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ITÉ

Licence IMAE

U. E. PARI54 / PARP521

« Programmation objet »

Introduction au langage Javaet à la programmation objet

F. Bertrand

Octobre 2007

1 – Typage

Typage

Java possède deux sortes de type de données :

☞ les types primitifs gérés par valeur (selon la terminologie C)

☞ les types référencés réprésentés par les classes et les

tableaux ; ces types sont gérés par référence (pointeur)

Types primitifs

Java possède huit types de données fondamentaux :

boolean (true,false) int (entier signé, 32 bits)

char (Unicode, 16 bits) long (entier signé, 64 bits)

byte (entier signé, 8 bits) float (flottant, 32 bits)

short (entier signé, 16 bits) double (flottant, 64 bits)

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 2

1 – Typage

Les conversions de type

Java permet toutes les conversions entre des

valeurs entières et des valeurs réelles. Seul le

type « boolean » ne peut être converti en un

autre type.

Il existe deux types de conversion :

☞ une conversion « élargissante » (widening

conversion) transformant une valeur d’un

type vers un type plus « large » ; Java

l’effectue automatiquement

☞ une conversion « rétrécissante » (narrowing

conversion) transformant une valeur d’un

type vers un type plus « étroit » ; Java ne

peut l’effectuer que par l’intermédiaire d’un

transtypage (cast).

Ex. : récupération de la partie entière d’un

réel dans un entier.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 3

1 – Typage

Exemple de conversions

short x = 5;

int y = 10;

y = x; // conversion implicite, OK

x = y; // erreur à la compilation

x = (short) y; // conversion explicite, OK

short s = (short) 0xffff; // valeur représentant ­1

char c = ’\uffff’; // valeur d’un caractère Unicode

int i1 = s; // conversion short ­> int, donne ­1

int i2 = c; // conversion char ­> int, donne 65535

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 4

1 – Typage

Type énuméré

À partir de la version 1.5, Java permet la

définition de types énumérés. Leur utilisation

permet de rendre l’écriture d’un code plus sûr

et plus lisible (cf. exemple TD). Le contrôle de

type est assuré lors de la compilation.

Premier exemple sans enum :

public static final int ROUGE = 0;

public static final int ORANGE = 1;

public static final int VERT = 2;

public static final int BLEU = 10;

unFeuTricolore.change(BLEU); // OK !...

Deuxième exemple avec enum :

public enum CouleurFeu

{ ROUGE, ORANGE, VERT };

// Erreur détectée, valeur non autorisée.

unFeuTricolore.change(CouleurFeu.BLEU);

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 5

1 – Typage

Déclarations de variables locales

Java est un langage fortement typé, cela

signifie qu’une déclaration de variable doit

spécifier un type.

Seules les valeurs de ce type pourront être

stockées (sans conversion) dans la variable.

int i;

String chaine;

Une déclaration de variable peut inclure une

initialisation.

int i = 0;

String chaine = readLine();

int[] donnees = {0, 1, 2};

Concernant l’initialisation, un compilateur Java

interdit l’utilisation :

➠ d’une variable non initialisée

➠ d’expressions dont la valeur ne peut être

déterminée statiquement à la compilation

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 6

1 – Typage

Une déclaration de constante s’effectue en

utilisant le qualificateur « final ».

final int i = 5; // i n’est plus modifiable

Une déclaration de variable peut s’effectuer à

n’importe quel endroit dans un bloc ({ }) de

code.

Mais l’utilisation d’une variable dépend de sa

portée, définie selon l’endroit où intervient la

déclaration.

void uneMethode()

{

int i = 0; // déclaration de i

while (i < 10) // utilisation de i

{

int j = 10; // déclaration de j

} // j n’est plus utilisable

System.out.println(i);

} // i n’est plus utilisable

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 7

1 – Typage

Transtypage des types primitifs

Dans la bibliothèque Java, beaucoup de

méthodes, notamment avec les classes

conteneurs, acceptent uniquement des objets

en paramètres.

☞ Comment leur passer des types primitifs ?

Pour cela il existe dans la bibliothèque

l’équivalent sous forme de classes pour les

types primitifs :

Boolean (pour boolean) Integer (pour int)

Character (pour char) Long (long)

Byte (pour byte) Float (pour float)

Short (pour short) Double (pour double)

Ce sont des classes encapsulantes (wrapper).

Ces classes ne sont plus vraiment nécessaires à

partir de la version 1.5 de Java (autoboxing).

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 8

1 – Typage

Le passage type primitif -→ type référencé

s’effectue avec un constructeur :

Integer i = new Integer(4);

Le passage type référencé -→ type primitif

s’effectue avec une méthode ayant un nom de

la forme typeValue :

int j = i.intValue();

La création d’un type primitif à partir d’une

chaîne de caractères (String) s’effectue avec

une méthode ayant un nom de la forme

parseType, l’inverse avec toString(valeur) :

int j = Integer.parseInt("123");

String s = Integer.toString(j);

La création d’un type référencé (encapsulant) à

partir d’une chaîne de caractères (String)

s’effectue avec la méthode valueOf :

Integer i = Integer.valueOf("123");

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 9

2 – Classes et objets

Classes et objets

Création d’objets

En Java, la déclaration d’une variable (handle)

d’un type référencé ne crée pas d’objet

(instance) :

Point p ; // déclaration d’un pointeur

// de type Point

☞ La création d’instance passe par l’emploi du

mot­clé new qui déclenche l’appel au

constructeur correspondant

Point p = new Point(2.0,­3.5);

Autres mécanismes de création d’instances :

☞ méthode newInstance() appartenant aux

classes java.lang.Class et

java.lang.Constructor

☞ par désérialisation en utilisant la classe

java.io.ObjectInputStream

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 10

2 – Classes et objets

Création d’objets : cas particuliers

Java définit une syntaxe particulière pour créer

des instances de deux classes importantes :

☞ la classe String :

String name = "ULR";

// equivalent à...

String name1 = new String("ULR");

☞ la classe Class :

Class typeInt = int.type;

Class typePoint = Point.class;

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 11

2 – Classes et objets

Référencement d’objets

En Java, les références représentent les

adresses mémoire des objets auxquels elles

sont liées (pointeur en terminologie C/C++).

Donc Java dispose du concept de pointeur mais

pas de celui d’arithmétique sur pointeurs

(déréférencement, incrémentation... )

Noter que l’absence d’objet est représenté par

le mot­clé null :

String s = null;

Point p = null;

D’autre part, il est possible de tester le type

d’une référence via l’opérateur « instanceof ».

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 12

2 – Classes et objets

Utilisation d’objets

L’utilisation d’objets s’effectue via l’opérateur

« . » pour accèder aux méthodes et aux

champs :

Point p = new Point(4, 5);

double x = p.x;

p.y = p.x * p.x;

double d = p.distanceDeOrigine();

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 13

2 – Classes et objets

Copie d’objets

L’affectation entre deux handles ne copie que la

référence, et pas l’objet référencé (phénomène

d’alias).

Point p = new Point(2.0,­3.5);

Point q = p; // p et q référencent

// le même objet

Le passage d’argument pour une méthode suit

le même comportement.

Pour créer une copie d’objet il est nécessaire

d’utiliser la méthode clone() (héritée de

java.lang.Object).

Point p = new Point(2.0,­3.5);

Point q = (Point) p.clone();

Pour être clonable une classe doit mettre en

œuvre l’interface Cloneable.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 14

2 – Classes et objets

Attention ! : par défaut la méthode clone() est

conçue pour réaliser une copie « superficielle »

(shallow copy) qui contient une copie des types

primitifs et des références.

Une copie « profonde » (deep copy) est à la

charge du programmeur en redéfinissant la

méthode clone() (méthode récursive).

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 15

2 – Classes et objets

Le mot­clé this

Ce mot­clé est utilisé pour désigner l’instance

sur laquelle s’applique la méthode.

Le compilateur l’ajoute automatiquement à

chaque attribut de l’instance.

La méthode distanceDeOrigine donnée en

exemple précédemment devrait s’écrire :

public double distanceDeOrigine() {

return Math.sqrt(this.x*this.x

+ this.y*this.y);

}

Un autre exemple sera donné lors de la

comparaison d’objets.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 16

2 – Classes et objets

Comparaison d’objets

Avec les types primitifs, l’opérateur de

comparaison (==) teste si deux valeurs sont

identiques.

Ce même opérateur, lorsqu’il est utilisé avec

des objets, teste simplement si deux références

pointent sur le même objet (identité).

String lettre = "r";

String s = "bonjour";

String t = "bonjou" + lettre;

if (s == t) // chaînes différentes !...

System.out.println("égalité");

Il existe donc deux tests pour les objets :

☞ l’identité réalisé avec l’opérateur ==

☞ l’égalité réalisé avec la méthode equals()

if (s.equals(t)) // OK !...

System.out.println("égalité");

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 17

2 – Classes et objets

Cette méthode equals() est à écrire par le

concepteur d’une classe car, par défaut, cette

méthode est héritée de Object et elle se

contente uniquement de comparer les

références (même comportement que

l’opérateur ==).

public class Point {

private double x,y;

public boolean equals(Object o) {

if (o == this) // si c’est le meme objet

return true;

if (!(o instanceof Point))

return false;

Point p = (Point) o;

return (this.x == p.x

&& this.y == p.y);

}

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 18

2 – Classes et objets

Surcharge de méthode

Avec Java il est possible de définir plusieurs

méthodes avec le même nom

☞ surcharge (overloading) de méthode

public class Ecran {

void affiche(char c) { }

void affiche(int i) { }

}

Le compilateur détermine la méthode appelée

en comparant les types des arguments réels

avec ceux des arguments formels des fonctions

du même nom.

La surcharge sert généralement à conserver la

sémantique (le sens) d’une méthode définie

pour un type mais à l’appliquer à d’autres

types.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 19

2 – Classes et objets

Les constructeurs étant des méthodes

particulières, ils peuvent également être

surchargés.

public class Point {

...

public Point() {

this.x = 0; this.y = 0;

}

public Point(double abs, double ord) {

this.x = abs; this.y = ord;

}

public Point(Point p) {

this.x = p.x;

this.y = p.y;

}

}

Attention : quand une classe ne possède aucun

constructeur, le compilateur en fournit un par

défaut qui ne prend aucun argument. Si un

autre constructeur existe, le compilateur ne

fournit pas de constructeur par défaut.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 20

2 – Classes et objets

Allocation mémoire et ramasse­miettes

Java est conçu pour récupérer

automatiquement la mémoire allouée à des

objets inutilisés.

Point p = new Point(1,2);

// utilisation de l’objet p...

p = new Point(2,3);

L’objet référencé précédemment par p n’est

plus utilisé, la mémoire utilisée par cet objet

sera récupérée par le ramasse­miettes (garbage

collector) lors de son activation.

Avantage : Libère le programmeur de la

gestion explicite de la mémoire et évite

certaines erreurs à l’exécution.

Inconvénient : Ralentissement de l’exécution

lors de l’activation du ramasse­miettes.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 21

3 – Les exceptions

Les exceptions

Gestion des erreurs

Problème :

☞ l’auteur d’une bibliothèque peut détecter

les erreurs à l’exécution mais n’a, en

général, aucune idée de ce qu’il faut faire

ensuite...

☞ l’utilisateur peut savoir comment traiter

ces erreurs mais ne peut les détecter...

La notion d’exception est là pour aider au

traitement de ces problèmes.

Idée fondamentale : une méthode qui

rencontre un problème qu’elle ne peut traiter

lance une exception en espérant que son

appelant pourra gérer le problème.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 22

3 – Les exceptions

La syntaxe

– L’instruction throw permet de « lancer » une

exception qui doit être une instance de la

classe Throwable ou de ses dérivées (Error,

Exception, RuntimeException)

– Les instructions try et catch définissent un

bloc d’exception selon la syntaxe suivante :

try

BlocInstructionsTry

catch (ClasseException exceptionInterceptee)

BlocInstructions

À noter qu’il peut exister plusieurs blocs

catch.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 23

3 – Les exceptions

Exemple

class MaClasse

{

// ...

void uneMethode ()

{

try

{

// ...

throw new Exception ();

}

catch (Exception uneException)

{

// Que faire en cas d’exception ?

}

}

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 24

3 – Les exceptions

Exemple (suite)

Une méthode susceptible de déclencher une

exception doit s’écrire ainsi :

class MaClasse

{

// ...

void uneMethode () throws ClasseException

{

// ...

// En cas d’erreur,

// déclenchement d’une exception

throw new ClasseException ();

// ...

}

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 25

3 – Les exceptions

Discrimination des exceptions

class PbEcriture extends Exception { }

class PbLecture extends Exception { }

class Fichier {

char[] lire(int nbCar) throws PbLecture {

...

throw new PbLecture();

}

void ecrire(char[] elts) throws PbEcriture {

...

throw new PbEcriture();

}

//...

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 26

3 – Les exceptions

Discrimination des exceptions (suite)

Un utilisateur de la classe Fichier pourra

différencier les deux exceptions en utilisant

deux gestionnaires :

public void uneMethode(Fichier f) {

try

{

char[] t;

t = f.lire(5);

f.ecrire(t);

}

catch (PbLecture e1)

{

...

}

catch (PbEcriture e2)

{

...

}

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 27

3 – Les exceptions

La clause finally

De manière formelle, un gestionnaire

d’exception contient :

☞ toujours un bloc try

☞ zéro ou n bloc(s) catch

☞ zéro ou un bloc finally

Ce bloc finally est exécuté à la sortie du bloc

try.

Cette exécution a lieu si cette sortie est due :

☞ à l’arrivée en fin de bloc try

☞ à une sortie provoquée par une instruction

break, continue ou return

☞ à une exception captée un bloc catch

précédant finally

☞ à une exception non captée

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 28

3 – Les exceptions

La clause finally (suite)

▲ Le bloc finally n’est pas exécuté si la

méthode System.exit() est appelée dans le

bloc try.

Un bloc finally est généralement utilisé pour

terminer « proprement » un programme :

fermeture de fichiers, clôture de connexions

réseau, etc...

try { // ouvrir un fichier, appeler des

// methodes susceptibles

// de lever des exceptions

}

catch (CertaineException e1) {

// traitement de l’exception

}

catch (AutreException e2) {

// traitement de l’exception

}

finally {

// fermer le fichier

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 29

3 – Les exceptions

Deux types d’exception

À côté des exceptions définies par les

utilsateurs de Java (dérivées de

java.lang.Exception), il existe des

exceptions propres à la machine virtuelle

(dérivées de java.lang.RuntimeException).

Ces exceptions ont les propriétés suivantes :

☞ elles correspondent à des problèmes

détectés à l’exécution par la machine

virtuelle (division par zéro, utilisation d’un

pointeur nul, etc.)

☞ le compilateur ne force par leur capture car

le coût de cette détection serait trop

important par rapport au bénéfice de leur

traitement

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 30

3 – Les exceptions

Les exceptions d’exécution

Les principales exceptions d’exécutions et leur

signification :

Exception Description

IllegalArgumentException Valeur du paramètre

inappropriée

IllegalStateException L’état de l’objet

ne permet pas

l’exécution de la

méthode

NullPointerException Pointeur nul

IndexOutOfBoundException Valeur hors

intervalle

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 31

3 – Les exceptions

Pour résumer...

L’utilisation d’exceptions :

☞ permet une distinction nette entre la

détection des erreurs et leur traitement

☞ permet de conserver un code plus facile à

maintenir

☞ constitue un mécanisme efficace

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 32

4 – Les « packages »

Les « packages »

Un package (paquetage) représente un

ensemble nommé de classes.

La plate­forme Java contient des packages dont

les noms débutent par java, javax et org.omg.

Chaque classe possède deux noms :

☞ un nom simple, nom donné dans la

définition de la classe

☞ un nom qualifié constitué du nom du

package auquel elle appartient suivi de son

nom simple.

Exemple :

La classe String appartient au package

java.lang donc son nom qualifié est

java.lang.String.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 33

4 – Les « packages »

Définition d’un « package »

Pour indiquer que les classes contenues par un

fichier Java appartiennent à un package

particulier, il est nécessaire d’utiliser le mot­clé

« package » suivi du nom de celui­ci et ceci au

début du fichier.

package fr.univ_lr.iupgi;

// à partir d’ici, toutes les classes

// définies dans ce fichier

// appartiennent au

// package fr.univ_lr.iupgi

Par défaut, les classes appartiennent à un

package sans nom.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 34

4 – Les « packages »

Importation de classes

Par défaut, toutes les classes appartenant au

package java.lang peuvent être utilisées avec

leur nom simple.

Toutes les classes en dehors de ce package

doivent être référencées par leur nom qualifié

(ex. java.io.File au lieu de File) .

Pour alléger la syntaxe des noms de classe, il

existe la (ou les) déclaration(s) « import » (qui

doit suivre « package ») .

import java.io.File;

// à partir d’ici, on peut utiliser

// le nom File au lieu de java.io.File

Il est possible d’importer toutes les classes

d’un package (déconseillé !...)

import java.io.*;

À noter que import ne s’applique pas aux

sous­paquetages (subpackages).

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 35

4 – Les « packages »

Unicité des noms de packages

Une des fonctions importantes des packages

est de partitionner le domaine de noms Java et

d’éviter d’éventuelles collisions entre les noms

de classes.

Par exemple, seul le nom de package rend

distinctes les classes java.util.List et

java.awt.List.

-→ d’où le besoin d’unicité des noms de

packages.

La proposition de Sun est d’utiliser les noms de

domaines Internet avec leurs éléments inversés

(à l’exception des packages java, javax et

sun).

Exemple pour un projet à l’IUP :

package fr.univ_lr.iupgi.monProjet;

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 36

4 – Les « packages »

Structure de fichiers associée

Il existe une correspondance entre un nom de

package et le nom du répertoire où seront

stockées les classes associées à ce package.

La règle est que à chaque élément du nom du

package correspond un nom de répertoire.

Exemple : Une classe appartenant à

fr.univ_lr.iupgi.monProjet sera stockée

dans le répertoire

fr/univ_lr/iupgi/monProjet.

Par défaut, ce répertoire est recherché à partir

du répertoire courant (chemin relatif).

D’autres points d’entrée à cette recherche

peuvent être donnés :

☞ soit par l’option ­classpath de

l’interpréteur

☞ soit par la variable d’environnement

CLASSPATH

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 37

5 – Différences entre C et Java

Différences entre C et Java

☞ pas de préprocesseur

– définition de constantes

-→ champs static final

– pas de #include

-→ pas de besoin

– pas de compilation conditionnelle

-→ pas de besoin

☞ pas de variables globales

☞ taille standardisée des types primitifs

☞ pas d’arithmétique sur les pointeurs (*, &)

☞ pas de goto

☞ pas de struct ni de union

☞ pas de enum (jusqu’à la version 1.5)

☞ pas de typedef

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 38

6 – L’héritage

L’héritage

L’héritage offre deux avantages principaux :

☞ la réutilisation par extension de classes

(parentes)

☞ la substitution d’objets (instances) par

conformité à un protocole (= ensemble de

messages auquel un objet peut répondre)

En Java, l’héritage entre deux classes est

marqué par le mot­clé « extends ».

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 39

6 – L’héritage

Un exemple simple

Soit une bibliothèque multimédia contenant

des CD et des K7 Video :

CD K7Video

BiblioMultimédia

affiche()

emprunt : booleancommentaires : stringmetteurEnScene : string

fixeCommentaires()donneCommentaires()fixeEtatEmprunt()donneEtatEmprunt()

titre : stringdurée : integer

titre : stringartiste : stringnbTitres : stringdurée : integeremprunt : booleancommentaires : stringfixeCommentaires()donneCommentaires()fixeEtatEmprunt()donneEtatEmprunt() affiche()

Bibliothèque multimédia

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 40

6 – L’héritage

Un exemple simple (suite)

Une analyse rapide montre que les classes CD

et K7Video sont très semblables (certaines

parties sont mêmes identiques).

Cette duplication de code entraîne :

☞ une maintenance laborieuse et plus difficile

☞ augmente les risques d’erreurs dues à cette

maintenance

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 41

6 – L’héritage

Utilisation de l’héritage

En utilisant la relation d’héritage on

« factorise » le code ce qui évite sa duplication

et facilite sa mise à jour...

BiblioMultimédia

CDK7Video

ElementMultimédia

artiste : stringnbTitres : integer

titre : stringdurée : integeremprunt : booleancommentaires : stringfixeCommentaires()donneCommentaires()fixeEtatEmprunt()donneEtatEmprunt()affiche()

metteurEnScene : string

Bibliothèque multimédia

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 42

6 – L’héritage

Utilisation de extends

Un extrait du code Java illustrant les classes

précédentes :

public class ElementMultimédia

{

private String titre;

private int durée;

private boolean emprunt;

private String commentaires;

// constructeur et méthodes...

}

public class K7Video extends ElementMultimédia

{

private String metteurEnScene;

// constructeur et méthodes...

}

public class CD extends ElementMultimédia

{

private String artiste;

private String nbTitres;

// constructeur et méthodes...

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 43

6 – L’héritage

Héritage et termes associés

☞ Définition d’une superclasse :

ElementMultimédia

☞ Définition de sous­classes K7Video et CD

☞ La superclasse définit les attributs

communs

☞ Les sous­classes héritent des attributs de la

superclasse

☞ Les sous­classes ajoutent leurs propres

attributs

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 44

6 – L’héritage

Héritage et constructeurs (1)

La classe ElementMultimédia possède un

constructeur qui devra être appelé par ceux

des sous­classes :

public class ElementMultimédia

{

private String titre;

private int durée;

private boolean emprunt;

private String commentaires;

public ElementMultimédia(String unTitre,

int uneDurée)

{

this.titre = unTitre;

this.durée = uneDurée;

this.emprunt = false;

this.commentaires = "";

}

//méthodes...

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 45

6 – L’héritage

Héritage et constructeurs (2)

public class K7Video extends ElementMultimédia

{

private String metteurEnScene;

public K7Video(String unMetteurEnScene,

String unTitre,

int uneDurée)

{

super(unTitre, uneDurée);

this.metteurEnScene = unMetteurEnScene;

}

// méthodes...

}

public class CD extends ElementMultimédia

{

private String artiste;

private String nbTitres;

public CD(String unArtiste,

int unNbTitres,

String unTitre,

int uneDurée)

{

super(unTitre, uneDurée);

this.artiste = unArtiste;

this.nbTitres = unNbTitres;

}

// méthodes...

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 46

6 – L’héritage

Héritage et constructeurs (3)

☞ le constructeur de la sous­classe doit

comporter un appel au constructeur de la

super­classe (super).

☞ S’il n’existe pas, le compilateur ajoute

l’appel au constructeur par défaut de la

super­classe (super(), sans paramètre).

Cet appel est correct seulement si la

superclasse en possède un.

☞ cet appel doit être la première instruction

du constructeur de la sous­classe.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 47

6 – L’héritage

Sous­typage

Dans la classe BilbioMultimédia, avant la

création des classes K7Video et CD, nous

avions les méthodes suivantes :

public class BilbioMultimédia {

public void ajoutCD(CD unCD) { ... }

public void ajoutK7Video(K7Video uneK7Video) {

...

}

}

Avec la création des deux sous­classes, ces

deux méthodes disparaissent au profit d’une

méthode unique :

public void ajoutEltMultimédia(

ElementMultimédia unEltMultimédia

)

Cette méthode est appelée de la manière

suivante :

BilbioMultimédia biblio = new BilbioMultimédia();

K7Video uneK7 = new K7Video(...);

biblio.ajoutEltMultimédia(uneK7);

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 48

6 – L’héritage

Sous­classes et sous­typage

☞ Les classes définissent des types.

☞ Les sous­classes définissent des sous­types.

☞ Des objets des sous­classes peuvent être

utilisés à place des objets du supertype :

☞ C’est le principe de substitution

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 49

6 – L’héritage

Sous­classes et affectation

Des instances d’une sous­classe peuvent être

affectés à des variables des super­classes :

ElementMultimédia unElt = new K7Video(...);

ElementMultimédia unElt = new CD(...);

Sous­classes et passage de paramètres

Des instances d’une sous­classe peuvent être

passés comme paramètres des super­classes :

K7Video uneK7 = new K7Video(...);

biblio.ajoutEltMultimédia(uneK7);

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 50

6 – L’héritage

Héritage : classe vs. objet

Il est nécessaire de bien faire la distinction

entre le diagramme de classes décrivant la

hiérarchie et la factorisation du code...

BiblioMultimédia ElementMultimédia

CD K7Video

eltPossedé1 1..*

Diagramme de classes

... de la représentation mémoire des objets

créés au cours de l’exécution

laBase: BiblioMultimédia

uneK7Video:K7Video uneAutreK7Video:K7VideounCD:CD

Diagramme d’objets

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 51

6 – L’héritage

Héritage & transtypage (1)

On peut affecter un objet d’un sous­type à une

variable d’un supertype mais on ne peut pas

faire directement l’inverse.

Soit la classe BilbioMultimédia avec une

méthode d’emprunt :

public ElementMultimédia empruntEltMultimédia(

String titre

)

et le fragment de code suivant :

CD unCD = base.empruntEltMultimédia("7e symph.");

☞ Même si la référence à l’objet retourné est

bien une instance de CD, cela provoquera une

erreur !...

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 52

6 – L’héritage

Héritage & transtypage (2)

Ce n’est pas autorisé par le compilateur. Ce

comportement peut s’expliquer avec les règles

suivantes :

– tout élément de la bibliothèque est de type

ElementMultimédia

– mais tout ElementMultimédia n’est pas un

CD

En autorisant l’affectation précédente, le

compilateur permettrait l’utilisation d’une

K7Video à la place d’un CD et donc d’appeler

des méthodes qui n’existent pas pour ce type

d’objet.

☞ Solution : préciser un transtypage...

CD unCD = (CD)

base.empruntEltMultimédia("7e symph.");

Si la référence retournée n’est pas celle d’un CD

alors une exception sera levée à l’exécution...

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 53

6 – L’héritage

Polymorphisme (1)

Soit la hiérarchie suivante

BiblioMultimédiaElementMultimédia

CD K7Video

eltPossedé1 1..*

affiche()

La méthode affiche va permettre de visualiser

les champs communs à une instance de CD ou

de K7Video.

Cependant elle ne peut afficher les champs

spécifiques à chaque instance...

L’héritage est « à sens unique » :

– une sous­classe hérite des champs de la

superclasse

– la superclasse ne sait rien des champs de la

sous­classe

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 54

6 – L’héritage

Polymorphisme (2)

Une solution envisageable...

BiblioMultimédia ElementMultimédia

CD K7Video

eltPossedé1 1..*

affiche() affiche()

Mais :

– pour afficher les champs communs, il ne faut

pas que ceux­ci aient été déclarés private

– d’autre part, la méthode affiche n’est plus

connue pour le type ElementMultimédia

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 55

6 – L’héritage

Polymorphisme (3)

Voici la méthode afficheElements de la

classe BilbioMultimédia :

public void afficheElements()

{

ElementMultimédia elt;

for(Iterator iter = elements.iterator();

iter.hasNext();

)

{

elt = (ElementMultimédia) iter.next();

elt.affiche(); // OK ?...

}

}

Pour que cette méthode se compile, il est

nécessaire qu’une version de affiche soit

présente dans ElementMultimédia.

Néanmoins, à l’exécution, on pourra constater

que la méthode affiche appelée sera soit celle

de CD, soit celle de K7Video.

☞ Pourquoi ?...

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 56

6 – L’héritage

Type statique vs. type dynamique

Pour mieux comprendre le comportement

précédent, il convient de définir les notions de

type statique et type dynamique.

Le type déclaré d’une variable est son type

statique.

Le type de l’objet que référence une variable

est son type dynamique.

Exemple :

ElementMultimédia elt = new CD();

Type statique de elt → ElementMultimédia

Type dynamique de elt → CD

En Java, le compilateur contrôle les violations

de type statique.

La machine virtuelle, à l’exécution, contrôle les

violations de type dynamique.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 57

6 – L’héritage

Redéfinition de méthode

Pour que la méthode afficheElements puisse

se compiler correctement nous devons avoir la

structure suivante :

BiblioMultimédia ElementMultimédia

CD K7Video

eltPossedé

1 1..*

affiche() affiche()

affiche()afficheElement()

La méthode affiche présente dans

ElementMultimédia est redéfinie dans les

deux sous­classes CD et K7Video.

Une méthode qui redéfinit celle héritée de sa

super­classe doit posséder la même signature.

☞ Comment une méthode redéfinie est­elle

sélectionnée à l’exécution ?

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 58

6 – L’héritage

Recherche et sélection de méthodes

Premier cas : héritage sans redéfinition

:K7Video

K7Video uneK7;

ElementMultimédia+affiche()

K7Video

{instance-de}

uneK7.affiche();

☞ La hiérarchie d’héritage est parcourue de bas

en haut à la recherche de la méthode...

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 59

6 – L’héritage

Recherche et sélection de méthodes

Deuxième cas : héritage et redéfinition

:K7Video

ElementMultimédia unElt;

ElementMultimédia+affiche()

K7Video+affiche()

{instance-de}

unElt.affiche();

☞ La première version trouvée est utilisée...

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 60

6 – L’héritage

Recherche de méthode à l’exécution

Comment le compilateur détermine la méthode

affiche() à appeler ?...

➠ en fait le compilateur ne le sait pas car il ne

peut pas le savoir !... (il ne vérifie que les types

statiques)

Dans ce cas, le compilateur produit un code

permettant une recherche dynamique de

méthode (liaison dynamique) à l’exécution

exécutant les actions suivantes :

1. accès à l’instance référencée par la variable

2. détermination de la classe de l’instance

3. recherche de la méthode dans cette classe

4. si la méthode est absente, on la recherche

dans la super­classe jusqu’à remonter à la

classe racine...

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 61

6 – L’héritage

Exemple de la classe Object

L’architecture retenue pour la hiérarchie de

classes Java a été d’avoir une classe racine

unique (Object) dont toutes les autres classes

héritent.

Cela permet de s’assurer que les classes

possèdent toutes un ensemble minimal de

méthodes communes.

Exemple :

La méthode toString dont la comportement

par défaut est d’afficher la classe de l’instance

suivie de son adresse mémoire, par ex.

K7Video@3ef5600.

Ce comportement peut être modifié en

redéfinissant cette méthode dans une classe

spécifique.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 62

6 – L’héritage

Masquage des données et

encapsulation

Une des principales techniques employée en

programmation objet est celle de

l’encapsulation :

« Séparer les choses qui peuvent changer

de celles qui ne doivent pas... »

données

méthodes

Les données (attributs) sont encapsulées par

les seules entités autorisées à les manipuler

➠ les méthodes.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 63

6 – L’héritage

Masquage des données et

encapsulation (suite)

Pourquoi encapsuler les données ?...

Plusieurs raisons :

1. la plus importante est de masquer les

détails de la mise en œuvre

2. protéger la cohérence des données

(dépendance)

3. faciliter la mise au point des programmes

(le code modifant les données se situe

uniquement dans les méthodes)

4. simplifie la compréhension du

fonctionnement de l’objet (moins de

membres visibles)

Java mixe dans un même fichier l’interface et la

mise en œuvre (inconvénient en partie

compensé par un système de documentation

(pages HTML) du code)

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 64

6 – L’héritage

Contrôle des accès

Au sein d’une même classe, tous les membres

peuvent être utilisés sans restriction d’accès.

Pour les autres classes (externes), Java définit

des règles d’accès pouvant être spécifiées via

des mots­clé contrôlant l’accès : public,

protected et private.

Ce contrôle des accès s’exerce

hiérarchiquement sur :

1. les paquetages

2. les classes

3. les membres d’une classe

Ce contrôle s’exerce également sur la relation

d’héritage.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 65

6 – L’héritage

Contrôle des accès (suite)

Accès aux paquetages

Un paquetage est toujours accessible au code

définit dans le paquetage.

L’accessibilité d’autres paquetages dépend de

la manière dont est mise en œuvre la notion de

paquetage sur le système d’exploitation

sous­jacent (droits d’accès sur les répertoires

par ex.).

Accès aux classes

Par défaut, les classes sont accessibles dans le

paquetage où elles sont définies. Cependant

une classe qualifiée « public » est accessible

par n’importe quelle classe.

▲ Une classe ne peut pas être déclarée

private ou protected.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 66

6 – L’héritage

Contrôle des accès (suite)

Accès aux membres

Par défaut, les classes appartenant au même

paquetage peuvent accèder réciproquement à

tous leurs membres (accès « friendly »)

Cet accès par défaut peut être modifié par les

trois spécificateurs d’accès selon les règles

suivantes :

– un membre public est accessible par toute

classe accédant à la classe du membre

– un membre private n’est accessible que par

les méthodes de la classe où il est défini

– un membre protected est accessible à toute

classe appartenant au même paquetage et

aux sous­classes (quelque soit leur paquetage

d’appartenance)

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 67

6 – L’héritage

Contrôle des accès (suite)

Exemple

package P1;

class Cercle {

protected double r;

...

}

package P2;

class CercleCentre extends Cercle {

...

public boolean estPlusGrand(Cercle c) {

return (this.r > c.r); ☞ Erreur !}

}

L’accès à c.r est illégal car ce champ n’étant

pas hérité la règle d’accès par défaut

s’applique...

☞ La solution consiste à mettre Cercle et

CercleCentre dans le même paquetage...

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 68

6 – L’héritage

Contrôle des accès et héritage

Une sous­classe accède toujours aux membres

protected de sa super­classe... (sauf des

constructeurs)

Les membres private sont hérités mais la

sous­classe n’y a jamais accès.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 69

6 – L’héritage

Exemples avec différents

qualificateurs d’accès

package A package B

A.C1

A.C2

A.C4

A.C3

B.C5

B.C6

Accès privatepackage A package B

A.C1

A.C2

A.C4

A.C3

B.C5

B.C6

Accès protected

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 70

6 – L’héritage

Exemples avec différents

qualificateurs d’accès

package A package B

A.C1

A.C2A.C4

A.C3

B.C5

B.C6

Accès par défaultpackage A package B

A.C1

A.C2A.C4

A.C3

B.C5

B.C6

Accès public

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 71

6 – L’héritage

Contrôle des accès

Pour résumer...

Visibilité

Accessible à : public protected défaut private

La classe le définissant ✔ ✔ ✔ ✔

Une classe ✔ ✔ ✔ ­

dans le même paquetage

Une sous­classe ✔ ✔ ­ ­

dans un autre paquetage

Une non sous­classe ✔ ­ ­ ­

dans un autre paquetage

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 72

6 – L’héritage

Contrôle des accès

... et quelques règles d’utilisation

☞ Ne jamais mettre public les attributs (sauf

à la rigueur des constantes)

☞ Un fichier Java ne peut contenir qu’une

seule classe qualifiée « public »

☞ Mettre protected les attributs lorsque la

classe présente un intérêt à être

sous­classée mais attention ces attributs ne

devront plus être modifiés...

☞ Dans le doute, créer un membre avec une

protection forte quitte à lever cette

protection dans une version ultérieure de la

classe (l’inverse n’étant pas possible)

☞ Fournir des méthodes accesseurs (get/set)

pour chaque attribut private

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 73

6 – L’héritage

Accès aux champs dans les

super­classes

Supposons trois classes A, B et C définissant

chacune un attribut x et la relation d’héritage :

C -→ B -→ A.

Dans les méthodes de la classe C, on peut se

référer à ces différents attributs de la manière

suivante :

x // attribut x dans C

this.x // attribut x dans C

super.x // attribut x dans B

((B) this).x // attribut x dans B

((A) this).x // attribut x dans A

super.super.x // illegal...

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 74

6 – L’héritage

Différences entre redéfinition et

masquage

Java ne traite pas de manière identique les

méthodes redéfinies et les attributs masqués.

La partie de code suivante illustre cette

différence :

class A {

int i = 1;

int f() { return i; }

static char g() { return ’A’; }

}

class B extends A {

int i = 2;

int f() { return ­i; }

static char g() { return ’B’; }

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 75

6 – L’héritage

Différences entre redéfinition et masquage (suite)

public class Test {

public static void main(String[] args) {

B b = new B();

System.out.println(b.i); //fait reference a B.i

System.out.println(b.f()); //fait reference a B.f()

System.out.println(b.g()); //fait reference a B.g()

System.out.println(B.g()); //B.g() (mieux que b.g())

A a = b; // le type dynamique de a est B

System.out.println(a.i); //fait reference a A.i

System.out.println(a.f()); //refere toujours a B.f()

System.out.println(a.g()); //fait reference a A.g()

System.out.println(A.g()); //A.g() (mieux que a.g())

} }

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 76

6 – L’héritage

Conformité à un protocole

Le fait qu’une sous­classe hérite des méthodes

de sa super­classe permet de substituer à toute

instance de la super­classe une instance de la

sous­classe.

Exemple :

class Dessin {

void ajouterCercle(Cercle c) { ... }

}

Dessin d = new Dessin();

CercleGraphique c = new CercleGraphique();

d.ajouterCercle(c);

// OK car CercleGraphique hérite de Cercle

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 77

6 – L’héritage

Méthodes qualifiées final

Quand une méthode est qualifiée final il est

cependant possible de faire l’économie d’une

recherche de la méthode lors de l’exécution. En

effet, la méthode étant déclarée final, elle ne

peut être redéfinie dans une sous­classe donc

le compilateur sait où se situe la seule version

de la méthode...

➠ la recherche à l’exécution n’est plus

nécessaire. L’appel des méthodes :

☞ appartenant à une classe final

☞ qualifiées final, private ou static

ne nécessite pas de recherche à l’exécution.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 78

6 – L’héritage

Appeler une méthode redéfinie

☞ utilisation du mot­clé super

class A {

int i = 1;

int f() { return i; }

}

class B extends A {

int i;

int f() {

i = super.i + 1;

return super.f() + i;

}

}

▲ super.i ≡ ((A)this).i

mais super.f() ≠ ((A)this).f()

☞ Penser également au chaînage des méthodes

redéfinies...

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 79

6 – L’héritage

Retour sur la surcharge...

Contrairement à la redéfinition, le choix d’une

méthode surchargée est toujours réalisé à la

compilation .

public class TestSurcharge {

public static String type(Integer i) {

return "Integer";

}

public static String type(Object o) {

return "Ce n’est pas un Integer";

}

public static void main (String[] args) {

Object[] test = new Object[]

{ new Integer(4), new Double(2.3) };

for(int i=0; i < test.length; i++)

System.out.println(type(test[i]));

}

}

L’exécution du main déclenchera, pour les 2

objets du tableau, l’appel à

donneType(Object) car, lors de la

compilation, le type de test[i] est Object.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 80

6 – L’héritage

Classes abstraites

Pour faciliter l’élaboration d’une hiérarchie de

classes, il peut parfois être intéressant de

définir des classes non directement

instanciables.

Ces classes ont pour but de regrouper

certaines caractéristiques communes et de

diminuer ainsi le niveau de détails dans la

description des sous­classes.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 81

6 – L’héritage

Héritage d’une classe abstraite

public abstract class Forme {

public abstract double aire();

public abstract double circonference();

protected Color couleur;

}

class Cercle extends Forme {

public static final double PI = 3.141592;

protected double r;

public Cercle(double r,Color c)

{ this.r = r; couleur = c; }

public double rayon() { return r; }

public double aire() { return PI*r*r; }

public double circonference()

{ return 2*PI*r; }

}

class Rectangle extends Forme {

protected double l, h;

public Rectangle(double l, double h, Color c) {

this.l = l; this.h = h; couleur = c;

}

public double largeur() { return l; }

public double hauteur() { return h; }

public double aire() { return l*h; }

public double circonference()

{ return 2*(l + h); }

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 82

6 – L’héritage

Héritage d’une classe abstraite (suite)

Spécificités d’une classe abstraite :

☞ tout classe possèdant une méthode

abstraite est de fait abstraite

☞ une classe abstraite ne peut être instanciée

☞ une sous­classe d’une classe abstraite ne

devient concrète (instanciable) que si elle

définit toutes les méthodes abstraites

héritées

☞ des méthodes static, private ou final

ne peuvent être abstraites

☞ similairement, une classe final ne peut

être abstraite

☞ une classe peut être déclarée abstraite

même si elle ne contient aucune méthode

abstraite

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 83

6 – L’héritage

Héritage d’une classe abstraite (suite)

Forme[] formes = new Forme[3];

formes[0] = new Cercle(2.0);

formes[1] = new Rectangle(2.0, 3.0);

formes[2] = new Rectangle(4.0, 1.0);

double surfaceTotale = 0;

for(int i=0; i < formes.length; i++)

surfaceTotale += formes[i].aire();

Deux points à noter ici :

☞ conversion implicite des objets provenant

de sous­classes de Forme en objets Forme

☞ recherche dynamique de la méthode aire

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 84

6 – L’héritage

Les interfaces

Contrainte = Java permet à une classe de

posséder uniquement une super­classe.

La solution proposée par Java consiste à définir

des entités appelées interfaces, concept très

proche de la notion de classe.

Une interface est utilisée pour définir un

protocole de comportement qui peut être mis

en œuvre par n’importe quelle classe.

Les interfaces sont utiles pour :

– capturer des similarités entre des classes

n’ayant pas de lien direct et cela sans créer

de relation artificielle entre les classes ;

– déclarer des méthodes qu’une ou plusieurs

classes doivent implémenter ;

– présenter certaines méthodes d’un objet sans

révéler sa classe ;

– permettre une « sorte » d’héritage multiple.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 85

6 – L’héritage

Les interfaces (suite)

Un exemple d’interface :

public interface Comparable

{

public void compareTo(Object o);

}

Cette interface doit être implémentée par

toutes les classes utilisées dans des structures

de données maintenues triées.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 86

6 – L’héritage

Les interfaces (suite)

Une interface se distingue d’une classe par

certaines restrictions :

☞ toutes les méthodes d’une interface sont

implicitement abstraites

☞ toutes les méthodes d’une interface sont

implicitement publiques

☞ les seuls attributs que peut contenir une

interface sont des constantes déclarées

static et final

☞ une interface n’est pas instanciable

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 87

6 – L’héritage

Les interfaces (suite)

public class Point extends Object

implements Comparable {

private int x, y;

public Point(int cx, int cy) {

this.x = cx; this.y = cy;

}

// ...

public int compareTo(Object o) {

Point p = (Point) o;

int distanceThis = (int) Math.sqrt(x*x + y*y);

int distanceAutre = (int) Math.sqrt(p.x*p.x + p.y*p.y);

return (distanceThis ­ distanceAutre);

}

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 88

6 – L’héritage

Comparaison

classe abstraite ↔ interface

☞ une interface peut être implémentée par

n’importe quelle classe

☞ mais implémenter une interface possédant

de nombreuses méthodes peut être

fastidieux

☞ une classe ne peut hériter que d’une seule

classe abstraite

☞ une classe abstraite peut contenir des

méthodes déjà implémentées et donc en

faire bénéficier ses sous­classes

☞ modifier une interface conduit à modifier

toutes les classes qui l’implementent

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 89

6 – L’héritage

Utilisation d’interfaces multiples

L’utilisation de plusieurs interfaces est intéressante quand une

classe doit posséder différentes propriétés.

Une classe Point pourrait ainsi se définir :

class Point extends Object

implements Comparable, Clonable, Serializable

{ ... }

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 90

6 – L’héritage

Dériver des interfaces

Une interface peut posséder des

sous­interfaces.

Une sous­interface hérite de toutes les

méthodes abstraites et des constantes.

Une différence importante : une interface peut

dériver de plusieurs interfaces.

Exemple :

interface Modifiable extends Redimensionnable,

Translatable

{ .. }

Une interface peut également « implémenter »

d’autres interfaces en fournissant une mise en

œuvre des méthodes abstraites héritées.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 91

6 – L’héritage

Utiliser des interfaces pour

« marquer » des classes

Une interface (vide) peut être utilisée pour

indiquer que les instances d’une classe

possèdent une propriété particulière

(Cloneable, Serializable... ).

La classe déclare posséder cette propriété en

implémentant cette interface.

➠ la possession de cette propriété peut alors

être testée par l’opérateur instanceof.

Exemple :

MonObjet o = new MonObjet();

MonObjet copy;

if (o instanceof Cloneable)

copy = o.clone();

else

copy = null;

Cette technique permet de vérifier ici qu’une

instance peut être dupliquée.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 92

6 – L’héritage

Utiliser des interfaces pour

« masquer » des classes

Une interface peut être utilisée pour

restreindre l’utilisation des méthodes d’un

objet uniquement à celles indiquées dans

l’interface.

➠ utilisation importante dans certains

packages de la bibliothèque Java (notamment

dans la partie XML).

Exemple :

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 93

6 – L’héritage

interface Lire {

public int lire();

}

interface Ecrire {

public void ecrire(int i);

}

class LireEcrire implements Lire, Ecrire {

public int lire() { ... }

public void ecrire(int i) { ... }

}

// méthode utilisant l’interface Lire :

public void traitement(Lire l) {

// sur l, seule la méthode lire

// est utilisable

}

// dans le main :

LireEcrire le = new LireEcrire();

obj.traitement(le);

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 94

6 – L’héritage

Utiliser des interfaces pour

« masquer » des classes (suite)

Autre utilisation masquant le type réel de

l’objet manipulé.

Exemple :

class LireEcrire implements Lire, Ecrire {

public int lire() { ... }

public void ecrire(int i) { ... }

}

class AutreClasse {

public static Lire donneLire() {

return new LireEcrire();

}

}

// dans le main :

Lire l = AutreClasse.donneLire();

obj.traitement(l);

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 95

6 – L’héritage

L’héritage multiple ou comment

contourner les limitations de Java

Exemple :

En Java, pour qu’une classe soit réellement

utilisable pour instancier des objets

graphiques, il est nécessaire qu’elle dérive de

java.awt.Component. Si on reprend notre

classe CercleGraphique elle doit donc hériter

de Component

=⇒ elle ne peut plus hériter de Cercle.

Comment procéder ?...

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 96

6 – L’héritage

Réutiliser une classe parent sans

héritage

Cette réutilisation consiste en une délégation et

nécessite que la sous­classe réimplémente les

méthodes de la classe parent.

Pratiquement, les méthodes réimplémentées ne

font qu’appeler les méthodes de la classe

parent, elles délèguent leurs appels.

Les limites de cette approche :

☞ le code à écrire pour la réutilisation peut

être aussi important que le code réutilisé !...

☞ plus grave, une instance de

CercleGraphique ne peut plus être

réutilisée à la place d’une instance de

Cercle...

☞ enfin, les champs protected ne sont plus

directement utilisables.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 97

6 – L’héritage

public class CercleGraphique extends Component {

//réutilisation par délégation de Cercle

private Cercle _cercle;

public double circonference()

{ return _cercle.circonference(); }

public double aire()

{ return _cercle.aire();}

//partie spécifique à CercleGraphique

private java.awt.Color couleur;

public CercleGraphique(double r, Point o,

java.awt.Color c) {

this._cercle = new Cercle(r,o);

this.couleur = c;

}

public void paint(java.awt.Graphics g) {

g.setColor(couleur);

g.drawCircle(_cercle); // n’existe pas !...

}

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 98

6 – L’héritage

Hériter d’une classe et implémenter

une interface

Revenons au problème du composant

graphique...

Une solution est que la classe

CercleGraphique hérite de Component et

réutilise Cercle par délégation.

Cela donnerait le schéma UML suivant :

Cercle

− origine : Point

− rayon : float

+ circonference(): float+ aire() : float

CercleGraphique

− couleur : Color

- cercle : Cercle

+ paint(Graphics)+ circonference(): float+ aire() : float

Component(from java.awt)

+ paint(Graphics)

Héritage et délégation

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 99

6 – L’héritage

Hériter d’une classe et implémenter

une interfaceIl subsiste cependant la perte de conformité au

protocole de Cercle (pas de substitution

possible entre CercleGraphique et Cercle).

Pour conserver cette conformité au protocole

de Cercle on peut décomposer Cercle en une

interface et une classe d’implémentation.

Schéma UML final :

Component(from java.awt)

+ paint(Graphics)

<<interface>>Cercle

+ circonference(): float+ aire() : float

CercleImpl

− origine : Point

− rayon : float

+ circonference(): float+ aire() : float

CercleGraphique

− couleur : Color

- cercle : CercleImpl

+ paint(Graphics)+ circonference(): float+ aire() : float

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 100

6 – L’héritage

Les limites de la technique

interface­délégation

Les limites de cette approche :

☞ nécessité de posséder le code source de la

classe à réutiliser par délégation si celle­ci

ne possède pas d’interface...

☞ impossible à utiliser dans le cas où on doit

réellement hériter de deux classes (classes

java.awt.Component et

java.util.Observable par exemple).

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 101

7 – Les classes internes

Les classes internes

Le concept de classe interne est assez

particulier (introduit à la version 1.1 du JDK). Il

existe quatre intérêts principaux dans

l’utilisation de classes internes :

– une instance d’une classe interne peut

accèder à l’implémentation de l’instance qui

l’a créé (même aux données privées).

– les classes internes peuvent être masquées

aux autres classes du même package (conflit

de noms).

– les classes internes anonymes sont pratiques

pour définir des callbacks à la volée

– les classes internes sont bien appropriées à

la programmation événementielle.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 102

7 – Les classes internes

Les classes internesIl existe dans Java quatre types de classes

internes (inner classes) :

– classe interne (non statique) : une instance de

cette classe est toujours associée à une

instance de la classe englobante et a accès à

tous ses champs.

– classe membre statique : même

comportement qu’une classe normale mais

ne peut accèder qu’aux membres statiques

de la classe englobante.

– classe locale (à une méthode) : c’est une

classe définie dans une méthode. Elle

possède les mêmes droits d’accès que la

classe membre mais peut, en plus, accèder

aux variables locales qualifiées final de la

méthode englobante.

– classe anonyme : comme indiqué, ce type de

classe ne possède pas de nom et sa définition

intervient seulement lors de l’instanciation.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 103

7 – Les classes internes

Classe interne

Ce type de classe est toujours associée à une

instance de la classe englobante. Une classe

membre a accès à tous les champs de la classe

englobante.

Exemple :

public class MaFenetre extends Frame {

private boolean ferme = false;

// déclaration de la classe interne

class WinListner extends WindowAdapter {

private boolean attLocal;

public void windowClosing(WindowEvent e) {

ferme = true;

System.exit(0);

}

}

public static void main(String args[]) {

// utilisation de la classe interne

MaFenetre f = new MaFenetre();

f.addWindowListener( f.new WinListner());

f.attLocal = true; // Erreur !... interdit

}

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 104

7 – Les classes internes

Classe interne (suite)

Chaque instance de la classe interne possède

une référence invisible sur une instance de la

classe englobante qu’il l’a créée.

:WinListner

référence à laclasseenglobante

attLocal

f: MaFenetre

ferme

En fait le compilateur modifie le constructeur

de la classe interne en ajoutant l’instance

externe en paramètre (init. de la référence) :

WinListner(MaFenetre fenetre) {

refInstanceExterne = fenetre;

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 105

7 – Les classes internes

Classe interne statique

Ce type de classe n’est pas associée à une

instance de la classe englobante et n’a accès

qu’aux champs static de cette classe.

Exemple :

public class MaFenetre extends Frame

{

// déclaration de la classe interne

static class WinListner extends WindowAdapter

{

public void windowClosing(WindowEvent e)

{

System.exit(0);

}

}

public static void main(String args[])

{

// utilisation de la classe interne

MaFenetre f = new MaFenetre();

f.addWindowListener(new WinListner());

}

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 106

7 – Les classes internes

Classe interne localeComme les classes internes, ce type de classe

est toujours associée à une instance de la

classe englobante. Elle accède à tous les

champs de la classe englobante et aux variables

locales « final » de la méthode.

Exemple :

public class MaFenetre extends Frame

{

void addWL( final int valExit) {

// déclaration locale de la classe interne

class WinListner extends WindowAdapter

{

public void windowClosing(WindowEvent e)

{

System.exit(valExit);

}

}

this.addWindowListener(new WinListner());

}

public static void main(String args[]) {

// utilisation de la classe interne

MaFenetre f = new MaFenetre();

f. addWL(0);}

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 107

7 – Les classes internes

Classe anonymeC’est une forme particulière de classe interne.

Son choix est plus une affaire de style de

programmation.

Les caractéristiques suivantes orientent vers

l’utilisation d’une classe anonyme :

☞ déclaration très courte de la classe.

☞ une seule instance de la classe est utilisée.

☞ la classe est utilisée immédiatement après

sa définition.

public class MaFenetre extends Frame {

public static void main(String args[]) {

MaFenetre f = new MaFenetre();

f.addWindowListener(new WindowAdapter() {

// déclaration de la classe anonyme

public void windowClosing(WindowEvent e)

{

System.exit(0);

}

});

}

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 108

8 – Différences entre C++ et Java

Différences entre C++ et Java

☞ C++ offre l’héritage multiple

☞ C++ offre la généricité (template) (existe

dans Java depuis la version 1.5)

☞ C++ permet la surcharge d’opérateurs (une

seule exception « + » en Java)

☞ C++ offre des fonctions de conversion

appelant automatiquement les

constructeurs appropriés

☞ C++ manipule, par défaut, les objets par

valeur

☞ C++ détermine, par défaut, l’appel de

méthode lors de la compilation (liaison

statique)

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 109

9 – Conception d’IHM avec Java

Conception d’IHM avec Java

La conception d’IHM repose principalement sur

un ensemble de composants graphiques appelé

Swing faisant partie d’un ensemble plus

général appelé Java Foundation Classes (Java

2D, Drag and drop, Accessibility).

– les composants Swing sont dit légers

c’est­à­dire qu’ils n’utilisent pas

d’implémentation spécifique liée à une

plate­forme (contrairement à AWT)

– l’aspect de ces composants est adaptable

(notion de « Pluggable Look and Feel ») (ex.

Java, X11/Motif, Win32, Mac).

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 110

9 – Conception d’IHM avec Java

Les composants graphiques

Tous les composants graphiques sont dérivés

de la classe JComponent (pour Swing) ou de la

classe Component (pour AWT).

Certains types de composants (héritant de

java.awt.Container) sont capables d’en

contenir d’autres, ils sont appelés conteneurs.

Le fait d’hériter d’une classe unique,

JComponent (abstraite), permet de factoriser

un certain nombre de propriétés et de

comportements communs à tous les

composants.

À cette URL est présenté l’ensemble de

composants Swing disponibles.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 111

9 – Conception d’IHM avec Java

Les conteneurs

Avec Swing une IHM est constituée de

composants résidant dans un conteneur

(container). Celui peut être :

– une fenêtre (ex. JFrame)

– une applet (ex. JApplet) qui utilise comme

fenêtre celle du navigateur Internet.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 112

9 – Conception d’IHM avec Java

Les gestionnaires de présentation

Sans indication supplémentaire, les conteneurs

placent leurs composants selon une

configuration prédéfinie.

Cette configuration est gérée par un

gestionnaire de placement (Layout Manager).

Il existe plusieurs types de gestionnaire de

placement. Leur rôle est de disposer

« correctement » les composants c’est­à­dire de

déterminer la position et la taille des

composants les uns par rapport aux autres

quelle que soit la taille de la fenêtre dans

laquelle ils s’affichent.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 113

9 – Conception d’IHM avec Java

Les événements

Chaque fois qu’un utilisateur tape un caractère

au clavier ou clique sur un bouton de la souris,

un événement apparaît.

N’importe quel type d’objet peut être prévenu

(notifié) par l’apparition d’un événement. Pour

cela, l’objet doit implémenter une interface

spécifique et s’enregistrer comme auditeur

(listener) de la source de l’événement.

public class AppSwing

implements ActionListener {

...

JButton bt = new JButton("Un bouton !");

bt.addActionListener(this);

....

public void actionPerformed(ActionEvent e)

{

nbClics++;

label.setText(nbClics);

}

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 114

9 – Conception d’IHM avec Java

Les événements (suite)

Les composants Swing peuvent générer beaucoup de types

d’événements. La table suivante montre quelques exemples.

Quelques événements et leurs auditeurs

Action générant l’événement Type d’auditeur

Clic sur un bouton,

Enter dans un champ de saisie

ou choix d’un elt dans un menu ActionListener

Fermeture d’une fenêtre (principale) WindowListener

Clic avec souris sur composant MouseListener

Déplacemt souris sur composant MouseMotionListener

Composant devenant visible ComponentListener

Composant obtenant le focus FocusListener

Changemt ds sélection liste ou table ListSelectionListener

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 115

9 – Conception d’IHM avec Java

Architecture

Bien que l’utilisation de composants AWT soit

moins aisée que ceux de Swing, il est

cependant intéressant de connaître quelques

détails d’architecture.

Les composants AWT (Abstract Window

Toolkit) ont été développés pour être

indépendants du système de fenêtrage utilisé :

le code source est le même quelque soit la

plate­forme.

Mais si le code source ne change pas, la mise

en œuvre est dépendante de la plate­forme

selon le schéma suivant :

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 116

9 – Conception d’IHM avec Java

Architecture (suite)

À chaque composant AWT est associé un objet

natif de la plate­forme désigné sous le terme

de peer.

Pour tout composant AWT créé, il doit être créé

l’objet natif correspondant (rôle d’une classe

Toolkit).

Au moment d’afficher un conteneur, tous les

composants sont crées (Java et peer ). Si un

nouveau composant est ajouté au conteneur

après qu’il ait été rendu visible, il faut

explicitement faire appel à la méthode

validate pour que le composant peer soit

créé. On peut faire appel à la méthode

validate :

– du composant que l’on veut ajouter

– ou de la classe Container qui contient le

composant.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 117

9 – Conception d’IHM avec Java

Exemple

Voici un exemple d’interface graphique

récapitulant les différents points abordés.

– Code source complet

– Démonstration

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 118

9 – Conception d’IHM avec Java

Exemple (suite)

public class CelsiusConverter implements ActionListener {

JFrame converterFrame;

JPanel converterPanel;

JTextField tempCelsius;

JLabel celsiusLabel, fahrenheitLabel;

JButton convertTemp;

public CelsiusConverter() {

// création et configuration de la fenêtre.

converterFrame =

new JFrame("Convertisseur Celsius to Fahrenheit");

converterFrame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

converterFrame.setSize(new Dimension(120, 40));

// création et configuration du panneau

converterPanel = new JPanel(new GridLayout(2, 2));

// ajout des composants graphiques (widgets)

addWidgets();

// définition du bouton par défaut

converterFrame.getRootPane().setDefaultButton(convertTemp);

// ajout du panneau à la fenêtre

converterFrame.getContentPane().add(

converterPanel, BorderLayout.CENTER);

// affichage de la fenêtre

converterFrame.pack();

converterFrame.setVisible(true);

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 119

9 – Conception d’IHM avec Java

Exemple (suite)

/**

* Création et ajout des composants graphiques.

*/

private void addWidgets() {

//Create widgets.

// affichage de la fenêtre

tempCelsius = new JTextField("0",2);

celsiusLabel = new JLabel("Celsius", SwingConstants.LEFT);

convertTemp = new JButton("Convertir");

fahrenheitLabel = new JLabel("Fahrenheit",SwingConstants.LEFT);

// écoute des événements à partir du bouton "Convertir"

convertTemp.addActionListener(this);

// ajout des composants graphiques au conteneur

converterPanel.add(tempCelsius);

converterPanel.add(celsiusLabel);

converterPanel.add(convertTemp);

converterPanel.add(fahrenheitLabel);

celsiusLabel.setBorder(

BorderFactory.createEmptyBorder(5,5,5,5));

fahrenheitLabel.setBorder(

BorderFactory.createEmptyBorder(5,5,5,5));

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 120

9 – Conception d’IHM avec Java

Exemple (suite et fin)

// procédure appelée lors de l’activation du bouton

public void actionPerformed(ActionEvent event) {

// transforme les degrés en double puis

// les convertit en Fahrenheit

int tempFahr;

try {

tempFahr = (int)

((Double.parseDouble(tempCelsius.getText()))

* 1.8 + 32);

fahrenheitLabel.setText(tempFahr + " Fahrenheit");

} catch (NumberFormatException e) {

fahrenheitLabel.setText("Température Celsius invalide");

}

}

/**

* Création et affichage de l’IHM. Pour la sûreté des threads

* cette méthode doit être appelée à partir du thread

* de gestion des événements

*/

private static void createAndShowGUI() {

CelsiusConverter converter = new CelsiusConverter();

}

public static void main(String[] args) {

// Plannifie un travail pour le thread de gestion

// des événements : création et affichage de l’IHM

javax.swing.SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() {

public void run() {

createAndShowGUI();

}

});

}

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 121

10 – Les threads (tâches)

Les threads (tâches)

L’environnement de la JVM (Java Virtual

Machine) est multi­tâches.

Cet aspect multi­tâches est intéressant dans le

sens où cela permet de faire plusieurs choses

en « même temps ».

Exemples :

– lire un port de données et permettre en

même temps à l’utilisateur d’interagir avec

l’interface...

– charger une image et commencer des calculs

sur les morceaux déjà chargés...

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 122

10 – Les threads (tâches)

Un thread représente un processus dit « léger »

(à l’opposé d’un processus de type Unix dit

« lourd ») qui possède un espace mémoire mis

en commun avec d’autres threads.

On retrouve ce concept de thread sur la

plupart des systèmes d’exploitation récents

(Linux, Windows, Solaris...).

Pour comprendre ce mécanisme, plusieurs

aspects sont à étudier :

☞ la création des tâches

☞ les différents états d’une tâche

☞ l’ordonnancement des tâches

☞ les mécanismes de synchronisation entre

tâches

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 123

10 – Les threads (tâches)

Création de threadsIl existe deux moyens de créer une tâche

(attention à ne pas confondre création et

activation) :

☞ soit hériter de la classe Thread puis

redéfinir la méthode run()

public class TestThread extends Thread

{

private static int threadCreees = 0;

private static int threadExec = 0;

public TestThread() { threadCreees++;}

public void run() {

threadExec++;

// traitement ...

}

public static void main(String args[])

{

try {

TestThread t = new TestThread();

}

catch (InterruptedException e) { }

}

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 124

10 – Les threads (tâches)

☞ soit implémenter l’interface Runnable et

définir la méthode run()

class ApRun extends Applet

implements Runnable

{

public ApRun() { }

public void run() {

/* traitement ... */ }

}

class EssaiApRun {

public static void main(String args[])

{

try {

Thread t;

t = new Thread(new ApRun());

}

catch (InterruptedException e) { }

}

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 125

10 – Les threads (tâches)

Gestion de threads

Les méthodes suivantes permettent de gérer

l’état d’un thread :

☞ start() : démarre l’exécution d’un thread

☞ stop() : stoppe définitivement l’exécution

☞ sleep() : suspend l’exécution durant un

certain délai

☞ suspend() : suspend l’exécution jusqu’à

une reprise via resume()

☞ resume() : reprend une exécution

suspendue via suspend()

☞ yield() : suspend provisoirement

l’exécution en redonnant « la main » à

l’ordonnanceur

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 126

10 – Les threads (tâches)

Les différents états d’un thread (version simplifiée)

Créé

Exécutable Exécuté

Mort

stop()

start()

yield()

stop()

fin de run()

new()

stop()

Thread vivant

Choix de l’ordonnanceur

Le choix de l’ordonnanceur dépend de la priorité de la tâche.

Cette priorité est modifiable via la méthode setPriority().

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 127

10 – Les threads (tâches)

Synchronisation de threads

Toutes les threads de la JVM partagent le

même espace mémoire.

☞ Avantage : accès à tous les objets

☞ Inconvénients :– risque d’indéterminisme à l’exécution

– moins connu, l’absence de synchronisation

peut perturber la communication entre

threads à l’exécutionExemple de problème (variable partagée) :

private static int prochainNumeroSerie = 0;

public static int genererNumeroSerie() {

// Lecture ­ écriture de la variable !

return prochainNumeroSerie++;

}

Problèmes potentiels (sans synchronisation) :– plusieurs threads peuvent obtenir le même

numéro

– un thread peut obtenir [0..n] par appels

successifs puis un autre obtenir 0.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 128

10 – Les threads (tâches)

Pour prévenir ces problèmes, les concepteurs

ont muni chaque objet (et chaque classe) d’un

verrou (lock) empêchant que deux threads

accèdent simultanément à un même objet.

L’acquisition d’un verrou s’effectue via le

mot­clé synchronized appliqué :

☞ soit à un bloc d’instructions

☞ soit à une méthode (d’instance ou de classe)

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 129

10 – Les threads (tâches)

L’instruction « synchronized »

Cette instruction définit une section critique

c’est­à­dire une partie de code accessible

simultanément que par une seule tâche.

Sa syntaxe est la suivante :

synchronized ( expression ) {

instructions

}

où l’évaluation de expression doit renvoyer une

référence à un objet ou un tableau.

Si l’objet n’est pas déjà verrouillé par une autre

tâche, la tâche courante acquiert le verrou

jusqu’à la fin du bloc d’instructions (bloquant

ainsi une autre tâche concurrente pour

l’exécution du bloc).

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 130

10 – Les threads (tâches)

Le qualificateur « synchronized »

Le qualificateur synchronized placé dans la

définition d’une méthode indique que

l’exécution de cette méthode est subordonnée

au verrouillage de l’objet par la tâche courante.

public synchronized void triVecteur() {

...

}

Si la tâche ne peut verrouiller l’objet (objet déjà

verrouillé) alors la tâche est bloquée.

Elle redeviendra exécutable seulement lorsque

la tâche ayant verrouillé l’objet se terminera ou

rendra volontairement le verrou.

Attention !...

☞ Java ne spécifie pas d’ordre dans le

déblocage des tâches.

☞ risques d’interblocage (deadlock)

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 131

10 – Les threads (tâches)

Synchronisation avec « wait() » et

« notify() »

L’utilisation de synchronized garantit

l’exclusion mutuelle mais pas un ordre

d’exécution.

Pour cela il existe plusieurs méthodes :

☞ wait() : place la tâche en attente sur un

objet et libère tous les verrous déjà acquis

par cette tâche (existe en version

temporisée)

☞ notify() : débloque une tâche en attente

sur un objet (préalablement bloquée par

wait())

☞ notifyAll() : débloque toutes les tâches

en attente sur un objet

Pour ces trois méthodes il est impératif que la

tâche qui les exécute ait au préalable verrouillé

l’objet (sinon

IllegalMonitorStateException).

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 132

10 – Les threads (tâches)

Exemple :

class Ressource {

synchronized void attendLaRessource() {

try {

// bonne manière d’utiliser le wait

while (condition non vérifiée) {

wait();

}

// condition vérifiée...

}

catch (InterruptedException e) { }

}

synchronized void laRessourceEstDispo() {

notify(); // ou notifyAll()

}

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 133

10 – Les threads (tâches)

Les différents états d’un thread (version étendue)

Choix de

l’ordonnanceur

Exécutable Exécuté

yield()

Thread vivant

Bloqué

resume()

délai sleep() écoulé

objet déverrouillé

Attente

suspend()sleep()

objet verrouilléwait()

notify()notifyAll()

délai wait()

écoulésuspend()

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 134

10 – Les threads (tâches)

Les classes fournies à partir de la

version 1.5

Ces classes sont présentes dans 3 packages :

– java.util.concurrent

– java.util.concurrent.atomic

– java.util.concurrent.locks

Elles ont pour but de fournir des objets

permettant la synchronisation de plus haut

niveau que les primitives intégrées au langage.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 135

11 – Design patterns

Modèles de conception réutilisables

Les modèles de conception réutilisables

(Design patterns en anglais) sont des solutions

concernant des problèmes récurrents

architecturaux dans la conceptions de logiciels.

Le but de cette présentation n’est pas de faire

une présentation générale (cours de génie

logiciel) mais de voir quelques modèles assez

connus (parmi les 22 existants !)

Ces modèles se divisent en trois grands

domaines :

– création

– structure

– comportement

Certains schémas illustrant cette partie

proviennent du cours de A.Beugnard, ENST

Bretagne.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 136

11 – Design patterns

Modèles concernant la création

Un des modèles relativement simple

concernant la création est le modèle du

Singleton.

Ce modèle s’utilise lorsque :

– il n’y a qu’une unique instance d’une classe

et qu’elle doit être accessible de manière

connue (ex. DNS, lecteur de chèque)

– une instance unique peut être sous­classée et

que les clients peuvent référencer cette

extension sans avoir à modifier leur code

Modèle de code :

class Singleton {

static Singleton unique = new Singleton();

static Singleton instance() {

return unique;

}

}

Ce modèle est assez proche du modèle

Fabrique.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 137

11 – Design patterns

Modèles concernant la structure

Ces modèles concernent la manière dont les

objets sont assemblés et ils sont

complémentaires entre­eux.

Un exemple simple pour débuter est le modèle

Adaptateur assez utilisé dans la bibliothèque

Java (notamment dans Swing).

Ce modèle s’utilise lorsqu’on souhaite :

– implémenter plusieurs interfaces mais

seulement quelques méthodes doivent être

définies mais il est coûteux de redéfinir les

autres méthodes.

– adapter l’interface d’une classe existante

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 138

11 – Design patterns

Exemple : les classes de l’API Java

javax.swing.event.MouseInputAdapter et

org.xml.sax.helpers.XMLReaderAdapter.

© rd ret

Client Cible

Request

Adapter

Request adapté.methodSpec()

Version composition

Adapté

methodeSpec.

adapté

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 139

11 – Design patterns

Modèles concernant le comportement

Ces modèles concernent la manière dont les

objets interagissent entre­eux.

Un exemple simple pour débuter est le modèle

Itérateur implémenté dans l’API via l’interface

java.util.Iterator.

Ce modèle s’utilise lorsqu’on souhaite :

– accèder aux éléments d’un objet sans en

exposer la structure

– offrir une interface uniforme pour parcourir

différents types d’objets

© rd eta

Iterator

firstnextdonecurrent

ConcreteIterator

ConcreteAggregate

Aggregate

createIterator

Client

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 140

11 – Design patterns

Un autre exemple, plus complexe, est le modèle

Observateur implémenté dans l’API via la

classe java.util.Observable et l’interface

java.util.Observer.

Ce modèle s’utilise lorsqu’on souhaite :

– que le changement d’un objet affecte

d’autres objets

– que cet objet ne connaisse pas a priori les

objets à notifier

© rd ta

ConcreteSubject

Subject

AttachDetachNotify

ConcreteObserver

Update

Observer

Update

observers

subject

forall observerso.update

subject.action

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 141

11 – Design patterns

Le diagramme de séquence :

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 142

12 – Le modèle MVC

Le modèle MVC

Ce modèle est destiné à la mise en œuvre

d’applications possédant une interface

graphiquea.

Il comprend toujours 3 parties :

– Le modèle : il représente le cœur de

l’application. Il conserve l’état et les données

de l’application. Lorsque des changements

surviennent dans le modèle, il déclenche la

mise à jour de ses vues.

– Le contrôleur : il représente l’IHM fournie à

l’utilisateur pour manipuler l’application.

– La vue : elle représente l’IHM qui affiche à

l’utilisateur les informations du modèle. Tout

objet qui souhaite afficher des informations

relatives au modèle doit être enregistré

auprès du modèle (modèle Observateur).

aElle peut également présenter un intérêt même avec

une interface en mode console.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 143

12 – Le modèle MVC

Mise en œuvre originale du modèle MVC

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 144

12 – Le modèle MVC

Application Java utilisant le MVC

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 145

12 – Le modèle MVC

Multiples vues utilisant le même modèle

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 146

12 – Le modèle MVC

MVC avec le contrôleur comme médiateur

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 147

12 – Le modèle MVC

Les avantages du modèle

– Conception claire : les méthodes publiques

du Modèle représentent une API

(bibliothèque) pour manipuler les données et

l’état du modèle. Cela permet une

compréhension aisée du comportement.

– Modularité efficace : cette architecture

permet des changements plus aisés dans les

3 parties (faible couplage).

– Vues multiples : l’application peut afficher

l’état du Modèle de différentes manières qui

peuvent être développées de façon itérative

et extensible. Par exemple, certaines

informations peuvent être affichées sous

forme de tableaux, d’autres graphiquement,

mais elles utilisent les mêmes données, seul

l’affichage diffère.

– Répartition aisée : cette architecture permet,

uniquement en modifiant l’initialisation de

l’application, sa répartition selon un mode

client­serveur.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 148

12 – Le modèle MVC

Un petit exemple

Dans cet exemple simple on retrouve tous les

concepts décrits précédemment.

L’applet se trouve ici.

L’application se divise en trois fichiers source :

– HeartBeat.java (modèle)

– HeartController.java (contrôleur)

– HeartView.java (vue)

Discussion sur l’accès direct de la vue au

modèle ou utilisation d’un objet représentant

les données à mettre à jour.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 149

13 – La bibliothèque Java

La bibliothèque Java

Elle comprend :

– plusieurs milliers de classes

(environ 12 500 classes dans le fichier

rt.jar de la version 1.5)

– plusieurs dizaines de milliers de méthodes

– beaucoup de classes facilitant et donc

accélérant le développement d’applications

☞ Un développeur compétent doit savoir

employer les bibliothèques

... Éviter de « réinventer » la roue !

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 150

13 – La bibliothèque Java

La bibliothèque Java (suite)

La bibliothèque dans son ensemble.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 151

13 – La bibliothèque Java

Documentation associée

Elle comprend :

– le nom de la classe

– une description générale de la classe

– Une liste des constructeurs et des méthodes

– Les valeurs de retour et les paramètres des

constructeurs et des méthodes

– Une description du rôle de chaque

constructeur et méthode

☞ Cela forme l’interface de la classe

Elle ne comprend pas :

– Les attributs privés

– Les méthodes privées

– Les corps (code source) des méthodes

☞ Cela consitue la mise en œuvre de la classe

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 152

13 – La bibliothèque Java

Organisation

Les principaux paquetages (packages) :

Paquetage Description

java.beans Un modèle de composant logiciel

java.io Gestion des entrées­sorties

java.lang Les classes fondamentales :

String, Math, etc...

java.net Programmation réseau

java.security Contrôle des accès

+ authentification/crytographie

java.text Gestion de l’internationalisation

java.util Classes conteneurs : Set, List

java.sql Accès aux SGBD (JDBC)

java.awt Objets graphiques de base

javax.swing Objets graphiques avancés

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 153

13 – La bibliothèque Java

Conteneurs (java.util)

Architecture

Ces classes se divisent en deux catégories :

☞ celles gérant des groupes d’objets uniques

(Collection)

☞ celles gérant des associations uniques

d’objets (clé,valeur) (Map)

La distinction entre ordonné et non ordonné se

fonde sur la possiblité ou non de comparer les

objets (implémentation de Comparable)

La catégorie Map se subdivise en :

☞ HashMap = couples (clé,valeur) non

ordonnés (≡ HashTable)

☞ TreeMap = couples ordonnés (triés sur la

clé)

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 154

13 – La bibliothèque Java

Architecture (suite)

La catégorie Collection se subdivise en :

☞ Set = groupe d’objets non accessibles

directement

☞ List = groupe d’objets accessibles

directement via un index

La catégorie Set se subdivise en :

☞ HashSet = éléments non ordonnés

☞ TreeSet = éléments ordonnés

La catégorie List se subdivise en :

☞ LinkedList = liste doublement chaînée

☞ ArrayList = liste basée sur un tableau (≡

Vector)

☞ Stack = pile

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 155

13 – La bibliothèque Java

La notion d’itérateur

Un itérateur est un objet permettant de

parcourir une structure de données sans avoir

à connaître sa structure interne.

Cette abstraction permet de :

☞ retourner un élément de la structure de

donnée sur laquelle il est définit

☞ se positionner sur l’élément suivant

☞ déterminer s’il reste encore des éléments à

visiter.

Exemple :

// Soit c un objet de type Collection

for(Iterator i= c.iterator(); i.hasNext();)

traitement(i.next());

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 156

13 – La bibliothèque Java

Types génériques

Une des contraintes des classes conteneur est

qu’elles sont conçues pour stocker des Object.

Donc quand on récupère un objet il est

nécessaire de faire un transtypage :

List mots = new ArrayList();

mots.add("test");

String lePremier = (String) mots.get(0);

Dans la version 1.5 il est introduit la notion de

type générique ce qui évite le transtypage lors

de la récupération :

List mots = new ArrayList<String>();

mots.add("test");

String lePremier = mots.get(0);

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 157

13 – La bibliothèque Java

Types génériques (suite)

L’utilisation de types génériques rend le code

plus clair et plus sûr.

// Supprime les mots de 4 lettres de c.

// Les éléments doivent être du type String

static void purge(Collection c) {

for (Iterator i = c.iterator();

i.hasNext(); )

if (((String) i.next()).length() == 4)

i.remove();

}

Le même exemple utilisant des types

génériques :

// Supprime les mots de 4 lettres de c.

static void purge(Collection<String> c) {

for (Iterator<String> i = c.iterator();

i.hasNext(); )

if (i.next().length() == 4)

i.remove();

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 158

13 – La bibliothèque Java

La boucle for­each

À partir de la version 1.5 l’utilisation d’un

itérateur peut être « allégée »...

Ainsi la boucle :

List<String> ls; // déjà initialisée

for(Iterator i= ls.iterator(); i.hasNext();)

traitement(i.next());

peut s’écrire

for(String s : ls)

traitement(s);

L’opérateur « : » à la sémantique « pour

chaque s appartenant à ls »

Attention : ce type de boucle ne peut pas

s’appliquer à tous les cas notamment sur celui

du transparent précédent...

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 159

13 – La bibliothèque Java

Les dictionnaires

Les dictionnaires ou associations (xxxMap)

représentent des collections de paires

d’éléments.

Une paire d’éléments est constituée :

☞ d’un objet clé permettant la recherche de

l’objet valeur auquel il est associé

☞ d’un objet valeur

Exemple d’utilisation : un annuaire

téléphonique.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 160

13 – La bibliothèque Java

Les dictionnaires (suite)

public class Freq {

public static void main(String[] args) {

Map<String, Integer> m = new HashMap<String, Integer>();

// Initialise une table de fréquence à partir de

// la ligne de commande

for (String a : args) {

Integer freq = m.get(a);

m.put(a, (freq == null) ? 1 : freq + 1);

}

System.out.println(m.size() + " mots distincts:");

System.out.println(m);

}

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 161

13 – La bibliothèque Java

Commentaires

☞ Les classes conteneurs permettent de gérer

un nombre quelconque d’objets

(redimensionnement dynamique)

☞ Les classes conteneurs sont déjà vérifiées

et testées

☞ Bien choisir sa classe en fonction de ses

besoins (insertion/accès)

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 162

13 – La bibliothèque Java

Exemples➠ Utilisation d’un HashSet

Set s = new HashSet();

s.add("test");

boolean b = s.contains("test2");

s.remove("test");

➠ Utilisation d’un TreeSet

Set s = new TreeSet();

s.add("b");

s.add("a");

for(Iterator i=s.iterator();

i.hasNext(); )

System.out.println(i.next());

➠ Utilisation de listes

// + efficace en insertion

List l = new LinkedList();

// + efficace en acces

l = new ArrayList();

// ajoute tous les elts de s

l.addAll(ss);

// m̂ chose mais en 1ere position

l.addAll(1,ss);

Object o = l.get(1); // acces indexe

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 163

13 – La bibliothèque Java

Entrées­sorties (java.io)

Concept général

Avec Java, les entrées­sorties reposent sur le

concept général de flux (stream).

☞ un flux représente une entité abstraite

possèdant des fonctionnalités en lecture ou

en écriture (séparation)

☞ un flux doit être spécialisé (dérivé) pour

être utilisable avec des entités « réelles » :

fichier, chaîne de caractères, socket, etc...

☞ il unifie les opérations d’écriture ou de

lecture quelque soit le medium et quelque

soit la granularité du mode de

communication (binaire, caractère, mots,

lignes, etc...)

☞ la notion de d’accès séquentiel est

inhérente à celle de flux

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 164

13 – La bibliothèque Java

Les entrées en accès séquentiel

Les flux d’entrée sont représentés par les

classes de base InputStream et Reader. Ces

classes se distinguent par l’unité d’info.

manipulée :

– InputStream ➠ binaire

– Reader ➠ caractère

La méthode fondamentale de ces deux classes

est read.

Ces deux classes sont rarement utilisées. Ce

sont généralement leurs sous­classes

réprésentant différentes sources de données

(binaire/caractère) :

☞ un tableau d’octets : ByteArrayInputStream

☞ une chaîne de caractères : StringReader

☞ un fichier :

FileInputStream/FileReader

☞ un « tube » : PipedInputStream/PipedReader

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 165

13 – La bibliothèque Java

Graphe d’héritage des entrées

InputStream

FileInputStream

PipedInputStream

....

Reader

InputStreamReader

....FileReader

PipedReader

Version binaire

Version caractère

Hiérarchie dans le package java.io

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 166

13 – La bibliothèque Java

Quelques exemples d’entrée en mode binaire...

➠ Lecture d’un fichier

File f = new File(args[0]);

int taille = (int) f.length();

byte[] donnees = new byte[taille];

FileInputStream ficEntree =

new FileInputStream(f);

// lire les octets et les mettre

// dans le tableau donnees

// 0 ­> a partir du 1er elt de donnees

// taille ­> lire <taille> octets

ficEntree.read(donnees, 0, taille);

➠ Lecture d’un tableau d’octets

byte[] t = new byte[]{0x4F, 0x3F, 0x55};

ByteArrayInputStream bais =

new ByteArrayInputStream(t);

byte[] donnees = new byte[t.length];

bais.read(donnees);

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 167

13 – La bibliothèque Java

Quelques exemples d’entrée en mode caractère...➠ Lecture de l’entrée standard

BufferedReader entree =

new BufferedReader(

new InputStreamReader(System.in));

System.out.print("Entrez une ligne :");

System.out.println(entree.readLine());

➠ Lecture d’une chaîne de caractères

StringReader sr =

new StringReader("chaine a lire");

int c;

while ((c = sr.read()) != ­1)

System.out.print((char) c);

➠ Lecture d’un fichier

BufferedReader ficEntree =

new BufferedReader(

new FileReader("data.txt"));

String s, s2 = new String();

while((s = ficEntree.readLine())!= null)

s2 += s + "\n";

ficEntree.close();

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 168

13 – La bibliothèque Java

Les sorties (en accès séquentiel)

Les flux de sortie sont « symétriques » aux flux

d’entrée et sont représentés par les classes de

base OutputStream et Writer.

– OutputStream ➠ binaire

– Writer ➠ caractère

La méthode fondamentale de ces deux classes

est write.

Ces deux classes sont rarement utilisées. Ce

sont généralement leurs sous­classes

réprésentant différents formats de sortie des

données (binaire/caractère) :

☞ un tableau d’octets : ByteArrayOuputStream

☞ une chaîne de caractères : StringWriter

☞ un fichier :

FileOuputStream/FileWriter

☞ un « tube » : PipedOuputStream/PipedWriter

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 169

13 – La bibliothèque Java

Quelques exemples de sortie...

➠ Écriture d’un fichier binaire

int[] d = new int[]{81, 82, 83};

File f = new File("sortie.txt");

DataOutputStream ficSortie =

new DataOutputStream(

new FileOutputStream(f));

for(int i=0; i < d.length ;i++)

ficSortie.writeInt(d[i]);

ficSortie.close();

➠ Écriture d’un tableau d’objets

Object[] d = new Object[]

{new Integer(2), new String("abc")};

PrintWriter ficSortie =

new PrintWriter(

new FileWriter("sortie.txt"));

for(int i=0; i < d.length; i++)

ficSortie.println(d[i]);

ficSortie.close();

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 170

13 – La bibliothèque Java

Les entrées­sorties en accès direct

La bibliothèque standard de Java offre une

classe RandomAccessFile permettant

d’accèder à n’importe quelle position dans un

fichier.

Exemple d’utilisation :

File fichier = new File("donnees");

RandomAccessFile f =

new RandomAccessFile(fichier, "rw");

f.seek(100); // place sur le 100e octet

byte[] donnees = new byte[100];

f.read(donnees);

int i = f.readInt();

f.seek(100); // replace sur le 100e octet

f.writeInt(i);

f.write(donnees);

f.close();

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 171

13 – La bibliothèque Java

La persistance en Java

Un objet est dit persistant si son état peut être

maintenu entre deux exécutions d’un

programme.

En Java les objets sont rendus persistants par

sérialisation.

Une classe est sérialisable si elle implémente

l’interface java.lang.Serializable.

Le mécanisme de sérialisation permet de

sauvegarder un graphe cycliques d’objets

(parcours avec marquage).

Exemple :

FileOutputStream fichier = new FileOutputStream("monFichier.ser");

ObjectOutputStream sortie = new ObjectOutputStream(fichier);

sortie.writeObject(monObjet); // sérialisation

sortie.close();

FileInputStream fichier = new FileInputStream("monFichier.ser");

ObjectInputStream entree = new ObjectInputStream(fichier);

MaClasse monObjet = (MaClasse) entree.readObject();

entree.close();

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 172

13 – La bibliothèque Java

La persistance en Java (suite)

Si on souhaite que certains attributs ne soient

pas sérialisés, on peut les marquer

« transient ».

Exemple :

public class PersistentAnimation

implements Serializable,Runnable {

transient private Thread animator;

private int animationSpeed;

public PersistentAnimation(int animationSpeed) {

this.animationSpeed = animationSpeed;

animator = new Thread(this);

animator.start();

}

public void run() {

while(true) {

// réaliser l’animation...

}

}

}

Attention : une classe ne peut être désérialisée

qu’avec la même version de la classe avec

laquelle elle a été sérialisée.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 173

14 – Les applets

Les applets

Objectif : fournir à une page Web des

fonctionnalités en termes d’interactivité et

d’animation qui ne peuvent pas être exprimées

avec du code HTML.

Comment ?

Les applets sont des programmes Java

s’exécutant dans un environnement sécurisé.

Elles sont chargées à partir d’une page Web :

<applet code="AppletWorld.class"

width="200" height="200" />

Il est possible de les tester avec un outil fournit

en standard avec le JDK :

appletviewer AppletWorld.html

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 174

14 – Les applets

Création d’une applet

Une applet est une classe dérivée des classes

Applet ou JApplet.

Exemple :

import javax.swing.JApplet;

import java.awt.Graphics;

public class HelloWorld extends JApplet {

public void paint(Graphics g) {

g.drawRect(0, 0,

getSize().width ­ 1,

getSize().height ­ 1);

g.drawString("Hello world!", 5, 15);

}

}

Une applet est gérée par un module

d’extension (plug­in) du navigateur.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 175

14 – Les applets

Différences applet vs. application

Swing

– une applet doit être une classe déclarée

public pour qu’elle puisse être accédée

– une applet hérite Applet/JApplet, une

application graphique hérite de Frame ou

JFrame.

– une applet ne possède pas de méthode main

– le constructeur de la classe principale est

remplacé par les méthodes start et init

– les composants graphiques sont ajoutés

directement à la classe dérivée de Applet.

Pour une application ils doivent être ajouté

au panneau de contenu (content pane) de la

classe dérivée de JFrame.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 176

14 – Les applets

Cycle de vie d’une applet

Applet chargée

init()

Applet exécutée

start()

stop()

destroy()

Les quatres méthodes peuvent être redéfinies.

– La methode init peut être assimilée à une

sorte de constructeur

– La méthode start réalise le travail de

l’applet

– La méthode stop peut être utilisée pour

suspendre un travail en cours (animation)

– La méthode destroy peut être utilisée pour

libérer des ressources

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 177

14 – Les applets

Thread et applet

Exemple d’applet gérant une animation grâce à

un thread.

public void start() {

if (frozen) {

// Ne rien faire, animation stoppée.

} else {

// Démarrer l’animation

if (animatorThread == null) {

animatorThread = new Thread(this);

}

animatorThread.start();

}

}

public void stop() {

animatorThread = null;

}

public void run() {

...

while (Thread.currentThread() == animatorThread)

{

// Affiche l’animation

}

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 178

14 – Les applets

Restrictions de sécurité

Une applet ne peut normalement pas :

– charger des bibliothèques ou des méthodes

natives

– lire ou écrire des fichiers sur la machine sur

laquelle elle s’exécute

– ouvrir de connexion réseau sauf avec la

machine dont elle provient

– démarrer d’autres programmes sur la

machine sur laquelle elle s’exécute

– lire des propriétés système

Elle peut en revanche :

– appeler les méthodes public d’applets

situées sur la même page

– avoir aucune des restrictions précédentes si

elle est chargée à partir du système de

fichiers local.

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 179

15 – Les servlets

Les servlets

Les servlets ajoutent des fonctionnalités à un

serveur Web de manière similaire à ce que

permettent les applets pour un navigateur Web.

Ils sont conçus pour fonctionner en mode

client­serveur et permettent de répondre aux

requêtes d’un client (HTTP, FTP...) en effectuant

un traitement.

Exemples : traitement d’un formulaire HTML,

extraction de données d’un SGBD...

Les classes permettant d’utiliser les servlets se

situent dans les paquetages suivants :

– javax.servlet

– javax.servlet.http

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 180

15 – Les servlets

Exemple

import java.io.*;

import javax.servlet.*;

public class SampleServlet implements Servlet {

private ServletConfig config;

public void init (ServletConfig config)

throws ServletException {

this.config = config;

ServletContext sc = config.getServletContext();

sc.log( "Started OK!" );

}

public void destroy() {} // ne rien faire...

public ServletConfig getServletConfig() {

return config;

}

public String getServletInfo() {

return "A Simple Servlet";

}

public void service (ServletRequest req, ServletResponse res)

throws ServletException, IOException {

res.setContentType("text/html" );

PrintWriter out = res.getWriter();

out.println( "<html>" );

out.println( "<head>" );

out.println( "<title>A Sample Servlet</title>" );

out.println( "</head>" );

out.println( "<body>" );

out.println( "<h1>A Sample Servlet</h1>" );

out.println( "</body>" );

out.println( "</html>" );

out.close();

}

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 181

15 – Les servlets

Le contexte

Un servlet s’exécute au sein d’un processus

serveur. Pour comprendre son environnement

d’exécution, il a besoin d’informations sur cet

environnement durant son cycle de vie :

– information d’initialisation du servlet (classe

ServletConfig)

– information sur le contexte serveur

– information sur le contexte d’une requête

public void service (ServletRequest req,

ServletResponse res)

throws ServletException, IOException

{

reader = req.getReader();

param1 = req.getParameter("First");

param2 = req.getParameter("Second");

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 182

15 – Les servlets

La gestion du protocole HTTP

Les servlets qui utilisent le protocole HTTP

sont assez répandus. Une aide spécifique à leur

gestion est fournie via le paquetage

javax.servlets.http.

HTTP (HyperText Transfer Protocol) définit un

protocole utilisé par les navigateurs et les

serveurs Web pour communiquer. Ce protocole

contient un ensemble de messages appelés

méthodes nécessitant un certain type de

réponses : GET, HEAD, POST, PUT...

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 183

15 – Les servlets

Exemple de requête POST :

POST /servlet/default.jsp HTTP/1.1

Accept: text/plain; text/html

Accept­Language: en­gb

Connection: Keep­Alive

Host: localhost

Referer: http://localhost/ch8/SendDetails.htm

User­Agent: Mozilla/4.0

Content­Length: 33

Content­Type: application/x­www­form­urlencoded

Accept­Encoding: gzip, deflate

LastName=Martin&FirstName=Paul

Exemple de réponse à un message GET :

HTTP/1.1 200 Document follows

Date: Tue, 14 Apr 1997 09:25:19 PST

Server: JWS/1.1

Last­modified: Mon, 17 Jun 1996 21:53:08 GMT

Content­type: text/html

Content­length: 4435

<4435 octets de donnees ­­ le corps du document>

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 184

15 – Les servlets

Classes supportant HTTP

Le principe est de dériver la classe abstraite

javax.servlet.http.HttpServlet.

La classe HttpServlet fournit une

implémentation de la méthode service() qui

aiguille les messages HTTP vers les méthodes

suivantes :

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 185

15 – Les servlets

Par exemple une classe redéfinissant la

méthode doGet() devra :

– lire les données associées à la requête

– préciser les en­têtes de la réponse

– écrire les données composant la réponse

public void doGet (ServletRequest req,

ServletResponse res)

throws ServletException,

IOException {

res.setContentType("text/html" );

PrintWriter out = res.getWriter();

out.println("<html><head>");

out.println("<title>Bonjour</title>");

out.println("</head>");

out.println("<body>");

String nom=req.getParameter("nom");

out.println("<big>Bonjour"+nom+"</big>");

out.println("</body></html>");

out.close();

}

Exemple d’URL de test :

http://test.org/servlets/Bonjour?nom=fred

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 186

15 – Les servlets

Le conteneur de servlet

Exemple de méthode await implémentée par le

conteneur :

public void await() {

ServerSocket serverSocket = null;

int port = 8080;

try {

serverSocket = new ServerSocket(port, 1,

InetAddress.getByName("127.0.0.1"));

}

catch (IOException e) { ...}

// Loop waiting for a request

while (!shutdown) {

Socket socket = null;

InputStream input = null;

OutputStream output = null;

try {

socket = serverSocket.accept();

input = socket.getInputStream();

output = socket.getOutputStream();

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 187

15 – Les servlets

Le conteneur de servlet (suite)

// création d’un objet Request et analyse du flux

Request request = new Request(input);

request.parse();

// création d’un objet Response

Response response = new Response(output);

response.setRequest(request);

// vérifie si la requête concerne un servlet ou une ressource

// une requête pour un servlet débute par "/servlet/"

if (request.getUri().startsWith("/servlet/")) {

ServletProcessor1 processor = new ServletProcessor1();

processor.process(request, response);

}

else {

StaticResourceProcessor processor =

new StaticResourceProcessor();

processor.process(request, response);

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 188

15 – Les servlets

Le conteneur de servlet (suite)

// fermeture du socket

socket.close();

// vérifie si l’URI précédente est une commande d’arrêt

shutdown = request.getUri().equals(SHUTDOWN_COMMAND);

}

catch (Exception e) { ... }

}

}

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 189

15 – Les servlets

Autres aspects

– Mécanisme de session

– Utilisation de Cookies

– Utilisation de listes de contrôle d’accès

– Gestion de la concurrence

– Implémentation de référence : Tomcat

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 190

16 – Références

Références

Bibliographie

Quelques références bibliographiques :

☞ Java in a Nutshell

D. Flanagan

Ed. O’Reilly (traduit en français)

☞ Thinking in Java

B. Eckel

Ed. Prentice Hall Computer Books

Version électronique :

http://64.78.49.204/TIJ­3rd­edition4.0.zip

☞ The Java Language Specification

J. Gosling, B. Joy & G. Steele

Ed. Addison­Wesley

Version électronique :

ftp://ftp.javasoft.com/docs/specs/langspec­2.0.pdf

☞ Design Patterns

E. Gamma, R. Helm, R. Johnson & J. Vlissides

Ed. International Thomson Publishing

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 191

16 – Références

Liens

Et quelques (parmi des centaines !) sites

intéressants :

☞ Le site de référence (Sun) : java.sun.com

☞ Une revue (en anglais) avec des articles

intéressants : www.javaworld.com

☞ Des exemples sur www.gamelan.com

☞ et un français pour terminer :

www.club­java.com

Octobre 2007 Introduction au langage Java Page 192

Liste des transparents

2 Typage

2 Types primitifs

3 Les conversions de type

4 Exemple de conversions

5 Type énuméré

6 Déclarations de variables locales

8 Transtypage des types primitifs

10 Classes et objets

10 Création d’objets

11 Création d’objets : cas particuliers

12 Référencement d’objets

13 Utilisation d’objets

14 Copie d’objets

16 Le mot­clé this

17 Comparaison d’objets

19 Surcharge de méthode

21 Allocation mémoire et ramasse­miettes

22 Les exceptions

22 Gestion des erreurs

23 La syntaxe

24 Exemple

25 Exemple (suite)

26 Discrimination des exceptions

27 Discrimination des exceptions (suite)

28 La clause finally

29 La clause finally (suite)

30 Deux types d’exception

31 Les exceptions d’exécution

32 Pour résumer...

33 Les « packages »

34 Définition d’un « package »

35 Importation de classes

36 Unicité des noms de packages

37 Structure de fichiers associée

38 Différences entre C et Java

39 L’héritage

40 Un exemple simple

41 Un exemple simple (suite)

42 Utilisation de l’héritage

43 Utilisation de extends

44 Héritage et termes associés

45 Héritage et constructeurs (1)

46 Héritage et constructeurs (2)

47 Héritage et constructeurs (3)

48 Sous­typage

49 Sous­classes et sous­typage

50 Sous­classes et affectation

50 Sous­classes et passage de paramètres

51 Héritage : classe vs. objet

52 Héritage & transtypage (1)

53 Héritage & transtypage (2)

54 Polymorphisme (1)

55 Polymorphisme (2)

56 Polymorphisme (3)

57 Type statique vs. type dynamique

58 Redéfinition de méthode

59 Recherche et sélection de méthodes

60 Recherche et sélection de méthodes

61 Recherche de méthode à l’exécution

62 Exemple de la classe Object

63 Masquage des données et encapsulation

64 Masquage des données et encapsulation (suite)

65 Contrôle des accès

66 Contrôle des accès (suite)

67 Contrôle des accès (suite)

68 Contrôle des accès (suite)

69 Contrôle des accès et héritage

70 Exemples avec différents qualificateurs d’accès

71 Exemples avec différents qualificateurs d’accès

72 Contrôle des accès

73 Contrôle des accès

74 Accès aux champs dans les super­classes

75 Différences entre redéfinition et masquage

76 Différences entre redéfinition et masquage (suite)

77 Conformité à un protocole

78 Méthodes qualifiées final

79 Appeler une méthode redéfinie

80 Retour sur la surcharge...

81 Classes abstraites

82 Héritage d’une classe abstraite

83 Héritage d’une classe abstraite (suite)

84 Héritage d’une classe abstraite (suite)

85 Les interfaces

86 Les interfaces (suite)

87 Les interfaces (suite)

88 Les interfaces (suite)

89 Comparaison classe abstraite ↔ interface

90 Utilisation d’interfaces multiples

91 Dériver des interfaces

92 Utiliser des interfaces pour « marquer » des classes

93 Utiliser des interfaces pour « masquer » des classes

95 Utiliser des interfaces pour « masquer » des classes (suite)

96 L’héritage multiple ou comment contourner les limitations de Java

97 Réutiliser une classe parent sans héritage

99 Hériter d’une classe et implémenter une interface

100 Hériter d’une classe et implémenter une interface

101 Les limites de la technique interface­délégation

102 Les classes internes

103 Les classes internes

104 Classe interne

105 Classe interne (suite)

106 Classe interne statique

107 Classe interne locale

108 Classe anonyme

109 Différences entre C++ et Java

110 Conception d’IHM avec Java

111 Les composants graphiques

112 Les conteneurs

113 Les gestionnaires de présentation

114 Les événements

115 Les événements (suite)

116 Architecture

117 Architecture (suite)

118 Exemple

119 Exemple (suite)

120 Exemple (suite)

121 Exemple (suite et fin)

122 Les threads (tâches)

124 Création de threads

126 Gestion de threads

127 Les différents états d’un thread (version simplifiée)

128 Synchronisation de threads

130 L’instruction « synchronized »

131 Le qualificateur « synchronized »

132 Synchronisation avec « wait() » et « notify() »

134 Les différents états d’un thread (version étendue)

135 Les classes fournies à partir de la version 1.5

136 Design patterns

137 Modèles concernant la création

138 Modèles concernant la structure

140 Modèles concernant le comportement

143 Le modèle MVC

144 Mise en œuvre originale du modèle MVC

145 Application Java utilisant le MVC

146 Multiples vues utilisant le même modèle

147 MVC avec le contrôleur comme médiateur

148 Les avantages du modèle

150 Un petit exemple

151 La bibliothèque Java

152 La bibliothèque Java (suite)

153 Documentation associée

154 Organisation

155 Conteneurs (java.util)

165 Entrées­sorties (java.io)

173 La persistance en Java

174 La persistance en Java (suite)

175 Les applets

176 Création d’une applet

177 Différences applet vs. application Swing

178 Cycle de vie d’une applet

179 Thread et applet

180 Restrictions de sécurité

181 Les servlets

182 Exemple

183 Le contexte

184 La gestion du protocole HTTP

186 Classes supportant HTTP

188 Le conteneur de servlet

189 Le conteneur de servlet (suite)

190 Le conteneur de servlet (suite)

191 Autres aspects

192 Références

192 Bibliographie

193 Liens

194 Table des matières