Aspects Objets avancés dans le langage Java

Transcription

1 POO Programmation Impérative Programmation orientée Objet et modélisation UML Aspects Objets avancés dans le langage Java Collections

2 Concepts Objet Avancés Apis Exception classes abstraites Interface observateur Clonage Structures de données récursives Classes internes, classes anonymes Types int.class classe Class Patterns, évènements

3 APIs

4 APIs

5 java.lang Chap VI: Exceptions Object (from java.lang) Throwable Throwable () : void Throwable (message : String) : void tostring () : String printstacktrace () : void getmessage () : String printstacktrace0 (s : Object) : void fillinstacktrace () : Throwable getlocalizedmessage () : String printstacktrace (s : java.io.printstream) : void Error Error () : void Error (s : String) : void Exception Exception () : void Exception (s : String) : LinkageError (from java.lang) ThreadDeath (from java.lang) VirtualMachineError (from java.lang)

6 Sous classes Exception Exception Exception () : void Exception (s : String) : void RuntimeException (from java.lang) ClassNotFoundException (from java.lang) CloneNotSupportedException (from java.lang) NoSuchFieldException (from java.lang) ClassCastException (from java.lang) IndexOutOfBoundsException (from java.lang) NullPointerException (from java.lang) IllegalArgumentException (from java.lang) ArrayIndexOutOfBoundsException (from java.lang) StringIndexOutOfBoundsException (from java.lang) NumberFormatException (from java.lang)

7 Commentaires Quand une exception est levée, les expressions, instructions, méthodes, constructeurs, initialisateurs statiques qui subissent cette exception sont interrompus abruptement jusqu'à ce qu'une déclaration intercepte cette classe d'exception (ou une superclasse de celle ci). Si l'exception n'est pas interceptée la JVM appelle la méthode uncaughtexception sur le ThreadGroup. au fur et à mesure les verrous sont libérés. Error et RunTimeException ne sont pas nécessairement "catchées" soit que cela serait trop lourd soit parfois trop difficile Si on écrit... catch(exception e){.. on récupère donc toutes les exceptions sauf Error.

8 Classes Exception class PilePleineException extends Exception{ PilePleineException(){ PilePleineException(String s){super(s); class PileVideException extends Exception{

9 Exception et Pile class Pile{ private int[] table; private int sommet =-1; public Pile(int taille){ table =new int[taille]; public void empiler(int v) throws PilePleineException { try{ table[++sommet]=v; catch(arrayindexoutofboundsexception e){ throw new PilePleineException(Integer.toString(sommet)); public int depiler()throws PileVideException{ try{return table[sommet--]; catch(arrayindexoutofboundsexception e){throw new PileVideException(); public boolean estvide(){... public boolean estpleine(){... public String tostring(){...

10 Structures de Données Récursives Application au même exemple de pile Structure de donnée générique Généricité, spécialisation et héritage

11 Exercice: Pile de taille libre modélisation objet d une pile de taille «illimitée» Pour les connaisseurs l objectif de cet exercice est de montrer comment java et l approche objet se passent aisément de la notion de pointeur habituellement introduite pour la solution de cet exercice. :Pile taille 2 Maillon sommet sommet :Maillon valeur 2 Maillon souspile souspile :Maillon valeur 8 Maillon souspile

12 Pile d entier de taille libre Pile int taille Maillon sommet int valeur Maillon estvide( ) depiler( ) empiler( ) tostring( ) sommet tostring( ) souspile souspile

13 Maillon class Maillon{ int valeur; Maillon souspile; Maillon(int valeur,maillon souspile){ this.valeur=valeur; this.souspile=souspile; public String tostring(){ return valeur + ((souspile!=null)? ", "+ souspile : "");

14 Pile de taille libre class Pile{ private int taille =0; private Maillon sommet; public void empiler(int v){ sommet=new Maillon(v,sommet); taille++; public int depiler(){ int v=sommet.valeur; sommet=sommet.souspile; taille--; return v; public boolean estvide(){ return taille==0; public String tostring(){ return "[ "+ sommet.tostring() +" ]";

15 Généricité et Classe Object On veut maintenant généraliser notre pile pour qu elle puisse servir de pile d objets et non plus seulement de pile d entiers.

16 Maillon d objets class Maillon{ Object valeur; Maillon souspile; Maillon(Object valeur){ this.valeur=valeur; public String tostring(){ return valeur + ((souspile!=null)? ", "+ souspile : "");

17 class Pile{ int taille =0; Maillon sommet; Pile d Objets public void empiler(object v){ Maillon nouveausommet=new Maillon(v); nouveausommet.souspile=sommet; sommet=nouveausommet; taille++; public Object depiler(){ Object v=sommet.valeur; sommet=sommet.souspile; taille--; return v; public boolean estvide(){ return taille==0; public String tostring(){ return "[ "+ sommet.tostring() +" ]";

18 Empiler les chaines public class PileChaine { public static void main(string[] args){ Pile pile= new Pile(); int i=0; while(i<args.length){ pile.empiler(args[i]); // on empile un objet String System.out.println(i+": "+ args[i]); // polymorphisme i++; i=0; while(i<args.length){ System.out.println(i+": "+ pile.depiler()); //polymorphisme i++;

19 Wrappers des types de base Object (from java.lang) Boolean $ TRUE : Boolean $ FALSE : Boolean Boolean (value : boolean) : void booleanvalue () : boolean tostring () : String Number Character Character (value : char) : void charvalue () : char islowercase (ch : char) : boolean tostring () : String Integer int value; int MIN_VALUE ; int MAX_VALUE; Integer (value : int) : void intvalue () : int Integer (s : String) : void parseint (s : String) : int tostring () : String valueof (s : String) : Integer Float Double (from java.lang)

20 Sous-classe: généricité et polymorphisme public class PileChaine { public static void main(string[] args){ Pile pile= new Pile(); int i=0; while(i<args.length){ pile.empiler(args[i]); // on empile un objet String System.out.println(i+": "+ args[i]); i++; pile.empiler(new Integer(3)); // on empile un objet Integer pile.empiler(new Float(3.0)); i=0; while(!pile.estvide()){ System.out.println(i+": "+ pile.depiler().tostring()); //polymorphisme i++;

21 Sous Classe héritage et surcharge class PileString extends Pile{ public void empiler(string s){ super.empiler(s); public void empiler(object v){ if(v instanceof String) super.empiler(v); else System.out.println("c'est une pile de String et non de "+v.getclass()); public Object depiler(){ return (String)super.depiler(); // deux méthodes ne peuvent différer par le seul type de retour

22 Autre exemple class PileInt extends Pile{ public void empiler(int i){ super.empiler(new Integer(i)); // surcharge public void empiler(object v){ if(v instanceof Integer) super.empiler(v); else System.out.println("c'est une pile d'integer et non de "+v.getclass()); public int depilerint(){ Integer i=(integer)super.depiler(); return i.intvalue(); // deux méthodes ne peuvent différer par le seul type de retour

23 Pile Générique et héritage Pile taille : int estvide () : boolean depiler () : Object empiler (v : Object) tostring () : String #sommet valeur : Object Maillon tostring () : String Maillon (valeur : Object, souspile : Maillon) : souspile ExemplePileChaine PileString PileInt main (args : String[]) pile empiler (s : String) depilerstring () : String empiler (v : Object) empiler (i : int) depilerint () : int empiler (v : Object)

24 Classes Abstraites et Interface

25 Classe Abstraite public class PileAbstraite { public static void main(string[] args){ Pile pile= new PileString(); // la classe est abstraite mais l'instance non... class Maillon{... abstract class Pile{ int taille =0; abstract public void empiler(object v); abstract public Object depiler(); public boolean estvide(){ return taille==0; class PileRécursive extends Pile{ Maillon sommet; public void empiler(object v){... public Object depiler(){... public String tostring(){... class PileString extends PileRécursive {.

26 Interface interface Pile{ void empiler(object v); Object depiler(); boolean estvide();

27 Interface et Compilation séparée L interface permet en particulier de développer en appliquant les techniques de compilation séparée. On développe et compile une interface. interface C{ On développe et compile en parallèle le programme utilisateur et la ou les implémentations des interfaces. public class CompileSeparee{ static public void main(string[] args){ C v; System.out.println("hello");

28 Héritage «multiple» abstract class C { int i; void m1( ){... abstract String m2( );... interface I{ public final static int j=0; int[] p( );... class C1 extends C implements I { String m2(){... int[] p(){......

29 Types et Classes dans l approche Patterns «Un type est un nom utilisé pour caractériser une interface» «Un objet peut avoir de nombreux types» «Des objets différents peuvent partager un même type» Un type hérite de l interface de son super-type Les interfaces sont le fondement des systèmes Orientés objets L implémentation des objets est définie par leur classe La liaison dynamique permet de substituer des objets, les uns aux autres, pourvu que leur interface soit identique (polymorphisme)

30 itérateur java: Enumeration public interface java.util.enumeration { public abstract boolean hasmoreelements(); public abstract Object nextelement();

31 Java: iterateur sur un Vecteur public class java.util.vector extends java.lang.object implements java.lang.cloneable {... public Vector(); public Vector(int initialcapacity); public final void addelement(object obj); public final boolean contains(object elem); public final Object elementat(int index); public final Enumeration elements(); public final Object firstelement(); public final boolean isempty(); public final void removeelementat(int index); public final void setelementat(object obj, int index); public final int size();

32 Java: itérateurs sur une Hashtable public class java.util.hashtable public Hashtable(); extends java.util.dictionary implements java.lang.cloneable { public void clear(); public Object clone(); public boolean contains(object value); public boolean containskey(object key); public Enumeration elements(); public Object get(object key); public boolean isempty(); public Enumeration keys(); public Object put(object key, Object value); public Object remove(object key); public int size(); public String tostring();

33 Iterator et Enumeration Java Client déclare Enumeration nextelement(); hasmoreelements(); Vector Enumeration elements() implémente> EnumerationConcrète nextelement(); hasmoreelements();

34 Exemple class Programme{... Hashtable basedeclauses = new Hashtable(); // ensemble indexé de paquets public String tostring(){ Enumeration e= basedeclauses.elements(); String s=""; while(e.hasmoreelements()){ s += ((Paquet)e.nextElement()).toString()+ rc; return s; boolean existepaquet(string s){ Enumeration e = basedeclauses.keys();... while(e.hasmoreelements()) if( s==e.nextelement()) return true; return false;

35 Clonage public class Object { public final Class getclass(); public String tostring(); public boolean equals(object obj); protected Object clone() throws CloneNotSupportedException;

36 Cloneable protected Object clone() throws CloneNotSupportedException; Par défaut les objets ne sont pas clonables, cette méthode, dont tout objet hérite, teste donc d abord si la classe du receveur implémente l interface Cloneable public interface Cloneable { Si non une exception est levée Si oui elle crée un objet du même type que le receveur et fait une copie superficielle (affectation des champs) (les tableaux implémentent cette interface) La classe Object n implémente pas elle même cette interface Si vous spécialisez clone() vous pouvez faire une copie profonde en appelant cette même méthode sur les attributs «clonabes»

37 Exemple public class Stack implements Cloneable { private Vector items;. protected Object Clone() {//pas obligé de retourner l exception try { Stack s = (Stack)super.clone(); s.items = (Vector)items.clone(); return s; catch (CloneNotSupportedException e) { // this shouldn't happen because Stack is Cloneable throw new InternalError();

38 equals Attention à la méthode public class Object { public boolean equals(object o); protected Object clone() throw CloneNotSupportedException; Par défaut, elle compare les pointeurs et non les contenus clonés

39 Classes internes peuvent apparaître partout au top-level, comme attribut d'une classe, dans un bloc, dans une expression (anonymement) raison d'être: 'adapter' et 'beans' simplifie la connection d'objets entre eux Le nom de classe interne n'est pas utilisable hors de la classe sans préfixer. Le code des classes internes voit directement les noms englobants. les classes internes peuvent être déclarées 'static'. Elles sont alors top-level comme les classes du package. L'avantage dans ce cas réside dans la visibilité des attributs et dans la structuration des classes.

40 Classes internes class Pile{ int taille =0; Maillon sommet; public void empiler(object v){ public String tostring(){... public Enumeration elements(){ return new EnumerationPile(); // classe interne class EnumerationPile implements Enumeration{ Maillon mailloncourant= sommet; // a revoir public boolean hasmoreelements(){ return mailloncourant!= null; public Object nextelement(){ Object valeurderetour = mailloncourant.valeur; mailloncourant=mailloncourant.souspile; return valeurderetour; //

41 Classes anonymes class Pile{... public Enumeration elements(){ return new Enumeration(){ Maillon mailloncourant= sommet; ; public boolean hasmoreelements(){ return mailloncourant!= null; public Object nextelement(){ Object valeurderetour = mailloncourant.valeur; mailloncourant=mailloncourant.souspile; return valeurderetour;

42 Type ou Classe une variable à un type définit à la compilation int, int[], PrintStream, Integer ou String une valeur comme 3 est de type int un objet à une classe (implémentation d'un type) "Hello world" est de classe String.class new int[3] est de classe int[].class

43 classe Class les types primitifs sont eux aussi associés à un objet de classe Class. cet objet est désigné par int.class par exemple pour int. il en existe même un pour void qui pourtant n'est pas un type!!!! On accède également à cet objet par le champ type de la classe wrapper correspondante ex Integer.TYPE Bizarre : void dispose aussi d'une classe wrapper Void (celleci ne peut être instanciée!)