Premiers Objets

Question

Avez-vous déjà vu un objet ?

Classes et Objets

La classe

public class Rational {
    public final int n;
    public final int d;
    
    Rational(int n, int d) {
        if(d == 0) {
            throw new IllegalArgumentException();
        }
        int div = gcd(n, d);
        n = n / div;
        d = d / div;
        this.n = n;
        this.d = d;
    }
    
    
    public Rational add(Rational r2) {
        return new Rational(n*r2.d + r2.n * d, d * r2.d);
    }
    
    ...

}

Les Objets

Rational r1 = new Rational(1,2);
Rational r2 = new Rational(1,3);
        
Rational r3 = r1.add(r2);

Un objet est une instance de la classe. Ici, il y a une seule classe Rational et 3 instances r1, r2 et r3.

Chaque objet a accès à ses propres champs (ici n et d) et à ses propres méthodes (ici la méthode add).

Méthodes et variables de classe

Déclaration avec static

public class ExempleStatic {
    
    public static double temperature;
    
    public static final double kelvin = 273.15;
    
    public static double temperatureC() {
        return temperature - kelvin;
    }
    
    public static double temperatureF() {
        return temperature * 1.8 - 459.67;
    }
}

On l’utilise à partir de la classe

ExempleStatic.temperature = 300;
System.out.print("Constante Kelvin : ");
System.out.println(ExempleStatic.kelvin);
System.out.print("Température en deg C : ");
System.out.println(ExempleStatic.temperatureC());
System.out.print("Température en deg F : ");
System.out.println(ExempleStatic.temperatureF());

Le mot clé static pour les champs / méthodes signale les paramètres associés à la classe et non pas aux objets (ou instances).

Dans l’exemple, vous voyez qu’on ne crée pas d’objets. Les variables et méthodes statiques peuvent être considérées comme des variables globales qui sont “rangées” à l’intérieur d’une classe.

Exemples :

• la méthode main est toujours static.
• la classe System ne peut pas être instanciée mais on utilise la variable statique System.out

Les objets que vous avez utilisés

Pas des objets :

int a = 3;
double x = 1.5;

(ce sont des types simples)

Des objets :

String s = "bonjour";
Scanner scan = new Scanner(System.in);

Mais où sont les classes String et Scanner ? dans l’API Java

L’API Java

Ce sont l’ensemble des classes qui sont fournies avec Java (plus précisément, avec JRE). Environ 4400 classes organisées en 220 “packages” dans 21 “modules”.

Par exemple :

• les classes String et System se trouvent dans le package java.lang
• la classe Scanner se trouve dans le package java.util

Tous les éléments de java.lang sont importés par défaut. Pas ceux de java.util ! C’est pour ça qu’on écrit :

import java.util.Scanner;

Comment connaître ces classes et savoir comment les utiliser ? Réponse : la Javadoc !

La Javadoc

Avez vous remarqué ces petits blocs de commentaire ?

/**
 * Teste si une personne est majeure     
 * @param age l'age de la personne
 * @return true si la personne est majeure, false sinon 
 */

Ce sont des blocs de documentation. Ils suivent un formalisme particulier (par exemple @param @return) et peuvent être utilisés pour générer des pages automatique de documentation, c’est le format Javadoc.

La documentation Javadoc de l’API Java est disponible sur le site d’Oracle

On peut aussi y accéder directement depuis l’IDE. Tout comme on peut accéder à sa propre javadoc.

Pour la suite

• On utilisera la Javadoc de l’API Java pour trouver les méthodes / classes dont nous avons besoin
• On documentera nos classes et nos méthodes avec le format Javadoc pour créer une documentation technique automatique.

Application : Tableaux et Collections

Problème courant : gérer un “grand nombre” d’objets

Première solution : les tableaux à taille fixe

Tableaux à taille fixe

Déclaration et création

int[] monTableau = new int[10];
int[] monTableau2 = {12,34,25,1};

La taille est fixée et ne peut plus être modifiée après la création.

Utilisation

System.out.println(monTableau.length);
System.out.println(monTableau2.length);
        
for(int i = 0; i < monTableau2.length; i++) {
    System.out.println(monTableau2[i]);
}
        
for(int val : monTableau2) {
    System.out.println(val);
}
        
System.out.println(Arrays.toString(monTableau2));

La classe Arrays : contient plein de méthodes statiques pour utiliser les tableaux

Exemple deux dimensions (ou plus !)

int[][] maMatrice = new int[20][20];
int[][] maMatrice2 = {{1,2,3},{4,5,6}};
        
for(int i = 0; i < maMatrice2.length; i++) {
    for(int j = 0; j < maMatrice2[i].length; j++ ) {
        System.out.print(maMatrice2[i][j] +  " ");
    }
    System.out.println();
}

Mais comment faire quand on veut pouvoir ajouter / supprimer des éléments ?

L’interface Collection et ses classes

Une Interface : qu’est-ce que c’est ?

C’est un contrat que doit remplir une classe : une liste de méthode à implanter. On dit qu’une classe implémente une interface.

L’interface Collection

Voir la Documentation JavaDoc

Quelques méthodes :

• add : pour ajouter un élément
• addAll : pour ajouter une collection d’éléments
• remove : pour supprimer un élément
• contains : est-ce que ma collection contient cet élément ?
• size : le nombre d’éléments

L’interface List : une sous-interface de Collection

L’interface List contient les méthodes de Collection + d’autres. Utilisée pour réprésenter une liste ordonnée d’objets identifiés par un indice comme pour les tableaux.

Voir la documentation Javadoc

Quelques méthodes :

• get : récupérer un objet à un indice donné
• set : mettre un objet à un indice donné
• indexOf : renvoie l’indice d’un objet donné
• remove(indice) : pour supprimer un élément à un indice donné

Comment on crée une liste ?

Collection et List sont des interfaces, La Javadoc nous indique les classes qui les implémentent. Par exemple ArrayList.

Création d’une liste avec ArrayList :

List<Integer> maListe = new ArrayList<Integer>();

Que remarquez vous ?

Utilisation

Ajouts d’éléments :

maListe.add(1);
maListe.add(2);
maListe.add(3);

Affichage :

System.out.println(maListe);

for(int i = 0; i < maListe.size(); i++) {
    System.out.println(maListe.get(i));
}

for(int v : maListe) {
    System.out.println(v);
}

On privilégiera la deuxième boucle (foreach) qui fonctionne sur les objets de type Collection et tableaux : en effet, les deux implémentent l’interface Iterable.

Conversion tableau / list

Integer[] monTableau = {1, 2, 3};
List<Integer> maListe2 = Arrays.asList(monTableau);
List<Integer> maListe3 = Arrays.asList(1, 2, 3);

Attention, le code suivant ne marche pas !

int[] monTableau = {1, 2, 3};
List<Integer> maListe2 = Arrays.asList(monTableau);

Mais on peut faire :

List<Integer> maListe3 = Arrays.asList(1, 2, 3);

Un “détail” très important

En Java, les variables stockent non pas les objets mais la référence à l’objet – i.e. l’adresse mémoire.

Qu’affiche ce code ?

List<Integer> maListe = Arrays.asList(1, 2, 3);
List<Integer> maListe2 = maListe;
maListe.set(0, 4);
System.out.println(maListe2);

[4, 2, 3]

maListe = Arrays.asList(1, 2, 3);
maListe2 = List.copyOf(maListe);
maListe.set(0, 4);
System.out.println(maListe2);

Qu’affiche ce code ?

List<Integer> maListe = Arrays.asList(1, 2, 3);
List<Integer> maListe2 = Arrays.asList(1, 2, 3);
System.out.println(maListe == maListe2);

false

System.out.println(maListe.equals(maListe2));

Que se passe-t-il quand on ne crée pas l’objet ?

List<Integer> maListe;

Par défaut, maListe est une “référence vide”, c’est un pointeur vers rien du tout qui en Java prend la valeur null. Si vous essayez de l’utiliser, une erreur NullPointerException apparaîtra.

D’autres Interfaces utiles :

• Les interfaces Set et SortedSet (sous-interfaces de Collection) implantées par exemple avec HashSet et TreeSet : les ensembles contenants les objets une unique fois.
• L’interface Map<K,V> souvent implémentée par HashMap : pour stocker des “dictionnaires” clés – valeurs.

Assez discuter, au travail !

Le TP