! utiliser "clone()" Une copie des références sur les objets est passée –on peut modifier sans risque le paramètre –toute modification sur lobjet référencé seffectue sur lunique objet associé Surcharge possible des méthodes

54 La méthode est déclarée abstract La classe doit alors être déclarée abstract Les classes : méthodes et classes abstraites public abstract int ma_methode ( …) { … } abstract class MaClasse { … public abstract int ma_methode ( …) { … }

55 Une méthode déclarée final ne peut être redéfinie Une classe déclarée final ne peut être dérivée final class MaClasse { … public final int ma_methode ( …) { … } public final int ma_methode ( …) { … } Les classes : méthodes et classes finales

56 Une interface est une classe particulière –abstraite –nayant que des champs static final (des constantes) Cest une promesse de services qui reste à implémenter Une interface peut dériver de plusieurs interfaces Une classe peut être limplémentation de plusieurs interfaces et hériter dune classe « Héritage multiple » : Interfaces interface A { … } interface B { … } interface C { … } interface D extends A, B { … } classe MaClasse extends UneClasse implements C, D { …}

57 Les paquetages Un paquetage sert à structurer un ensemble de classes, dinterfaces, … et de paquetages –offre une structuration logique des classes –donc plus de lisibilité –conditionne la visibilité et le nommage –facilite la recherche effective des classes au chargement –fige une architecture physique –laccès au fichier MaClasse.java est …/cours/monpaquet/MaClasse.java package cours.monpaquet ; // MaClasse fait partie du paquetage cours.monpaquet class MaClasse { … }

58 Une méthode doit spécifier ses exceptions dans son entête public void ma_methode (….) throws my_exception1, IOException { … } Après un bloc try, avec passage ou non dans un gestionnaire catch, exécution de la clause finally Les exceptions dérivent de la classe Throwable ou des classes dérivées Error ou Exception … try { … } catch (type exception1 paramètre1) { … } … finally { // on passe nécessairement par ici... } Les exceptions en Java

59 Lancement d'exception Attention en Java, on ne crée pas d'objets locaux. Une exception doit toujours être allouée par new Une exception est lancée avec "throw" void foo() throws MonException {... throw new MonException(...); }

60 catch (...) ? C++ offre une syntaxe élidée (...) permettant de capter toute exception possible. –En C++, tout type de base peut être utilisé comme exception (il est possible de lancer un "in", ou un "char *") ce qui justifie ce mécanisme. En Java, toutes les exceptions dérivent de Exception, et tout ce qui peut être "lancé" dérive de Throwable (Error + Exception) catch(Exception e){} correspond donc à catch (...) Noter que l'on n'est pas supposé écrire catch (Throwable t){}, car on laisse normalement la machine virtuelle gérer les erreurs (AssertionError, ou échec de lancement de Thread par exemple)

61 Pointeurs de fonctions Java ne permet pas de manipuler explicitement de pointeur de fonction. Le seul moyen d'obtenir ces pointeurs se fait via des méthodes, qui sont toujours virtuelles en Java. class Demon { public abstract void execute(/*params*/); } class Ailleurs { Demon undemon; Ailleurs(Demon d ){undemon=d;} void executeDemon(){undemon.execute(/*params*/);} }

62 Classes anonymes Le problème de devoir déclarer des classes pour avoir des pointeurs de fonctions, c'est qu'il faudrait les nommer. Heureusement, Java permet de déclarer des classes "au vol", anonymes. abstract class A { abstract void g(); } class Z { void h(A a){... a.g();...} }... { Z z=new z(); z.h(new A(){ void g(){... }}); }

63 Classes locales Il est possible de déclarer des classes imbriquées, comme en C++ Il est également possible de déclarer une classe locale, dans une fonction. Sa visibilité est alors limitée au corps de la fonction

64 Assertions

65 assert Java intègre depuis la 1.4 la prise en compte de assert. Pour que les assertions soient testées, il faut exécuter avec l'otion "-ea", pour "enable assertions". –java -ea assert expression_booléenne [: expression_non_void] "assert" provoque une erreur si son expression_booléenne est fausse, et la trace va tenter d'appeler la méthode "toString" de la deuxième expression, si elle est présente

66 assert le test d'assertions peut être contrôlé à trois niveaux : global, package et classe public void setDefaultAssertionStatus(boolean enabled); public synchronized void setPackageAssertionStatus(String packageName, boolean enabled); public void setClassAssertionStatus(String className, boolean enabled); public void clearAssertionStatus(); public boolean desiredAssertionStatus(); class AssertionError

67 utilisation de "assert" L'instruction "assert" permet la spécification contrôlée d'invariants Un invariant est une propriété qui doit toujours être vraie en un point d'exécution du programme On ne doit pas utiliser de tests (if...then...else) pour contrôler les invariants mais toujours utiliser "assert" Cela sépare deux notions distinctes, et améliore la lisibilité des programmes. "assert" permet que la spécification d'un programme soit testée à l'exécution. Pour compiler les assert conditionnellement comme en C++, il suffirait d'utiliser une variable globale, en faisant confiance à l'optimiseur : –static final boolean TestAssertions=false; –if TestAssertions assert...; C'est normalement inutile

68 Threads

69 Les threads Petits morceaux de programme « légers » faits pour fonctionner « en parallèle » en partageant les données du même processus –écriture dun texte –bande son –animation dune image Différents états –crée –actif –endormi –tué

70 Etendre Thread class PrimeThread extends Thread { long minPrime; PrimeThread(long minPrime) { this.minPrime = minPrime; } public void run() { // calcule les nombres premiers supérieurs à minPrime... } //////// pour lancer: PrimeThread p = new PrimeThread(143); p.start();

71 Implanter Runnable class PrimeRun implements Runnable { long minPrime; PrimeRun(long minPrime) { this.minPrime = minPrime; } public void run() { // calcule les nombres premiers supérieurs à minPrime... } //////// pour lancer: PrimeRun p = new PrimeRun(143); new Thread(p).start();

72 API de thread static int activeCount() nombre de threads actifs dans le groupe static Thread currentThread() le thread courant static boolean holdsLock(Object obj) le thread courant a t'il un lock sur l'objet? static boolean interrupted() le thread courant a-t-il été interrompu?. static void sleep(long millis[, int nanos]) static void yield() arrête temporairement, et permet aux autres de s'exécuter static int enumerate(Thread[] tarray) copie les threads actifs du groupe void checkAccess() possibilité de modifier ce thread? (throws SecurityException) void destroy() static void dumpStack()

73 API de thread ClassLoader getContextClassLoader() String getName(); void setName(String name) int getPriority(); void setPriority(int newPriority); ThreadGroup getThreadGroup(); void interrupt(); boolean isAlive(); boolean isDaemon() ; boolean isInterrupted() void join([long millis [, int nanos]]) attend la terminaison de ce thread void run() void setContextClassLoader(ClassLoader cl) void setDaemon(boolean on) void start() lance le thread. la machine virtuelle java appelle run()

74 Classes Génériques

75 Classes Génériques en Java Un programme sans génériques Un programme avec génériques

76 Déclaration d'interfaces génériques

77 Sémantique des génériques Très différente de C++ qui génère une nouvelle classe pour chaque spécialisation d'un template Ici, le compilateur génère une seule représentation de la classe générique, une fois pour toutes. L'information de type explicite ou implicite (passage d'un paramètre de type connu) lui permet de générer automatiquement les casts. Le code Java produit par des génériques reste compatible avec du code java standard

78 Sous typage Le comportement du compiltauer pour le sous typage peut paraître contre intuitif: List ls = new ArrayList (); //valide List lo = ls; //invalide C'est normal si l'on considère cet exemple: lo.add(new Object()); // ok String s = ls.get(0); // invalide: on a un "Object" à la place d'une "String"

79 Le type "Wildcard" Comment faire alors pour déclarer une fonction qui prendrait en paramètre un conteneur de n'importe quoi? A l'ancienne: Mauvaise idée: La solution: utiliser le "Wildcard"

80 Désigner une sous hiérarchie Considérons une méthode devant dessiner une liste de formes (naivement List ). Le compilateur refusera un appel avec List, alors que c'est raisonnable Il faut utiliser: public void drawAll(List shapes) {... }

81 Méthodes Génériques On peut également paramétrer des méthodes par un type. On utilise ce mécanisme normalement quand il existe une dépendance –entre les types d'un ou plusieurs paramètres –et/ou celui de la valeur de retour. Exemple: ranger les éléments d'un tableau dans une collection: Ne compile pas: Il faut écrire:

82 Wildcard OU Générique ? En cas d'ambiguité, s'il n'y a pas de dépendance entre types, on préfère le "Wildcard" VS:

83 Wildcard ET générique? Voici la déclaration de la fonction copy des collections. Elle copie une liste de T ou de sous types (src) vers une liste de T (inutile d'en dire plus)

84 Génériques imbriqués Bien sur, on peut utiliser un type générique comme paramètre d'un autre. Exemple: la fonction "drawAll" conserve un historique dans une liste statique:

85 Annotations

86 Les annotations constituent un mécanisme puissant par lequel un source peut se voir attacher des informations exploitées par le compilateur ou par des outils annexes capables de générer du code auxiliaire. L'intérêt est de permettre au développeur de ne maintenir qu'un seul source.

87 Types d'annotations Les annotations sont typées, en utilisant une variante de notion d'interface. Exemple de définition: MyAnnotation { String doSomething(); } Exemple d'utilisation: MyAnnotation (doSomething="What to do") public void mymethod() {.... }

88 Trois types d'annotations Les annnotations ont trois types, dépendant du nombre de leurs fonctions membres: Marker: pas de donnée – un type seul Single Element : une seule fonction membre Multi Value : plusieurs fonctions membre // Marker MyAnnotation public void mymethod() {....}

89 Exemple Single Valued MyAnnotation { String doSomething(); } Utilisation: pas besoin de nommer le ("What to do") public void mymethod() {.... }

90 Exemple Multi Valued MyAnnotation { String doSomething(); int count(); String date(); } Utilisation (doSomething="What to do", count=1, date=" ") public void mymethod() {.... }

91 Restrictions Les méthodes déclarées ne doivent pas avoir de paramètres Pas de clauses de lancement d'exceptions non plus Les types de retour ne peuvent appartenir qu'à la liste suivante: types primitifs (int, float...) String Class enum ou des tableaux des types ci dessus

92 Annotations prédéfinies Annotations simples: – Override – Deprecated – Suppresswarnings Méta annotations – Target – Retention – Documented – Inherited

93 Override public class Test public String toString() { return super.toString() + "Override"; } Si le nom de la fonction (toString) ne corespond pas à une méthode de la super classe, le comilateur génère une erreur

94 Deprecated et SuppressWarnings Deprecated permet de générer des avertissements lors de la compilation, si un programme utilise une fonction dépréciée SuppressWarnings permet de désactiver les avertissements du compilateur

95 Méta annotation « Target » Target est une annotation d'annotations qui permet de spécifier ses emplois –Indique que le type déclaré est une méta annotation. –Ex: – MetaAnnotationType {... }

96 Utilisation des tableaux On peut grouper les paramètres des « single ElementType.METHOD}) Ok {... } Mais on ne peut pas les ElementType.FIELD}) Erreur {... }

97 Exemple de Test { public String do(); } Utilisation public void methode1() {...} } Utilisation glop") String monAttribut; }

98 Retention La méta annotation « Retention » indique la durée de vie de l'annotation: source seul, classe, machine virtuelle RetentionPolicy.SOURCE –ignorées par le compilateur RetentionPolicy.CLASS –ignorées par la machine virtuelle, mais utilisables par un outil qui accède aux.class RetentionPolicy.RUNTIME –lisibles à l'exécution

99 Documented Cette méta annotation indique que Javadoc doit documenter Test_Retention Test_Documented {...} public class TestAnnotations { public static void main(String arg[]) {... (...) public void methode1() public void methode2() {...} } apparaîtra dans la javadoc

100 Inherited Par défaut, les annotations d'une classe ne sont pas héritées par les sous classes La méta annotation » permet de modifier ce comportement sélectivement Ne s 'applique qu'aux annotations attachées aux classes L'annotation peut etre surchargée, le mécanisme cherchant à partir de la classe courante Les annotations ne sont pas héritées par les classes qui implémentent des interfaces

101 Javadoc Génération automatique de documentation

102 Javadoc Java permet par un outil appelé Javadoc de générr automatiquement le manuel de référence d'une bibliothèque à partir de commentaires normalisés, en « html » a format suivant: Début par « /** » Utilisation de « » pour formatter les paragraphes Utilisation de « } pour désigner un élément de la documentation pour désigner les éléments visés par la documentation /** * */

103 Exemple

104 Résultat

105 Consignes La première phrase devrait être courte et constituer un bref résumé/présentation de l'ensemble. Javadoc la placera dans la table des matières et dans l'index. Javadoc s'arrête au premier point. Si la phrase doit en contenir un, il faut ne pas le fare suivre par un espace: /** * This is a simulation of Prof. Knuth's computer. */

106 Tags utilisables Les tags Javadoc doivent être fournis dans cet (classes, interfaces, méthodes and (classes et interfaces, (classes and @serial or (pour déclarer une api obsolete)

107 Conclusions sur Java Ce cours est un survol de Java, illustrant les différences essentielles avec C++ Java est plus simple que C++ Découvrir Java sur le WEB Lapprentissage du langage –ne peut être que progressif –na dintérêt que face à des problèmes précis Il faut prendre du recul –se situer le plus possible au niveau conceptuel –les concepts restent, les langages changent –refuser les astuces et avoir une logique « multi-langages » Ne pas rater la révolution du WEB et du multimédia

108 Pointeurs : Site officiel Java –(JDK et documentation, téléchargement) : Info sur Java Le langage Java, Touraivane, cours ESIL, Dpt GBMA Le polycopié de C. Chaouiya, cours ESIL, Dpt GBMA La première version de ce support de cours a été produite par Marc Daniel, ESIL Google :


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