Classes et objets Objectf de cette parte : écrre ses propres classes Unversté de Nce - Sopha Antpols Rchard Grn Verson 1.0.1 23/11/ Rchard Grn Classes et objets page 2 Plan Classe Constructeurs Méthodes Varables «ths» Protecton des accès Varables et méthodes de classe Programme/applcaton Java Une applcaton Java est composée d une ou pluseurs classes Le plus souvent l est composé de pluseurs classes Une des classes est la classe prncpale p dont la méthode est lancée pour lancer l applcaton Rchard Grn Classes et objets page 3 Rchard Grn Classes et objets page 4 Exécuton d un programme Au début de l exécuton, seule la classe prncpale est chargée en mémore centrale Les autres classes sont chargées au fur et à mesure, lorsque le programme a beson d elles Le plus souvent une classe est chargée lorsqu une nstance de la classe est créée par le programme Les classes Rchard Grn Classes et objets page 5 Rchard Grn Classes et objets page 6 1
Regrouper les objets Les objets qu collaborent dans une applcaton sont souvent très nombreux On peut dégager des types d objets Par exemple, tous les lvres dans une applcaton de geston d une bblothèque La noton de classe correspond à cette noton de types d objets Eléments d une classe Les constructeurs (l peut y en avor pluseurs) servent à créer des objets appelés nstances de la classe Quand une nstance est créée, son état est conservé dans les varables d nstance Les méthodes détermnent le comportement des nstances de la classe quand elles reçovent un message Rchard Grn Classes et objets 7 Rchard Grn Classes et objets 8 Exemple : classe Lvre publc class Lvre { prvate Strng ttre, auteur; prvate nt nbpages; // Constructeur publc Lvre(Strng unttre, Strng unauteur) { ttre = unttre; auteur = unauteur; publc Strng getauteur() { // accesseur return auteur; Méthodes publc vod setnbpages(nt nb) { // modfcateur nbpages = nb; Varables d nstance Constructeurs Rchard Grn Classes et objets 9 Utlsaton d une classe class TestLvre { publc statc vod (Strng[] args) { Lvre lvre = new Lvre("Les Msérables", "Vctor Hugo"); lvre.setnbpages(450); System.out.prntln(lvre.getAuteur()); Rchard Grn Classes et objets page Rôles d une classe Une classe est un type qu décrt une structure (varables d état) et un comportement (méthodes) un module pour décomposer une applcaton en enttés plus pettes un générateur d objets (par ses constructeurs) Une classe permet d encapsuler les objets : les membres publc sont vus de l extéreur mas les membres prvate sont cachés Rchard Grn Classes et objets 11 Une classe est un type Comme les types prmtfs, une classe peut être utlsée pour typer une varable dans sa déclaraton ou pour typer un tableau Exemples : Lvre l; Lvre[] lvres; (un tableau dont chaque élément est un lvre) lvres = new Lvre[0]; (crée un tableau de 0 lvres et l affecte à la varable lvres ; les 0 éléments sont ntalsés à null) Rchard Grn Classes et objets page 12 2
Conventons pour les dentfcateurs Les noms de classes commencent par une majuscule (ce sont les seuls avec les constantes) : Cercle, Object Les mots contenus dans un dentfcateur commencent par une majuscule : UneClasse, unemethode, uneautrevarable Les constantes sont en majuscules avec les mots séparés par le caractère soulgné «_» : UNE_CONSTANTE Les constructeurs Rchard Grn Classes et objets 13 Rchard Grn Classes et objets 14 Constructeurs d une classe Chaque classe a un ou pluseurs constructeurs qu servent à créer les nstances ntalser l état létat de ces nstances Un constructeur a le même nom que la classe n a pas de type retour Rchard Grn Classes et objets 15 Créaton d une nstance prvate Strng nom, prenom; varables prvate double salare; d nstance // Constructeur publc Employe(Strng n, Strng p) { nom = n; prenom = p; publc statc vod (Strng[] args) { Employe ; = new Employe("Dupond", "Perre");.setSalare(); créaton d une nstance de Employe Rchard Grn Classes et objets 16 Pluseurs constructeurs (surcharge) prvate Strng nom, prenom; prvate double salare; // 2 Constructeurs publc Employe(Strng n, Strng p) { nom = n; prenom = p; publc Employe(Strng n, Strng p, double s) { nom = n; prenom = p; salare = s; = new Employe("Dupond", "Perre"); = new Employe("Durand", "Jacques", 1500); Rchard Grn Classes et objets 17 Désgner un constructeur par ths() prvate Strng nom, prenom; prvate double salare; // Ce constructeur appelle l'autre constructeur publc Employe(Strng n, Strng p) { ths(n, p, 0); publc Employe(Strng n, Strng p, double s) { nom = n; prenom = p; salare = s; = new Employe("Dupond", "Perre"); = new Employe("Durand", "Jacques", 1500); Rchard Grn Classes et objets 18 3
Constructeur par défaut Lorsque le code d une classe ne comporte pas de constructeur, un constructeur sera automatquement ajouté par Java Pour une classe Classe, ce constructeur par défaut est : [publc] Classe() { Les méthodes Même accessblté que la classe (publc ou non) Rchard Grn Classes et objets 19 Rchard Grn Classes et objets 20 Accesseurs Deux types de méthodes servent à donner accès aux varables depus l extéreur de la classe : les accesseurs en lecture pour lre les valeurs des varables ; «accesseur en lecture» est souvent abrégé bé éen «accesseur» ; getter en anglas les accesseurs en écrture, ou modfcateurs, pour modfer leur valeur ; setter en anglas Autres types de méthode La plupart des méthodes permettent aux nstances de la classe d offrr des servces plus complexes aux autres nstances Enfn, des méthodes (prvate) servent de «sousprogrammes» utltares aux autres méthodes de la classe Rchard Grn Classes et objets 21 Rchard Grn Classes et objets 22 Paramètres d une méthode Souvent les méthodes ou les constructeurs ont beson qu on leur passe des données ntales sous la forme de On dot ndquer le type des dans la déclaraton de la méthode : setsalare(double unsalare) calculersalare(nt ndce, double prme) Quand la méthode ou le constructeur n a pas de paramètre, on ne met ren entre les parenthèses : getsalare() Type retour d une méthode Quand la méthode renvoe une valeur, on dot ndquer le type de la valeur renvoyée dans la déclaraton de la méthode : double calculsalare(nt ndce, double prme) Le pseudo-type vod ndque qu aucune valeur n est nest renvoyée : vod setsalare(double unsalare) Rchard Grn Classes et objets 23 Rchard Grn Classes et objets 24 4
Exemples de méthodes Modfcateur publc vod setsalare(double unsalare) { f (unsalare >= 0.0) salare = unsalare; publc double getsalare() { return salare; Accesseur publc boolean accomplr(tache t) {... Rchard Grn Classes et objets 25 Surcharge d une méthode En Java, on peut surcharger une méthode, c est-àdre, ajouter une méthode qu a le même nom mas pas la même sgnature qu une autre méthode : calculersalare(nt) calculersalare(nt, double) ndce dans la grlle des salares prme accordées aux commercaux Rchard Grn Classes et objets 26 Surcharge d une méthode (2) En Java, l est nterdt de surcharger une méthode en changeant seulement le type de retour Autrement dt, on ne peut dfférencer 2 méthodes par leur type retour Par exemple, l est nterdt d avor ces 2 méthodes dans une classe : nt calculersalare(nt) double calculersalare(nt) Rchard Grn Classes et objets 27 Passage d objets en paramètre On a vu qu en Java les sont passés par valeur et qu une méthode ne peut donc modfer les valeurs des effectfs qu on lu passe en paramètre (la méthode utlse une cope de la valeur du paramètre) S le paramètre n est pas de type prmtf, c est l adresse de l objet qu est copée dans l espace mémore de la méthode La méthode peut donc modfer l état de l objet passé en paramètre Rchard Grn Classes et objets page 28 Exemple de passage de publc statc vod m(nt p, Employe p, Employe p) { p = 0; p.salare = 800; p = new Employe("Perre", 900); publc statc vod (Strng[] args) { Employe = new Employe("", 00); Employe = new Employe("", ); nt = ; m(,, ); System.out.prntln( + '\n' +.salare + '\n' +.nom); Que sera-t-l affché? R. Grn Introducton à Java 29 Il sera affché 800.0 () : Employe = new Employe("", 00); Employe = new Employe("", ); nt = ; 00 R. Grn Introducton à Java 30 5
() : m(,, ); m() : p = 0; p.salare = 800; p = new Employe("Perre", 900); m p p p (pas de varables locales) 00 m p p 0 p (pas de varables locales) 00 R. Grn Introducton à Java 31 R. Grn Introducton à Java 32 m() : p = 0; p.salare = 800; p = new Employe("Perre", 900); m() : p = 0; p.salare = 800; p = new Employe("Perre", 900); m p p 0 p (pas de varables locales) 800 m p p 0 p (pas de varables locales) Perre 900 800 R. Grn Introducton à Java 33 R. Grn Introducton à Java 34 () : System.out.prntln( + '\n' +.salare + '\n' +.nom); Perre 900 800 R. Grn Introducton à Java 35 tostrng() Il est consellé d nclure une méthode tostrng dans toutes les classes que l on écrt Cette méthode renvoe une chaîne de caractères qu décrt l nstance Cette descrpton peut être très utle lors de la mse au pont des programmes La descrpton dot être compacte et précse System.out.prntln(objet) affche la valeur retournée par objet.tostrng() Rchard Grn Classes et objets page 36 6
Exemple publc class Lvre {... publc Strng tostrng() { return "Lvre [ttre=" + ttre + ",auteur= auteur=" + auteur + ",nbpages=" + nbpages + "]"; Les varables Rchard Grn Classes et objets page 37 Rchard Grn Classes et objets 38 Types de varables Les varables d nstances sont déclarées en dehors de toute méthode conservent l état d un objet, nstance de la classe sont accessbles et partagées par toutes les méthodes de la classe Les varables locales sont déclarées à l ntéreur d une méthode conservent une valeur utlsée pendant l exécuton de la méthode ne sont accessbles que dans le bloc dans lequel elles ont été déclarées Varable locale ou varable d nstance? Il arrve d héster entre référencer une valeur par une varable locale d une méthode ou par une varable d nstance de la classe S la valeur est utlsée par pluseurs méthodes de la classe, elle devra être référencée par une varable d nstance Rchard Grn Classes et objets 39 Rchard Grn Classes et objets 40 Intalsaton d une varable Une varable dot être ntalsée (recevor une valeur) avant d être utlsée dans une expresson S elle n est pas ntalsée par le code, une varable d nstance (dem pour les varables de classe étudées plus lon) reçot la valeur par défaut de son type (0 pour les types numérques, par exemple) L utlsaton d une varable locale non ntalsée par le code provoque une erreur (pas d ntalsaton par défaut) Intalsaton d une varable (2) On peut ntalser une varable en la déclarant La formule d ntalsaton peut être une expresson complexe : Employe = new Employe("Dupond", "Jean"); double salare = prme + 500.0; Rchard Grn Classes et objets 41 Rchard Grn Classes et objets 42 7
Déclaraton / créaton publc statc vod (Strng[] args) { Employe ;.setsalare(); provoque une erreur NullPonterExcepton OK? Il ne faut pas confondre déclaraton d une varable créaton d un objet référencé par cette varable «Employe ;» déclare que l on va utlser une varable qu référencera un objet de la classe Employe, mas aucun objet n est créé Déclaraton / créaton (2) Il aurat fallu écrre : publc statc vod (Strng[] args) { Employe ; = new Employe("Dupond", "Perre");.setSalare(); Rchard Grn Classes et objets 43 Rchard Grn Classes et objets 44 Désgner les varables d une nstance Sot un objet o1 ; la valeur d une varable v de o1 est désgnée par o1.v Par exemple, Cercle c1 = new Cercle(p1, ); System.out.prntln(c1.rayon); // affche Remarque : le plus souvent les varables sont prvate et on ne peut pas y accéder drectement en dehors de leur classe Accès aux membres d une classe Rchard Grn Classes et objets 45 Rchard Grn Classes et objets 46 Degrés d encapsulaton Java permet pluseurs degrés d encapsulaton pour les membres (varables et méthodes) et les constructeurs d une classe Types d autorsaton d accès prvate : seule la classe dans laquelle l est déclaré a accès (à ce membre ou constructeur) publc : toutes les classes sans excepton y ont accès Snon, par défaut, seules les classes du même paquetage que la classe dans lequel l l est déclaré é y ont accès (un paquetage est un regroupement de classes ; cette noton sera étudée plus lon dans le cours) Rchard Grn Classes et objets 47 Rchard Grn Classes et objets 48 8
Granularté de la protecton des attrbuts d une classe En Java, la protecton des membres se fat classe par classe, et pas objet par objet Un objet a accès à tous les membres d un objet de la même classe, même les membres prvés Protecton de l état nterne d un objet Autant que possble l état d un objet (les varables d nstance) dot être prvate S on veut autorser la lecture d une varable depus l extéreur de la classe, on lu assoce un accesseur, avec le nveau d accessblté que l on veut S on veut autorser la modfcaton d une varable, on lu assoce un modfcateur, qu permet la modfcaton tout en contrôlant la valdté de la modfcaton Rchard Grn Classes et objets 49 Rchard Grn Classes et objets 50 ths Désgner l nstance qu reçot le message, «ths» Le code d une méthode d nstance désgne l nstance qu a reçu le message (l nstance courante), par le mot-clé ths donc, les membres de l nstance courante en les préfxant par «ths.» Lorsqu l n y a pas d ambguïté, ths est optonnel pour désgner un membre de l nstance courante Rchard Grn Classes et objets 51 Rchard Grn Classes et objets 52 Exemple de ths mplcte prvate double salare; publc vod setsalare(double unsalare) { salare = unsalare; publc double getsalare() { return salare; Implctement ths.salare Implctement ths.salare Rchard Grn Classes et objets 53 ths explcte ths est utlsé surtout dans 2 occasons : pour dstnguer une varable d nstance et un paramètre qu ont le même nom : publc vod setsalare(double salare) ths.salare = salare; un objet passe une référence de lu-même à un autre objet : salare = comptable.calculesalare(ths); Dans quelle classe peut-on trouver ce code? Comptable, calcule le salare de mo Rchard Grn Classes et objets 54 9
Varables de classe Méthodes et varables de classe Certanes varables sont partagées par toutes les nstances d une classe. Ce sont les varables de classe (modfcateur statc) S une varable de classe est ntalsée dans sa déclaraton, cette ntalsaton est exécutée une seule fos quand la classe est chargée en mémore R. Grn Introducton à Java 55 R. Grn Introducton à Java 56 Exemple de varable de classe prvate Strng nom, prenom; prvate double salare; prvate statc nt nbemployes = 0; // Constructeur publc Employe(Strng n, Strng p) { nom = n; prenom = p; nbemployes++; R. Grn Introducton à Java 57 Méthodes de classe Une méthode de classe (modfcateur statc en Java) exécute une acton ndépendante d une nstance partculère de la classe Une méthode de classe peut être consdérée comme un message envoyé à une classe Exemple : publc statc nt getnbemployes() { return nbemployes; R. Grn Introducton à Java 58 Désgner une méthode de classe Pour désgner une méthode statc depus une autre classe, on la préfxe par le nom de la classe : nt n = Employe.getNbEmploye(); Méthodes de classe Comme une méthode de classe exécute une acton ndépendante d une nstance partculère de la classe, elle ne peut utlser de référence à une nstance courante (ths) Il serat, par exemple, nterdt d écrre statc double trplesalare() { return ths.salare * 3; R. Grn Introducton à Java 59 R. Grn Introducton à Java 60