Chapitre 2 Objets et Java - docs.drlazor.be

www.unamur.be

Chapitre2ObjetsetJava

VoirLiskov&Guttag,ch.2« UnderstandingObjects inJava »,pp15-37

62

www.unamur.be

Lesobjets

• Objet(sensrestreint)— « morceau »deprogrammeencoursd’exécution quipossède

§ unétat contenantdesdonnéesmanipuléesparleprogramme

§ uncomportement faitd'opérations (appeléesméthodes)

— On interagitavecunobjeteninvoquantsesméthodes§ « On »=lecodeappelant(unobjet,uneprocédureouleprogramme

principal)

— Lesméthodesd’unobjetpermettent(entreautres)d’accéderàsonétat:lire/consulter (Read,leRdeCRUD)ouécrire/modifier (Update,leUdeCRUD)

63

www.unamur.be

Exemple:

• Ceprogrammedoitmaintenirdesdonnéessur— lesarticlesenvente

§ leurtitre,leur(s)auteur(s)/artiste(s),leurdescriptif,...§ lenombred’exemplairesdisponiblesenstock§ leurprix§ ...

— lesclients§ leurnom§ leurscoordonnées§ ...

— lescommandes§ leslivrescommandésetenquellequantité§ leclientquiapassélacommande§ ...

— etc...

64

www.unamur.be

Exemple:

• Siceprogrammeest« orienté-objet»,lorsdesonexécution,ontrouveradanscelui-ciunemultituded’objetsdechaquetype(Article,Client,Commande,...)

65

Patrick HeymansRue Grandgagnage, 21

B-5000 NamurTél : 32 (0)81 725275 Commande 749674

x 1

x 1

x 1

Franz Ferdinand, "Franz Ferdinand »13,99 € , 418 ex. dispo

Interpol, « Antics »13,99 € , 283 ex. dispo

Manu Larcenet,« Le combat ordinaire,

tome 1 »,ISBN 2205054252

11,99 € , 58 ex. dispoJ-C Vandamme... Commande 25488

x 1

www.unamur.be

Exemple:Invocationdeméthode

66

Commande749674

donneNumero()

749674...

www.unamur.be


• Lecture

67

donnePrix()

11,99...


tome 1 »,ISBN 2205054252

11,99 € , 58 ex. dispo

www.unamur.be


• Ecriture

68

changePrix(12,49)

...


tome 1 »,ISBN 2205054252

12,49 € , 58 ex. dispo

www.unamur.be

Exemple:Invocationdeméthodesenchaîne

• Généralement,uneinvocationdeméthodedéclencheunemultituded’appels...

• ...maisquel’appelantn’apasàconnaître(délégationderesponsabilité)

• Analogueàl’envoidefleursàBritney!

69

Commande749674

calculeMontant()

48,36...

donnePrix() 13,99

calculeFraisDEnvoi()

8,39

www.unamur.be

Vuedebasniveau

• Traditionnellement, l’exécution d’un programme est vue commececi : un processeur exécute une suite d’instructions machine quiconsultentet modifient les éléments d’unemémoire

70

i:12

j:34

x:1,234

a[0]:5

a[1]:6

a[2]:7

www.unamur.be

Vueorientée-objet• Vuedehautniveau selonlaquellel’exécutiond’unprogrammeestessentiel-

lement composéed’interactionsentreobjets• Les objets représentent (= maintiennent des informations sur) souvent des

entités du monde réel (personnes, choses, concepts) issues du domained’applicationdu programme

71

Commande749674

calculeMontant()

48,36...

donnePrix()

8,39

calculeFraisDEnvoi()

13,99

www.unamur.be

DiagrammedeséquenceUn« boutd’exécution »deprogrammeestsouventillustréparundiagrammedeséquence

72

NB: ces notations graphiques n’apparaissent pas dans le livre de Liskov et Guttag

www.unamur.be

L’orienté-objet(OO)

• ProgrammeOO=programmepenséselonla vueOO

• ConceptionetProgrammationOO=résoudreunproblèmeparlebiaisd’unprogrammeOO

(i.e.penséOO)§ concevoir→ structurer(viadécomposition etabstraction)§ programmer→ écrirelecode

• Langage(deprogrammation)OO=langagepossédantdesmécanismesquifacilitent laprogrammationOO

§ onpeutdévelopper non-OOdansunlangageOO§ onpeutdévelopper OOdansunlangagenon-OO(maisc’estplus faciledans

unlangageOO!)

73

www.unamur.be

Java

• Java estunlangagedeprogrammationOO— nonOO:C,Pascal,Lisp,Prolog,Ada,...

— OO:C++,C#,Eiffel,Smalltalk,Simula,Python,PHP,...+extensionsOOdelangagesnonOO

• InfluencéparleslangagesOOetdeslangagesnonOO— Esprit:Lisp,Simula67,CLU,SmallTalk,...

— Forme(syntaxe):C,C++

• Ainfluencéd’autreslangages— Python,C#

74

www.unamur.be

Etvousdanstoutça

• Aufildececours,nousallons— comprendreetmettreenpratiquelesprincipesdebase delaconception

etdelaprogrammationOO— comprendreetutiliserlesmécanismesqueJavametauservicedeces

principes

• Objectif:vousfairedevenirdebonconcepteurs/programmeursOO— quimaîtrisentlesprincipesdel’OO etpeuventlesappliquerdansde

nombreuxlangages

• Pasunobjectif:fairedevousdeshackersJava— eneffet,leslangagespassent,maislesprincipesrestent...

75

www.unamur.be

Classes

• LesprogrammesJavasontcomposésdedéfinitionsdeclasses (etd’interfaces)

class Client {......

}

class Article {......

}

class Commande {......

}

76

Classe = élément d’un programmeObjet = élément d’une exécution

A tout moment de l’exécution,chaque classe du programme peutavoir plusieurs objets (instances)

www.unamur.be

Diagrammesdeclasses• Onreprésenteragraphiquementlesclassesd’unprogrammedansdes

DiagrammesdeClassesUML(ClassDiagrams)

NB:cesnotationsgraphiquesn’apparaissentpasdanslelivredeLiskov etGuttag

77

www.unamur.be

ClassesUtilités

Uneclasseadeuxutilitéspossibles

• définirdescollectionsdeprocédures/méthodes/opérations

(abstractionprocédurale)

• définirdestypesdedonnées

(abstractiondedonnées)

78

www.unamur.be

Utilisationdesclassespourl’abstractionprocédurale

Exemple1:laclasseNum quirassemblediversesméthodesdecalculnumérique

class Num {public static int gcd(int n, int d) {// pré : n>0, d>0// post : retourne le pgcd de n et d while (n != d)

if (n > d) n = n - d; else d = d - n;return n;

}

public static boolean isPrime(int p) {// pré : p>0// post : retourne true si p est premier,// retourne false sinon...

}...}

79

www.unamur.be

Diagrammedeclasse

• Lesméthodesstatic sontsoulignées• Lesméthodespublic (visiblesdesautresclasses)sontprécédéesd’un+

80

+gcd(n:int, d:int) : int+isPrime(p:int) : boolean

Num

www.unamur.be


Desexemplesd’appelsàcesméthodespourraientêtre:int x = Num.gcd(15,6);if (Num.isPrime(y)) ...

Lenomdelaméthodeappeléeestprécédédunomdelaclassedanslaquelleelleestdéfiniesuivid’un.(point)

81

www.unamur.be


Exemple2:laclasseArrays quirassemblediversesméthodesdemanipulationdetableauxd'entiers

class Arrays {public static void sort(int[] a) {// post : a est trié en ordre croissant

...}

public static int search(int[] a, int el) {// post : retourne -1 si el n’apparaît pas dans a;// sinon retourne i tq a[i]=el et qu’il n’y a pas de j<i tq a[j]=el

...}

...}

• int[] designe untableaud’entiersdelongueurindéterminée• L’absencedevaleurderetours’indiqueparle« type »void

82

www.unamur.be

Diagrammedeclasse

83

+sort(a:int[])+search(a:int[], el:int) : int

Arrays

www.unamur.be


• Exemplesd’appels:

int[] monTableau;// initialisation de monTableau...Arrays.sort(monTableau);int i = Arrays.search(monTableau,3);

84

www.unamur.be

Utilisationdesclassespourl’abstractiondedonnées

Exemple1:laclasseMultiSet

class MultiSet {public void insert(int e) {

...}public void delete(int e) {

...}public int size() {

...}

public void union(Multiset m) {...

}...}

MultiSet devientunnouveautypededonnéespouvantêtreutilisédansleprogramme

85

www.unamur.be


• Attention— Pasdestatic danslesdéclarationsdeméthodesdetypesde

données

— PasdeMultiSet enparamètresnientypederetouralorsquelesopérationsdel’ADT(voirp.40)enavaient.Pourquoi?

86

www.unamur.be


Exemplesd’appels:

MultiSet m = ...; // initialisation dem...m.insert(9);...m.delete(9);...MultiSet n = ...; // initialisation de n...m.union(n);

87

appels sur une instanceet pas sur une classe

www.unamur.be

Diagrammedeclasse

• Lesméthodesnonstaticnesontpassoulignées

88

+insert(e:int)+delete(e:int)+size() : int+union(m:MultiSet)...

MultiSet

www.unamur.be


• Exemple2:laclasseCommande deAmazon.com

class Commande{public float calculeMontant() {

...}private float calculeFraisDEnvoi() {

...}

...}

• Commande devientunnouveautypededonnéespouvantêtreutilisédansleprogramme

• IdempourClient,Article,...• Lesméthodesinvisiblespourlesautresclassessontprécédéesde

private• Uneméthodeprivate (privée)estditeencapsulée danslaclasse

89

www.unamur.be

Diagrammedeclasse

• Lesméthodesprivate sontprécédéesd’un-

90

+calculeTotal() : float-calculeFraisDEnvoi() : float

Commande

www.unamur.be

Encapsulation

• Lestypesabstraits (classesd’abstractiondedonnées)sontdotés

— d’une interface spécifiantlesméthodesquipeuventêtreexécutéesparuneinstancedutypeetquireprésententsesresponsabilités

— d’une implémentation précisant

§ lesstructuresdedonnées (quiencodentl’étatd’uneinstance)

§ lecorpsdesméthodes

§ desméthodesauxiliaires

• L’abstractiondedonnéesestuneforme d’encapsulation :

— seulel’interface d’unobjetestaccessible depuissonenvironnement

— l’implémentation estcachée

91

www.unamur.be

Encapsulation

• Exemple:letypePile

92

interface(visible aux

autres classes)

implémentation(cachée aux

autres classes)

appel deméthode

(indépendant deson implémentation !)

boolean isEmpty()

structure internede la pile, soit:• tableau• liste chaînée•...

www.unamur.be

PrincipedeParnas

• « Ladéfinitiond’uneclassedoitfourniràl’environnementtouteslesinformationsnécessairespourmanipulercorrectementuneinstancedelaclasse,etriend’autre. »

• « L’implémentationd’uneméthodedoitsebasersurtouteslesinformationsnécessairesàl’accomplissementdesatâche,etsurriend’autre »

• Quellessontcesinformations?

93

www.unamur.be

Visibilité

• Dansladéfinitiond’uneclasse,ladistinctionentreinterfaceetimplémentations’exprimeparunmarqueurdevisibilité associéauxéléments,i.e.lesméthodes(etvariablesmembres)delaclasse:— unélémentpublic (noté+)estrenduaccessibleàtoutlecodedu

programme

— unélémentprivate (noté-)n’estaccessiblequeparlecodedelaclasseelle-même

• NB:Ilyad’autresformesdevisibilitéplusélaborées(voirplusloin)

94

www.unamur.be

Packagesetvisibilité

• Lesclassessontregroupéesenpackages (paquetages)• Exemple

95

...

...

www.unamur.be


• Lespackagessonttoutd’abordunmécanismed’encapsulation— lesclasses,toutcommelesméthodes,ontunevisibilité— seuleslesclassesdéclaréespublic (notée+)peuventêtreutiliséespar

ducodesetrouvantdansd’autrespackages— lesclassesquine sontpas déclaréespublic sontutilisablesuniquement

parlecodedupackage(pardéfaut)

• Syntaxe(simplifiée)desdéclarationsdeclasses[package NomPackage;]

[public] class NomClasse {...}

96

www.unamur.be


Exemple:

package com.amazon.business;

public class Commande {...

}

97

www.unamur.be


• Conséquences:

— seuls les éléments déclarés public d’une classe déclarée public sontaccessibles de l’extérieur du package (on verra une exception plus tardavec la visibilitéprotected)

— nouvelle visibilité : les éléments déclarés package sont accessibles aucode (des autres classes) du package, quelle que soit la visibilité de laclasse à laquelle ils appartiennent

— les éléments déclarésprivate restent confinés à la classe

98

www.unamur.be

PackagesetvisibilitéExemple:

99

...

...

www.unamur.be


• Lespackagessontégalementutilespourlenommage— lespackagessontorganiséshiérarchiquement

(≠ hiérarchiedeclasses!)— chacunpossèdeunnomqualifié (fullyqualifiedname)qui

reprendtoutelahiérarchiedupackageetl’identifiedemanièreabsolue§ Ex:com.amazon.business, com.amazon.gui,...

— unmêmepackagenepeutdonccontenirdeuxsous-packages(directs)demêmenom

— unmêmepackagenepeutpasnonpluscontenirdirectementdeuxclassesdemêmenom

100

www.unamur.be


• Touteclassepossèdeunnomcourt ounomrelatif (p/raupackage)

— Exemple:Commande

• Touteclassepossèdeaussiunnomqualifié (fullyqualifiedname)ounomabsolu :nomQualPackage.nomClasse

— Exemple:com.amazon.business.Commande

• Siducodedoitaccéderàuneclassedumêmepackage,ilpeutsecontenterdunomcourt

• Siducodedoitaccéderàuneclassed’unautrepackage,ildoitutiliser:

— soitlenomqualifié,

— soitimporter laclasseoulepackagedanslaquelleellesetrouve

101

www.unamur.be

Packagesetvisibilitépackage com.amazon.gui;

class Menu {...void choisirItem(int i) {

...com.amazon.business.Commande maCom = ...;float total = maCom.calculeMontant();

}...

}

102

www.unamur.be

Packagesetvisibilitépackage com.amazon.gui;import com.amazon.business.Commande;


...Commande maCom = ...;float total = maCom.calculeMontant();

}...

}

103

www.unamur.be

Packagesetvisibilitépackage com.amazon.gui;import com.amazon.business.*;



...Article monArticle = ...;

float val = monArticle.donneValeur();}...

}

104

www.unamur.be

Packagesetvisibilitépackage com.amazon.gui;import com.amazon.business.Commande;

class Menu {...void choisirItem(int i) {...Commande maCom = ...;float total = maCom.calculeMontant();}...

}

105

possibilité de conflit de noms sicom.amazon.gui possède

également une classenommée Commande

www.unamur.be

Packagesetvisibilitépackage com.amazon.gui;import com.amazon.business.Commande;import com.amazon.db;



}...

}

106

possibilité de conflit de noms sion importe une autre classe

de même nomEx: Menu importe com.amazon.dbqui possède également une classe

nommée Commande

www.unamur.be


• Syntaxe(réviséemaistoujourssimplifiée)desdéclarationsdeclasses:

[package NomPackage;]

[import NomPackage [.NomPackage]* [.NomClasse]; ]*

[public] class NomClasse {...}

107

www.unamur.be

Objetsetvariables

• Lesdonnéesduprogrammesontstockéesdansdesvariables

• Toutevariablepossèdeuntype

• Untypeestsoit

— untypeprimitif

§ ex:int, boolean, char,...

— untyped’objets

§ ex:String, MultiSet, Commande, int[],...

108

www.unamur.be

Typesprimitifs

• Untypeprimitifdéfinitunensembledevaleurs

— ex:int définitunensembledevaleurstellesque0,12,544226,...

• EnJava,ilexiste8typesprimitifs.Ilssontprédéfinis dansle

langage.

• L’utilisateurnepeutpasendéfinirdenouveaux.

109

www.unamur.be

Typesprimitifs

110

www.unamur.be

Typesd’objets

• Untyped’objetdéfinitunensembled’objets— ex:LetypeCommande définitl’ensembledescommandes

qu’Amazon.comestsusceptibledetraiter— ex:LetypeMultiSet définitl’ensembledesmulti-ensemblesd’entiers

• Leprogrammeurpeutdéfinirautantdenouveauxtypesd’objetsqu’illedésire— c’estencelaqueJavaetlesautreslangagesOOfacilitentl’abstractionpar

lesdonnées!

• Diverstypesd’objetssontnéanmoinsfournisauprogrammeurdansdespackagesdéfinispard’autres— ex:lepackagejava.lang fournitletype String— NB:contrairementàlarègle, java.lang nedoitpasêtreimporté

pourquel’onpuisseenutiliserlestypesvialeursnomscourts

111

www.unamur.be

Variablesprimitives

• Une variabled’untypeprimitif (aka variabledebase aka variableprimitive)contientunevaleurdecetype— ex:boolean laVieEstBelle = true;

— ex:int i = 6 + 9;

§ 6 + 9 estuneexpressiondont l’évaluationdonne15i.e.unevaleurdetype int

• Règlesd’initialisation:— Toutevariablepeut êtreinitialiséeaumomentdesadéclaration— Elledoit l’êtreavanttouteutilisation

§ ex:int j; int i = j + 2; génèreuneerreurdecompilation

112

www.unamur.be

Variablesderéférence

• Unevariabledetypeobjet (=toutevariablenonprimitive)contientuneréférenceversunobjetdecetype— rappel:lesString etlestableauxsontdestypesd’objets!

• Unetellevariableestégalementappeléevariablederéférenceou,danscertainslangages,pointeur

• Ex:Commande maCom = <expr> où <expr> estuneexpressiondontl’évaluationfournituneréférenceversuneCommande

113

Commande 749674

maCom

www.unamur.be

Variablesderéférence

• Ex:int[] monTab = <expr> où<expr>estuneexpressiondontl’évaluationfournituneréférenceversuntableaud’entiers

• Donc,enJava,toutevariablenonprimitiveestunpointeur !• Lesrèglesd’initialisations’appliquentaussiauxvariablesde

référence• Unevariablederéférencequinepointeversaucunobjetala

valeurspécialenull:

114

monTab [32,4,18]

nullou

www.unamur.be

Systèmesdeprogrammation

115

Scheme Interpreter

Scheme Program

C++ Compiler

C++ Program

Machine

Object Files

www.unamur.be

JavaVM

116

• Portabilité– si une implémentation de la Java VMexiste pour l’architecture de votremachine, vous pouvez alors exécutertous les programmes Java

• Securité– une VM peut restreindre l’accès duprogramme à la machine réelle

• Simplicité– les instructions de la VM instructionspeuvent être plus simple que lesinstructionsmachines

Java Compiler

Java Program

Java Virtual Machine

class Files

Machine

www.unamur.be

Exécutiond’unprogrammeJava

• L’exécution d’unprogramme Javaest une séquenced’exécutions deméthodes (en commençant parl’appel à laprocédure public static void main(String[] args) )

• Audébutdel’exécution d’une méthode,unactivationrecordest empilé surlapile (stack)— une entréepourchaqueparamètre deméthode— une entréepourchaque variablelocale

• L’activation recordest dépilé delapilequand laméthode setermine

• Vuquelesappels deméthode peuvent être imbriqués,ceprocessus est récursif

117

www.unamur.be

Stacketheap

• LamachinevirtuelleJavapossèdedeuxmémoires:

— lestack (pile)

— leheap (tas)

• Lesvariableslocales (typiquement,cellesquisontdéclaréesà

l’intérieurdesméthodes)résidentsurlestack,qu’elles

contiennentunevaleurouuneréférence

• Lesobjetsrésidentdansleheap

118

www.unamur.be

Stacketheappublic static void doThing(){

int i = 6;int j;int[] a = {1,3,5,7,9};int[] b = new int[3];String s = “abcdef“;String t = null;…

}

stack heap

119

www.unamur.be



}

stack heap

Déclaration de la variable locale iet assignation de la valeur 6Question : type primitif outype de données ?

120

www.unamur.be



}

stack heap

i

Déclaration de la variable locale iet assignation de la valeur 6Question : type primitif outype de données ?

6

121

www.unamur.be



}

stack heap

i 6

j

122

www.unamur.be

Stacketheapstack heap

i 6

ja

[1,3,5,7,9]

int[ ]

123

public static void doThing(){


}

www.unamur.be

public static void doThing(){


}

Stacketheapstack heap

i 6

ja

[1,3,5,7,9]

int[ ]

124

www.unamur.be



}

stack heap

i 6

ja

[1,3,5,7,9]

int[ ]

125

www.unamur.be



}

stack heap

i 6

ja

[1,3,5,7,9]

int[ ]

b[0,0,0]

int[ ]

126

www.unamur.be



}

stack heap

i 6

ja

[1,3,5,7,9]

int[ ]

b[0,0,0]

int[ ]

127

www.unamur.be



}

stack heap

i 6

ja

[1,3,5,7,9]

int[ ]

b[0,0,0]

int[ ]

128

www.unamur.be



}

stack heap

i 6

ja

[1,3,5,7,9]

int[ ]

b[0,0,0]

int[ ]

“abcdef”

String

s

129

www.unamur.be



}

stack heap

i 6

ja

[1,3,5,7,9]

int[ ]

b[0,0,0]

int[ ]

“abcdef”

String

s

130

www.unamur.be



}

stack heap

i 6

ja

[1,3,5,7,9]

int[ ]

b[0,0,0]

int[ ]

“abcdef”

String

s

131

www.unamur.be



}

stack heap

i 6

null

ja

[1,3,5,7,9]

int[ ]

b[0,0,0]

int[ ]

“abcdef”

String

st

132

www.unamur.be



}

stack heap

i 6

ja

[1,3,5,7,9]

int[ ]

b[0,0,0]

int[ ]

“abcdef”

String

stALTERNATIVE

133

www.unamur.be



}

stack heap

i 6

null

ja

[1,3,5,7,9]

int[ ]

b[0,0,0]

int[ ]

“abcdef”

String

st

Après l’exécution de ces instructions, le stack etle heap contiennent :

134

www.unamur.be

Créationd’objets

• Lafaçonstandarddecréerunnouvelobjetdansleheap estd’utiliserl’instructionnew— ex:int[] a = new int[3];

• new apoureffet— d’allouerunepartieduheap austockaged’unobjetdutypeindiqué

§ untableaud’entiersdelongueur 3dansl’exemple

135

stack heap

aint[ ]

www.unamur.be

Créationd’objets

• new apoureffet(suite)— d’initialiserl’objet (paslavariablederéférence!)enappelantune

méthodeparticulière dutypeappeléeconstructeur(cf.CreatedeCRUD)§ dansl’exemple,leconstructeurinitialiselecontenudutableauà[0,0,0]

(contenupardéfaut)

136

§ NB: new peut également être utilisé avec des paramètres pour initialiser le contenu de l’objet à d’autres valeurs que celles par défaut

a [0,0,0]

int[ ]

www.unamur.be

Créationd’objets

• new apoureffet(suite)— d’assignerune(valeurde)référence àl’objetnouvellementcréé,quile

distinguedetouslesautresobjetsprésentsdansleheap.Onparleaussid’identifiant del’objet(objectID).

137

a [0,0,0]

int[ ]

www.unamur.be

Créationd’objets

• new apoureffet(suiteetfin)— deretournercettevaleurderéférence

§ dansl’exemple,cettevaleurestensuite assignéeàlavariable a vialesymbole =

138

a [0,0,0]

int[ ]

www.unamur.be

Créationd’objets

• Ilexiste2formesparticulièresdecréationd’objets— pourlestableaux,parex:

§ int[] a = {1,3,5,7,9};

— pourles String, parex:§ String s = “abcdef“;

• Cesformesparticulièressontdesraccourcissyntaxiquesdéfinisdanslelangage

• Ilsont(presqu’) exactementlemêmeeffetqu’unnew— maisun new paramétréi.e.quiinitialiseraitlecontenude

l’objetàl’aidedesvaleursindiquéesetnonavecdesvaleurspardéfaut

139

www.unamur.be

Partagederéférences

• Siunevariablederéférencesevoitdonnerunevaleurde

référencedéjàassignéeàuneautrevariable,lesdeuxvariables

partagent(laréférencevers)l’objet

• L’objetdevientalorsaccessibleparcesdeuxvariables

• Partagederéférences=aliasing (enanglais)

140

www.unamur.be

Partagederéférencespublic static void doThing() {

…String s = new String (“hello”);

String t = s;…

}

141

www.unamur.be

public static void doThing() {…String s = new String (“hello”);

String t = s;…

}


142

s

“hello”String

www.unamur.be



String t = s;…

}

143

s

“hello”Stringt

www.unamur.be



String t = s;s = new String (“bye”);…

}

144

st

“hello”String

“bye”

String

www.unamur.be


145

st

“hello”String

“bye”

String



}

www.unamur.be


146

st

“hello”String

“bye”

String



}

www.unamur.be

PartagederéférencesAutre exemple:• Sicesinstructions(voirci-dessous)sontexécutéesàpartirdelasituationA,on

obtientlasituationB:j = i;b = a;t = s;

147

6

null

stack heap

[1,2,3,5,9]

[0,0,0]

"abcdef"

ij

a

bs

t

6

6

stack heap

[1,2,3,5,9]

[0,0,0]

"abcdef"

ij

a

bs

t

Situation A Situation B

StringString

int[ ]

int[ ]

int[ ]

int[ ]

www.unamur.be

L’opérateur==

• L’opérateur== déterminesideuxvariablesont:— pourlestypesdedonnées,lamêmeréférence— pourlestypesprimitifs,lamêmevaleur

• L’évaluationde<expr1> == <expr2> retourneunevaleurbooléenne

• Utilisationstypiques— Deuxvariablesprimitivesont-elleslamêmevaleur?

§ Ex:i == j— Unevariablederéférencepointe-t-elleversunobjetounon?

§ Ex:t == null— Deuxvariablespartagent-ellesuneréférence?

§ Ex:a == b

148

www.unamur.be

Garbagecollection

• Legarbagecollector (ouramasse-miettes)estlapartiedelamachinevirtuelleJavachargéedelibérerlamémoire(heap)occupéeparlesobjetsquinesontplusréférencés

• Leprocessusdegarbagecollectionsedéclenchepériodiquementoulorsquelamémoireestsaturée

149

6

6

stack heap

[1,2,3,5,9]

[0,0,0]

"abcdef"

ij

a

bs

t

Situation B § Si le GC se déclenche dans la situation B, l’espace occupé par le tableau contenant [0,0,0] sera libéré.

§ Le GC s’occupe de la destruction (Delete de CRUD) des objets. Le programmeur ne doit donc (généralement) pas s’en occuper.

String

int[ ]

int[ ]

www.unamur.be

Mutabilité• Unobjetestmutable ssi sonétat peutchanger• Danslecascontraire,ilestimmutable• Ilappartientauconcepteurdelaclassededéciderdesamutabilité• LesString sontimmutables• Iln’existepasdeméthodeoud’opérateurquimodifie (Update)uneString unefois

qu’elle aétécréée— Ex:ApartirdeB,exécutert = t + “g“ donneC

150

6

6

stack heap

[1,2,3,5,9]

[0,0,0]

"abcdef"

ij

a

bs

t

Situation B

6

6

stack heap

[1,2,3,5,9]

[0,0,0]

"abcdef"

ij

a

bs

t

Situation C

"abcdefg"

String

int[ ]

int[ ] String

int[ ]

int[ ]

String

www.unamur.be

Mutabilité• Parcontre,lestableauxsontmutables• monTab [<expr1>] = <expr2> apoureffetd’assigneràla<expr1>ème

celluledutableaulavaleurde<expr2> (pourpeuque<expr1> s’évalueàunevaleurd’indicecomprisedanslesbornesdutableauetque<expr2> soitdutyperequis)— Ex:ApartirdeC,exécuterb[0] = i donneD

151

6

6

stack heap

[1,2,3,5,9]

[0,0,0]

"abcdef"

ij

a

bs

t

Situation C

"abcdefg"

6

6

stack heap

[6,2,3,5,9]

[0,0,0]

"abcdef"

ij

a

bs

t

Situation D

"abcdefg"

int[ ]

int[ ]

int[ ]

int[ ]

String

String

String

String

www.unamur.be

Mutabilité

• String estimmutable,alorsqueStringBuilder estmutable— String.concat créeunnouvelobjetString— StringBuilder.appendmutel’ancienobjetdetypeStringBuilder

152

A string literal is a reference to an instance of class String (§4.3.1, §4.3.3).

Moreover, a string literal always refers to the same instance of classString. This is because string literals - or, more generally, strings that are the values of constant expressions (§15.28) - are "interned" so as to share unique instances, using the method String.intern.

www.unamur.be

public class Strings {public static void test (…) {

String s = new String ("hello");String t = new String ("hello");StringBuilder sb =

new StringBuilder("he");StringBuilder tb = sb;String s1 = "hello";String t1 = "hello";

sb.append (“llo");tb.append (" goodbye!");s.concat (" goodbye!");t = s.concat (" goodbye!");

}}

MutabilitéStringetStringBuilder

153

s “hello”

t

sb

tb

“hello”String

“he”

StringBuilder

String

www.unamur.be


154

s “hello”

t

sb

tb

“hello”String

“he”

StringBuilder

s1

t1 “hello”

String

String





}}

www.unamur.be


155

s “hello”

t

sb

tb

“hello”String

“he”

StringBuilder

s1

t1 “hello”

Les spécifications de String ne sontpas suffisantes pour déterminer si s,t, s1 et t1 référencent le mêmeobjet.

Etc’est tout-à-faitacceptabledefaireainsi !

String

String





}}

www.unamur.be





}}


156

s “hello”

t

sb

tb

“hello”String

“hello”

StringBuilder

s1

t1 “hello”

String

String

www.unamur.be


157

s “hello”

t

sb

tb

“hello”String

“hello goodbye”

StringBuilder

s1

t1 “hello”

String

String





}}

www.unamur.be


158

s “hello”

t

sb

tb

“hello”String

“hello goodbye”

StringBuilder

s1

t1 “hello”

String

String

“hello goodbye”

String





}}

www.unamur.be





}}


159

s “hello”

t

sb

tb

“hello”String

“hello goodbye”

StringBuilder

s1

t1 “hello”

String

String

String

“hello goodbye”

String

“hello goodbye”

www.unamur.be


160

s “hello”

t

sb

tb

“hello”String

“hello goodbye”

StringBuilder

s1

t1 “hello”

String

String

String

“hello goodbye”

String

“hello goodbye”





}}

www.unamur.be


161

s “hello”

t

sb

tb

“hello”String

“hello goodbye”

StringBuilder

s1

t1 “hello”

String

String

String

“hello goodbye”

String

“hello goodbye”





}}

www.unamur.be

Mutabilitéetpartage

• Siunobjetmutableestpartagéparplusieursvariables,toutemodificationdel’objeteffectuéeàpartird’unedesvariablesestvisibleautraversdesautres

• Ex:danslasituationD(voirslide151),a[0] == i estévaluéeàtrue, toutcommeb[0] == i, bienquelamodificationdutableauaitétéfaiteviab

162

www.unamur.be

Appelsdeméthodes• EnJava,l’appelàuneméthodem sefaitvial’instruction

<expr>.m(<expr1>, <expr2>,...,<exprn>) etesttraitécommesuit:— <expr> estévaluéedemanièreàfournir laclasse(siméthodestatique)ou

l’objetdontoninvoque laméthode§ si<expr> estévaluéeànull,l’exécutionserainterrompueparune

NullPointerException— lesexpressions<expr1>, <expr2>,...<exprn> sontévaluées(degauche

àdroite)demanièreàfournir lesparamètreseffectifsdel’appel— unactivationrecord estcréédanslestackréservantdelamémoirepour les

paramètresformelsetvariableslocalesdelaméthode— lesparamètresformelsprennent lesparamètreseffectifspourvaleursdansle

stack(passagedeparamètresparvaleur)§ i.e.lesvaleursdesparamètreseffectifssontcopiées dansl’activationrecord

— lecontrôleestpasséàlaméthode.C’estledispatching.Cemécanismecomplexeseraabordéultérieurement.

163

www.unamur.be

Appelsdeméthodes

• Exemple

class Arrays {...public static void multiplies(int[] a, int m) {// multiplie par m chaque élément du tableau d’entiers aif (a == null) return;for (int i = 0 ; i < a.length; i++) a[i]=a[i]*m;

}...

}

164

www.unamur.be

Appelsdeméthodes

• Exemple(suite).Soitl’appel:int[] b = {1,3,5,7,9};Arrays.multiplies(b,2);

165

stack heap

[1,3,5,7,9]b

2

stack heap

[1,3,5,7,9]b

stack heap

[2,6,10,14,18]b

Avant l’appelà multiplies

Juste après l’appelà multiplies

Après le retourde multiplies

amActivation

record i

int[ ] int[ ] int[ ]

www.unamur.be

Typechecking

• Javaestunlangagefortementtypé— lecompilateur vérifiequetouteslesassignations etquetouslesappels

sontcorrectsdupointdevuedutypage— touteerreuràceniveauestsanctionnéeparuneerreurdecompilation

• Lavérificationdutypage(typechecking)requiertque— toutedéclarationdevariableindiqueletypedecelle-ci— toutedéclarationdeméthodeindiquesasignature

§ lestypesdesparamètres

§ letypedurésultat§ (lestypesd’exceptionsrenvoyés-- voirplus loin)

166

www.unamur.be

Typechecking

• Cesinformationsdetypagepermettentaucompilateurdedéduireletypeapparentdetouteexpression

• Lecompilateurutilisealorsletypeapparentpourvérifierlacorrectiondesassignationsetdesappels

• Exemple

int y = 7;

int z = 3;

int x = Num.gcd(z,y);

167

class Num {

public static int gcd(int n, int d) {

while (n != d)

if (n > d) n = n - d; else d = d - n;

return n;

...

}

Correspondancedestypesapparentsdesparamètreseffectifsetdes

paramètresformels

www.unamur.be

Typecheckingettypesafety

• Letypechecking àlacompilationestundesmécanismesdeJavapermettantdegarantirquelesprogrammes(compilés!)sonttypesafe

— i.e.aucuneerreurdetypage(typemismatch)nepeut survenirdurantsonexécution

— i.e.iln’estpaspossibleque leprogrammemanipuledesdonnéesd’un typealorsqu’il s’attendàcequ’ellessoientd’unautretype

§ exemple:String s = new Commande(); // non valide

• Autotal,cesmécanismessontaunombrede3.Lesdeuxautressont

— lagestionautomatiquedelamémoireaka automatic storagemanagement

— lavérificationdes(non-)dépassements delimitesdanslestableauxaka array bound checking

168

www.unamur.be

Typecheckingettypesafety

Typesafety=

typechecking

+automaticstoragemanagement

+ arrayboundchecking

169

www.unamur.be

Automaticstoragemanagement

• Ils’agitdel’allocationetladésallocationautomatiquedelamémoiredansleheap

• EnJava,c’estlamachinevirtuellequis’occupedetoutcelasansqueleprogrammeurdoives’ensoucier

— elles’occupedel’allocationlorsdechaquecréationd’objet (voirletraitementdunew,ci-avant)

— elles’occupedeladésallocation lorsque l’objetn’estplusréférencé(voirgarbage

collection, ci-avant)

• EnCetC++,cesmécanismesn’existentpas.C’estauprogrammeurqu’ilincombed’écrirelui-mêmelecoded’allocationetdedésallocation delamémoire

170

www.unamur.be

Automaticstoragemanagement• Exempled’allocationdynamiquedemémoireenC

struct foo *ptr;

...

ptr = (struct foo *) malloc (sizeof (struct foo));

if (ptr == 0) abort ();

memset (ptr, 0, sizeof (struct foo));

• Ladésallocationsefaitviaunfree (ptr);• Cettefaçondefairecomportaitdeuxproblèmesmajeurs(etcorrélés)

— complexificationducode

— risquesd’introduction d’erreurs,dont lesfameuses« dangling references »§ i.e.désallocationd’espacemémoiretoujoursréférencéparleprogramme

(sipartagederéférences)

171

www.unamur.be

Hiérarchiedestypes

• Souvenez-vousdel’exempleintroductif…

172

Quadrilatère

Rectangle

Carré

Polygone

Triangle PentagoneHexagone

FormeGéométrique

Cercle

...

...

...

www.unamur.be

Hiérarchiedestypes• EnJava,lestypesnonprimitifs(i.e.lestypesd’objets)sontorganisésde

manièrehierarchique• UntypedonnéTpeutavoirplusieurssupertypes,sesancêtres dansla

hiérarchie• Ilestditêtreunsous-type (subtype)dechacundesessupertypes• Exemple

— Quadrilatère unsupertypedeRectangle etCarré quiensontdessous-types

— Rectangle estunsupertypedeCarré

— Rectangle et Carré sontdessous-typesde Quadrilatère

173

Quadrilatère

Rectangle

Carré

www.unamur.be

Hiérarchiedestypes

• Danslalittérature,ontrouveparfoisd’autresterminologies

— superclasse (superclass)≈supertype

— sous-classe (subclass)≈sous-type

— « un typeT1étend (extends)untypeT2 »≈« T1estunsous-typedeT2 »

• L’organisationhiérarchiquedestypesestunmécanismed’abstractionpermettant,quandc’estapproprié,d’ignorer les différences entretypespourneplusvoirquecequeleurscomportementsontdecommun etquisetrouvedansleurssupertypescommuns.

174

www.unamur.be

Hiérarchiedestypes

• Larelationdesous-typageest

— transitive

§ siRestunsous-typedeSetSestunsous-typedeT,alorsRestun

sous-typedeT

— réflexive

§ Testunsous-typedelui-même

175

www.unamur.be

HiérarchiedestypesPrincipedesusbstitution

• « SiSestunsous-typedeT,lesobjetsdetypeSdoiventpouvoirêtreutilisésdanstoutcontextequirequiertdesobjetsdetypeT »

• Implications— touteslesméthodesdeT doiventêtredisponiblesdansS

§ vérifiéparlecompilateurJava

— lesappelsàcesméthodesdoiventproduirelemêmecomportementdansSetT§ nonvérifiable parlecompilateurpuisquecelareviendraitàpouvoirprouverque

deuxprogrammesontlemêmecomportement

§ doitêtregarantiparleprogrammeur

• Nousverronsultérieurementcommentconstruiredestypesquivérifientleprincipedesubstitution

• Pourl’instant,nousnouscontenteronsd’utiliserdestypesprédéfinissupposésoffrircesgaranties

176

www.unamur.be

HiérarchiedestypesObject

• Enjava,ilexisteuntypeObject quiestsupertype detouslestypes(prédéfinisounon).

• C’estl’ancêtrecommun,lesommetdelahiérarchie

• String, StringBuilder etlestypesdetableauxsontdonc,commetouslesautres,dessous-typesd’Object

• Object possèdenotammentdeuxméthodes

— boolean equals(Object o)

— String toString()

• L’utilitédecesméthodesseradiscutéeplusavantmais,àcestade,retenonsqu’ellespeuventêtreinvoquéessurtoutobjetJava

— ex:boolean lesMemes = s.equals(t) estvalidequelsquesoientlestypesrespectifsdes ett (saufpour lestypesprimitifs,bienentendu)

177

www.unamur.be

HiérarchiedestypesValiditédesassignations

• Règle:enJava,l’assignationv=<expr> (avecv variablederéférence)estvalidesiletype(apparent)de<expr> estunsous-typedutype(apparent)dev

• Exemple...int[] a = new int[3];String s = “abcdef“;Object o1 = a;Object o2 = s;...

178

www.unamur.be


• Cetextraitdecodeestparfaitementvalideetproduitlerésultatsuivant

179

stack heap

[0,0,0]

"abcdef"

as

Aprèsint[] a = new int[3];

String s = “abcdef“;

stack heap

[0,0,0]

"abcdef"

as

o1

AprèsObject o1 = a;Object o2 = s;

o2

int[ ] int[ ]

StringString

www.unamur.be




180

Le type déclaré de o1est Object Le type effectif de o1

est int[3]

stack heap

[0,0,0]

"abcdef"

as



stack heap

[0,0,0]

"abcdef"

as

o1

o2

int[ ] int[ ]

StringString

www.unamur.be




181

Le type déclaré de o2est Object

Le type effectif de o2est String

stack heap

[0,0,0]

"abcdef"

as



stack heap

[0,0,0]

"abcdef"

as

o1

o2

int[ ] int[ ]

StringString

www.unamur.be

HiérarchiedestypesTypedéclarévstypeeffectif

• Typedéclaré (apparenttype,compile-timetype)=typed’unevariabletel

qu’ilestdonnédanssadéclaration (ilestlemêmependanttoutel’/les

exécution(s))

• Typeeffectif (actual type,runtime type)=typed’unevariableàun

momentdonnédel’exécution,déterminéparletypedel’objetqu’elle

référencedansleheap (celui-ciestdéterminéàlacréationdel’objet)

• Letypechecking (àlacompilation)esttoujourseffectuésurbasedutype

déclaré

182

www.unamur.be

HiérarchiedestypesValiditédesappelsdeméthodes

• Règle:lavaliditédesappelsdeméthodesestvérifiéedemanièreanalogueaux

assignationsi.e.

— letypedéclarédel’objetsurlequeloninvoquelaméthodedoitêtreunsous-type du

typepourlequellaméthodeaétédéfinie

— letypedéclaréd’unparamètreeffectifdoitêtreunsous-type dutypedéclarédu

paramètreformel

• Exemple...if (o2.equals(“abc“)) ... ; // valideif (o2.length == 0) ... ; // non valideif (s.size() == 0 ) ... ; // valide...

• NB:seuleslesméthodesd’Object (i.e.equals, toString,...)peuventêtre

invoquéessurn’importe queltyped’objet

183

www.unamur.be

HiérarchiedestypesTypedéclarévstypeeffectif

• Lesdeuxrèglesdevaliditéquel’onvientdevoirontpourconséquence

que,àl’exécution, letypeeffectifd’unevariableoud’uneexpressionest

toujoursunsous-typedesontypedéclaré

184

www.unamur.be

HiérarchiedestypesCasting

• Ilestcependantparfoisutiled’indiquerdansleprogrammeletypeeffectif

del’objetàl'exécution

• C’estutile,parexemple,

— pourpouvoir invoquer uneméthodesurunobjetdontletypedéclaré

l’interditmaisdontonsaitque letypeeffectiflepermet

§ ex:if (o2.size() == 0) ... ; // non valide

— pourassigneràunevariablelavaleurd'uneexpressiondont letypedéclaré

l’interditmaisdontonsaitque letypeeffectiflepermet

§ ex:s = o2; // non valide

185

www.unamur.be

HiérarchiedestypesCasting

• Celapeutsefairevialecasting• Exemple

if (((String)o2).size() == 0) ... ; // valide

s = (String)o2; // valide

• Lecastingprovoquelasurvenanced’unevérificationdetypeàl’exécution— (String)o2 demandelavérificationdufaitqueletypeeffectifdeo2 soit

String

• Silavérificationréussit,lesinstructionssontexécutées• Silavérificationéchoue,aulieud’exécuterlesinstructions,lamachine

virtuellerenvoieuneClassCastException— Dansnotrecas,(String)o2 réussitetletestainsique l’affectationsontexécutés

186

www.unamur.be

Conversiondetypes

• Javaautorisecertainesconversionsimplicites devaleursd’untypeenvaleursd’unautretype

• Seulslestypesprimitifs sontconcernésparlaconversion

• Exemple:laconversiondecaractères(char)entypesnumériques(int,parex)

char c = ‘a’;

int n = c; // valide

• Lorsquelecompilateurrencontredesconversionsimplicites,ilgénèrelesinstructionsquieffectuentlaconversion

• Ondiraqueleschar peuventêtreélargis (widened)enint

— Plusgénéralement, lescharpeuventêtreélargisàtouslestypesnumériques (saufshort)

187

www.unamur.be

Conversiondetypes

• LesconversionsdetypesimplicitesautoriséesenJavasontdonnéesdanslechapitre5du« TheJavaLanguageSpecification»

• Exemple:widening detypesprimitifsautorisés— byte vers short,int,long,float oudouble— short vers int,long,float oudouble— char vers int,long,float oudouble— int vers long,float oudouble— long vers float oudouble— float vers double

• Pasàconnaîtremaisvousyréférerencasdedoute

188

www.unamur.be

Overloading(surcharge)

• EnJava,commedanslaplupartdeslangages,lesopérateurssontoverloadés(surchargés)

• Exemple— l’opérateur+ estdéfinipourplusieurs typesd’opérandes :int + int,

float + float, int + float, float + int, int + long, etc...

• Enoutre,enJava,leprogrammeurpeutoverloader lesméthodesqu’ildéfinit

• Exemple:soitlaclasseC possédantlesméthodesstatic int comp(int, long) // def 1

static int comp(long, int) // def 2

static int comp(long, long) // def 3

189

www.unamur.be


• OnditquelaclasseC surchargelenomdeméthodecomp• L’overloadingestutilemaisilpeutêtresourced’ambiguïtéspourle

compilateur• Exemple:

— soitlesdéclarations int x; long y; float z;

— or, Javaadmetlaconversiond’int enlong ainsiquelaconversiondelong enfloat

— dèslors,àquelledéfinition doitobéir l’appelC.comp(x,y)?§ def.1?

◆ OK carcorrespondanceparfaitedestypesdesparamètreseffectifsetformels

§ def.2?◆ non,carconversiondelong en int nonautorisée

§ def.3?◆ OKaussi carx peutêtreconvertien long !

190

www.unamur.be


• Lorsqueplusieursdéfinitionsdeméthodessurchargéespeuventconveniràunmêmeappeldeméthode,lecompilateur résoutl’ambiguïtéenchoisissantlaplusspécifique

• « Unedéfinitiondeméthodem1 estplusspécifique qu’uneautredéfinitionm2 sitoutappelvalideàm1 seraitégalementunappelvalideàm2 moyennantplusdeconversions »

• Dansl’exemple

— ladéf 1estplusspécifiquequeladéf 3cartoutappelàdef 1seraitvalidepourdef3moyennant laconversiondel’int (premierparamètre)enlong

— c’estdoncladéf 1quiserautiliséepour l’appelC.comp(x,y)

191

www.unamur.be


• S’ilnepeuttrouverladéfinitionlaplusspécifique,lecompilateursignaleuneerreur

• Exemple— pour l’appelC.comp(x,x),iln’yapasdedéfinition plus spécifiqueparmiles3:

def1estplusspécifiquequedef3;def2estplusspécifiquequedef3;mais,dedef1etdef2,laquelleestplusspécifique? Aucune!

• Leprogrammeurpeutrésoudreunetelleambiguïtéenutilisantuneconversionexplicite detype,akauncast

• Exemple— EnécrivantC.comp((long) x, x), leprogrammeur indiquequec’estladef2

quidoitêtrechoisie

192

www.unamur.be


• L’overloadingainsiquelarègledeladéfinitionlaplusspécifiques’appliquenttantauxparamètresdetypesprimitifsqu’auxtypesd’objets

• Exemple,étantdonnéeslesdéfinitionsdanslaclasseC :

static void foo(T a, int x) // def 1

static void foo(S b, long y) // def 2

avecS sous-typedeT,l’appelC.foo(e,3),oùe estdetype(apparent!)S,estambigu.

• Exercice:commentlevercetteambiguïté?

193

www.unamur.be

Dispatching

• Idée:garantirquequanduneméthodeestappeléesurunobjetdonné(objetDonné.méthode(...) ),c’estlecodefournipourcetteméthodeetcetobjet(typeeffectif)quiestexécuté

• Exemple

— String fournituneméthodeboolean equals(Object o) quirenvoietruequanddeuxStrings(laString couranteetleparamètre)ontlemêmecontenu(indépendamment deleuradressedansleheap)

§ Attention,cen’estpaslamêmechoseque==

— Object aussifournituneméthodeboolean equals(Object o) mais quirenvoietrue quand l’Object courantetleparamètresontunseuletmêmeObject (mêmeadressedansleheap)

§ Lerésultatest,pourObject,lemêmeque==

194

www.unamur.be

Dispatching

• Or,ilsepeutqu’àlacompilation,onnepuissedéterminerquelcodeappelercarseulletypeapparentestconnuducompilateur

• ExempleString t = “ab“;

Object o = t + “c“; //concaténation

String r = “abc“;

boolean b = o.equals(r);

• Siletypeapparentétaitutilisépourdéterminerlecodeàappeler,bcontiendraitfalse

• Ilestdoncnécessaired’avoirunmécanismeàl’exécution quifasseledispatchingverslecodesouhaité(ici,celuidutypeeffectifde o,c-à-dString).

195

www.unamur.be

Dispatching

• Chaqueobjet(dansleheap)contientuneréférenceversundispatchvector

• Celui-cicontientuneentréepourchaqueméthoded’untyped’objetdonné

• Undispatchvectorn’estassociéàunobjetqu’àl’exécutionenfonctiondesontypeeffectif

• Lecompilateurnefaitquegénérerlecodequiaccèdeàl’entréedelaméthodedansledispatchvectoretquisebrancheàl’endroitoùledispatchvectorditquelecodedelaméthodesetrouve

196

www.unamur.be

Dispatching

197

stack heap

< ,’’abc’’ >

or

< ,’’abc’’ >

equalsCode de

String equals

Dispatchvector deString

www.unamur.be

« Typesd’objetsprimitifs »

• Lestypesprimitifs(int,char,...)nesontpasdessous-typesd’Object

• IlsnepeuventdoncêtreutilisésdansdescontextesoùonattendunObject

— ceseraituneviolationduprincipedesubstitution

• Cecipeutêtrerésoluenutilisantdes« typesd’objetsprimitifs » ouwrappertypes

• Pourchaquetypeprimitif, ilexisteuntyped’objetcorrespondantqui« emballe »savaleurdansunobjet (quirésideradoncdansleheapetpasdanslestack)

— Letyped’objetInteger pourletypeprimitifint

— Letyped’objetCharacter pourletypeprimitifchar

— etc...

198

www.unamur.be


• Chaquetyped’objetprimitiffournitunconstructeurquipermetd’emballerunevaleurdansunobjet

— public Integer(int x)

• Al’inverse,chaquetyped’objetprimitiffournituneméthodequirenvoielavaleurcontenuedansl’objet

— public int intValue( )

• Idempourlesautrestypesd’objetsprimitifse.g.Character possèdelesméthodes

— public Character(char x)

— public char charValue( )

199

www.unamur.be


• Ontrouveégalementd’autresméthodes,parex.cellequiconstruitunobjetà

partirdelalectured’uneString

— int n = Integer.parseInt(s);

— Sis pointeversleString “1024“, n prendra lavaleur1024

• D’autresméthodessontdisponibles;ellessontdécritesdansladocumentation

dupackagejava.lang (danslequelsontregroupéstousles« typesd’objets

primitifs »)

— NB:java.lang estimportépardéfautdanstoutprogramme

200

www.unamur.be

Collectionsd’objets

• En Java,il existe une interfacecommuneà toutes lescollectionsd’objets:interfacejava.util.Collection

• C’est une interface,donc nepeut pasêtre directementinstanciée

• Deux interfacesplusspécialisées héritent deCollection :List etSet

201

www.unamur.be

InterfaceList

• Collectionordonnée d’objets

• Peut contenir desdoublons— doublon s'il existeo1,o2appartenantà laList|o1==o2ou

o1.equals(o2)

• C’est une interfacedonc nepeut pasêtre directementinstanciée

• Onutilisera habituellement letypededonnéesArrayList quiimplémente l’interface List

202

www.unamur.be

InterfaceSet

• Correspondà lanotiond’ensemble mathématique

• Nepeut pascontenir dedoublon— pourtouto1,o2quiappartiennentà l'ensemble |o1≠o2&&

!o1.equals(o2),etil yaauplusunélément null(mais ça n’est pasconseillé)

• C’est une interface,donc nepeut pasêtre directementinstanciée

• Typesdedonnées implémentant l’interface Set :HashSet etTreeSet

203

www.unamur.be

ArrayList

204

• Letyped’objetArrayList estdéfinidansjava.util

• Ilsertàreprésenterdestableauxd'objets delongueurvariable– ils’agitlàdedeuxdifférencesmajeuresparrapportauxtableauxclassiques

• Lesélémentsd’unArrayList sontnumérotésde0àn-1oùnestlalongueurcourantedel’ArrayList

• Onpeutconnaîtrelalongueurcouranted’unArrayList eninvoquantlaméthodeint size()

• Ilestgrandementrecommandédedéfinirletypedesélémentsd’unArrayList (cf.chapitresurlesGenerics).Dèslors,– unArrayList nepeutcontenirdesvaleursd’untypeprimitif, mais

uniquement des(référencesversdes)objets (attentionaumécanismed’autoboxing)

– unArrayList nedevraitpasêtreconstituéd’objetshétéroclites.

www.unamur.be

ArrayList

• Créer unnouvelArrayList (delongueur0)etdestinéàcontenirdesobjets

detypeString sefaitviaunnew• Exemple

// crée une liste vide

List<String> al = new ArrayList<>( );if (al.size() == 0 ) ... // true, size vaut 0

205

[]

al

stack heap

ArrayList<String>

www.unamur.be

ArrayList

• Ajouter unélémentaucontenud’unArrayList<T> (etdoncaugmentersataille)sefaitvialaméthodeboolean add(<T> o)

• Exemple(suitedel’exempleduslideprécédent)

al.add(“abc“); // ajoute une String “abc“ dans al

if (al.size( ) == 0 ) ... // false, al.size() vaut 1

206

[ ]

al

stack heap

ArrayList<String>

“abc“String

www.unamur.be

ArrayList

• Exemple(suitedel’exempleduslideprécédent)al.add(“def“);// ajoute une String “def“ dans al

207

[ , ]

al

stack heap

ArrayList<String>

“abc“String

“def“String

www.unamur.be

ArrayList

• Onpeutaccéder aucontenud’unArrayList<T> vialaméthode<T> get(int index)

• Exemple

String s = al.get(0)

• Remarques

— Puisquel’ArrayList esttypépourcontenirdesobjetsdetypeString uniquement,laméthodeget(…) renvoiedirectementuneString

— Silavaleurdel’indexindiquéeenparamètredépasselatailledel’ArrayList,lamachinevirtuellerenverrauneIndexOutOfBoundsException

§ Exemple:String t = (String) al.get(2) estvalideàlacompilationmaiséchoueàl’exécution

208

www.unamur.be

ArrayList

• Onpeutmodifierlecontenu d’unArrayList<T> àunindicedéterminé vialaméthode<T> set(int i, <T> o)

• Exempleint[] i = {1,2,3,4}; List<int[]> al = new Arraylist<>();al.add(new int[2]);

209

[]

i

stack heap

ArrayList<int[ ]>al

[1,2,3,4]int[ ]

[0,0]int[ ]

www.unamur.be

ArrayList

• Onpeutmodifierlecontenu d’unArrayList<T> àunindicedéterminé vialaméthode<T> set(int i, <T> o)

• Exempleint[] i = {1,2,3,4}; List<int[]> al = new Arraylist<>();al.add(new int[2]);al.set(0, i);

210

[ ]

i

stack heap

ArrayList<int[ ]>al

[1,2,3,4]int[ ]

[0,0]int[ ]

www.unamur.be

ArrayList

• Onpeutégalementeffacerlecontenud’unArrayList<T> àunindicedonnéviala

méthode<T> remove(int i)

• NB:Tantset queremove sontsusceptiblesdegénérerdes

IndexOutOfBoundsException àl’exécution

• Exemple(suitedel’exempleduslideprécédent)

al.remove(0);

211

[ ]

i

stack heap

ArrayList<int[ ]>al

[1,2,3,4]int[ ]

www.unamur.be

AutoBoxing

• Lescollectionsnepeuventcontenirquedesinstancesdetypesdedonnées (doncpasdevaleursd'untypeprimitif).

• Javafournit lemécanismed'autoboxing pourautomatiquement« emballer »untypeprimitifdansun« typed'objetprimitif »

• Exemple

List<Integer> al = new ArrayList<>( );al.add(3); // instruction valide

estéquivalentà

List<Integer> al = new ArrayList<>( );al.add(new Integer(3));

212

www.unamur.be

Unboxing

• Javafournitlemécanismed'unboxingpourautomatiquement« transformer »untyped'objetprimitifdansuntypeprimitif

• Exemple(suitedel'exempleduslideprécédent)

int x = al.get(0);

• Iln'est pasnécessaire decasterl'objet renvoyé parlaméthodeget()

213

www.unamur.be

ArrayList

• Tiens,etsionexécuteal=null maintenantetqu’ensuitelegarbage collectorsedéclenche,qu’emportera-t-il?

214

[ ]

i

stack heap

ArrayList<int[ ]>al

[1,2,3,4]int[ ]

int[] i = {1,2,3,4}; List<int[]> al = new Arraylist<>();al.add(new int[2]);al.set(0, i);al = null;

[0,0]int[ ]

www.unamur.be

ArrayList

• Tiens,etsionexécuteal=null maintenantetqu’ensuitelegarbage collectorsedéclenche,qu’emportera-t-il?

215

[ ]

i

stack heap

ArrayList<int[ ]>al

[1,2,3,4]int[ ]

int[] i = {1,2,3,4}; List<int[]> al = new Arraylist<>();al.add(new int[2]);al.set(0, i);al = null;

[0,0]int[ ]

www.unamur.be

ArrayList

• Tiens,etsionexécuteal=null maintenantetqu’ensuitelegarbagecollectorsedéclenche,qu’emportera-t-il?

216

[ ]

i

stack heap

ArrayList<int[ ]>al

[1,2,3,4]int[ ]

int[] i = {1,2,3,4}; List<int[]> al = new Arraylist<>();al.set(0, i);al = null;

[0,0]int[ ]

Documents

Chapitre 2 Objets et Java - docs.drlazor.be