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Chapitre 3 : Principes de base de lapproche objet Niveau II1

Prpar par : Raoudha CHEBIL 1

Chapitre 3Principes de base de lapproche objet

PRPAR PAR : RAOUDHA CHEBIL

Plan

Motivations

Introduction de nouveaux principes : Rification, abstraction, encapsulation

Approche objet

Terminologie et dfinitions

2



Pourquoi utiliser les objets ?3

Programmation classique

Un programme est conu comme un ensemble de modulesfonctionnels (procdures ou fonctions) qui manipulent des donnes.

Sparation complte entre code et donnes.

Communication entre modules fonctionnels :o par passage de paramtreso par variables globales

Libre accs aux donnes par nimporte quel module.

Programmation classique4

Donnes

DonnesDonnes

Donnes

Code

CodeCode

Donnes

Code

Rappels : Difficult de rutiliser du code dj crit et test. Maintenance coteuse (Instabilit,scurit, cot)

EtatCentralis

Donnes

Code



Programmation Oriente Objet5

Lapproche objet permet de :

Amliorer la productivit des concepteurs / dveloppeurs et

Rduire le cot des applications.

Cot de production dune application informatique en fonction de sa taille et de ses fonctionnalits

Investissement (Homme-mois)

Taille ou fonctionnalit

Approche Classique

Approche Objet

Investissement

initial

Intrt des objets6

Extensibilit (maintenance) : les objets restent plus stables dans le temps

Gestion dela paie

Salaire

Employ

Nb dheures de travail

Rutilisabilit : il faut pouvoir rutiliser des structures de donnes entires, non pas seulement les oprations



Plan

Motivations


Approche objet

Terminologie et Dfinitions

7

Principe de rification8

Rification = matrialiser un concept par un objet

Un concept abstrait peut tre rifi o Lvnement 10h45 une carte bleue t introduite

Une relation entre deux objets peut tre rifie o Ali possde la voiture immatricule 875 TU 129 est rifi

dans le monde rel par une carte grise

Rifier un concept permet de le manipuler concrtement



Principe dabstraction9

Une abstraction fait ressortir les caractristiques dune structure qui ladistinguent de tous les autres types de structures du domaine.

Elle procure donc des frontires conceptuelles rigoureusement dfiniespar rapport au point de vue de lobservateur.

Marque: AustinCouleur: BleueAcclration: Tourner volant => voiture tourneFreiner => voiture sarrte

Marque: VolkswagenCouleur: BlancheAcclration: Tourner volant => voiture tourneFreiner => voiture sarrte

Principe dencapsulation10

Dans les programmes tels quon les a crits (et dcrits) jusqu prsent, les notions de type de donneset de fonctions sont spares :

O : - les Typei sont des types de donnes (int, char, , structures)- les fonctionsj sont des fonctions utilisant ces types, par exemple :Type2 fonction1( Type1 x, Type2 y)

Type1Type2

TypeN

fonction1fonction2

fonctionM

Types de donnes

Aspect statique

Fonctions

Aspect dynamique



11

Le principe dencapsulation consiste regrouper, dans un mme

lment informatique, les aspects statique et dynamique (c.a.d. les

donnes et les fonctions) spcifiques une entit.

Cet lment informatique est appel : objet

Les [structures de] donnes dfinies dans

un objet sont appeles les attributs de lobjet;

Les fonctions [de manipulation] dfinies dans

un objet sont appeles lesmthodesde lobjet.

On a donc la relation fondamentale :OBJET = attributs + mthodes

data1data2

.

fonction1fonction2

.

Principe dencapsulation

12

En plus du regroupement des lments statique et dynamique [dune entit],

lencapsulation permet de dfinirdeux niveaux de perception:

Le niveau externe: perception de lobjet depuis lextrieur

Le niveau interne : perception de lobjet depuis lintrieur

Elments privs

Dfinition des mthodes

Corps

Interface

Prototype des mthodes





Le niveauexterne, correspond la partie visible de lobjet :

Il est constitu des spcifications des lments [de lobjet] visibles delextrieur (appel: lments publics ), savoir les prototypes et lesdclarations de ses mthodes.

Ce niveau reprsente donc linterface de lobjet avec lextrieur.

Le niveau interne correspond limplmentation de lobjet :

Il est constitu des lments de lobjet visibles uniquement de lintrieur de cetobjet (appels lments privs ).

Ce niveau reprsente donc le corps de lobjet.

13

14

2 rles :

Utilisateur : manipule les lments de labstraction qui constituent linterface

Implanteur :ralise ce qui est encapsul


Interface

Reprsentation



Plan

Motivations


Approche objet


15

16

Reprsenter un systme comme un ensembledobjets autonomesmaisinteragissant via des envois de messages.

Chaque objet : reprsente un lment ou un concept de la vie relle ; a une identit unique et invariante ; a un tat caractris par la valeur de ses attributs ; propose des services sous la forme de mthodes ; excute un service lorsquil reoit un message.

Approche Objet



Approche objet17

Les langages orients objet sont fonds sur la connaissance dune seulecatgorie dentit informatique :lobjet .

Dans lapproche objet, ce sont les donnes qui deviennent prpondrantes.

Dans cette approche, on se pose dabord la question : "de quoi parle-t-on ?" Et non pas la question :"que veut-on faire ?", comme dans la programmation classique.

Approche objet18

Le monde est compos dentits qui collaborent

moteur

direction

roueroue

Bote devitesse

chauffeur

Freins

Lapproche objet consiste rsoudre un problme en termes dobjets qui collaborent.

Ces objets sont des abstractions des objets rels

Feu



Comment dcrire les objets?19

Type Abstrait de Donnes(TAD)

Un ensemble d'objets caractriss par les mmes oprations.

Exemple : Il en est ainsi pour un objetpile qu'on peut manipuler par desoprations commeempiler, dpiler, sommetetc...

Objet concret : Une pile20

xdernier

dernier = dernier +1TAB[dernier] = x;

xdernier

dernier = dernier -1TAB[dernier] = x;

xP

dbut

new(P)P^.suiv = dbut; P^.val=X;dbut = P

N+1

0



21

Un programme qui ncessite l'usage d'une pile n'a besoin de connatre que les oprations mentionnes et qu'on appelle interface.

Il n'a en effet pas besoin de savoir qu'une pile est un tableau (et encoremoins d'y accder directement), ni mme de connatre le code desoprations, lequel peut varier selon la reprsentation.

Ce principe place le programmeur un haut niveau de conception.

Objet concret : Une pile

Type abstrait Spcification algbrique 22

Type : Pile

Fonctions : (oprations)o nouvelle : Pileo empiler : Pile,int Pileo depiler : Pile Pileo sommet : Pile into vide : Pile Bool

Pr-conditions P Pile

o depiler(P) vide(P) vraio sommet(P) vide(P) vrai

Axiomes

P Pile, x int,

o vide(nouvelle()) = vrai

o vide(empiler(P,x)) = faux

o sommet(empiler(P,x)) = x

o depiler(empiler(P,x)) = P



Afin de dcrire une pile borne, nous navons pas besoin de repartirde zro :

La spcification prcdente peut tre modifie afin dobtenir une pileborne de taille maximale capacite.

Cest le principe de lextension.

Relations entre objets 23

Un compteur cyclique est un compteur born qui repart 0 quandil atteint sa borne suprieure.

Le compteur kilomtrique dune voiture utilise un compteurcyclique.

Une horloge utilise aussi un compteur cyclique pour grer lesminutes, les secondes et les heures.

Donc la description du type abstrait Compteur Cyclique estutilise dans la description dune horloge ou dun compteurkilomtrique.

Cest le principe dedlgation.

24

Relations entre objets



25

Association

TypesCompte

Fonctions : (oprations) nouveau : Personne, Montant Compte titulaire : Compte Personne solde : Compte montant dbiter : Compte, Montant Compte crditer : Compte, Montant Compte

Prconditions : P Personne, C Compte , X Montant

Nouveau(P,X) Valeur(X) solde min.Dbiter(C,X) Valeur(X) Valeur(solde(C))

Axiomes : P Personne, C Compte , X Montant

solde(nouveau(P,X)) = X

titulaire(nouveau(P,X)) = P

dbiter(C,X)) =


26

La gnricit

Types

Pile[X]

Fonctions : (oprations)nouvelle : X Pile[X]

Empiler : Pile[X],X Pile[X]

Depiler : Pile[X] Pile[X]

Sommet : Pile[X] X

Vide : Pile[X] Bool

Pr-conditions P Pile[X] depiler(P) vide(P) vrai sommet(P) vide(P) vrai

Axiomes : P Pile[X], x X, vide(nouvelle(X)) = vrai vide(empiler(P,x)) = faux sommet(empiler(P,x)) = x depiler(empiler(P,x)) = P




Type Abstrait27

Trois formes de fonctions dans la spcification dun type abstrait T :

Constructeur : qcqchoseT(qcqchose) Exemple : nouvelle

Accesseur: T(qcqchose) x qcqchoseqcqchoseExemple : sommet, Est-vide

Modifieur : T(qcqchose) x qcqchose T(qcqchose)Exemple : empiler, depliler

Comment utiliser ces objets pour structurer des programmes ?

28

structures dedonnes (attributs)corps

des mthodes

interface

Objet



Objet concret : une pile29

Encapsulation des Donnes et des Traitements dans un Objet

30

Un TAD, encapsuleles oprations et cache la structure sous-jacente d'unobjet.

Ainsi, le programmeur consacrera ses efforts la solution d'un problmesans se proccuper des dtails inutiles.

Il s'intressera ce qu'un objet peut fournir commeserviceet ignoreracommentces services sontralissde faon concrte.

Si p est une pile, on crirap.empiler(n), au lieu de :

s = s+1; t[s]=n;

Comment utiliser ces objets pour structurer des programmes ?



Comment utiliser ces objets pour structurer des programmes ()

31

attributs.

mthodes.

attributs.

mthodes.

attributs.

mthodes.

message

Intrt

32

Lintrt de lasparation entre niveau interne et externeest de donner uncadre plus rigoureux aux objets :

Les objets ne peuvent tre utiliss quau travers de leur interface (niveauexterne)

De ce fait les ventuelles modifications apportes leur structure internerestent invisibles lextrieur.



Plan 33

Motivations


Approche objet


Dfinition dune classe34

o Une classe est une construction syntaxiquenommequi dcrit uncomportementet desattributscommuns.

o Une classe est une structure de donnes qui dfinit des donnes et desfonctions.

classe PileMthodes :empiler(int x)depiler()Sommet()...Attributs :int T[Max]int indice

classe Voiture Mthodes :acclrerfreinertournerReculerAttributs :Immatricule couleur Nbre de roues puissance vitesse



Une classe regroupe les caractristiques (les primitives = attributs etmthodes) communes des objets.

Elle permet de crer des objets possdant desproprits communes.

Mthodes Modifieurs : ont un effet sur lobjet mais ne produisent pas de

rsultats. Accesseurs: ont un rsultat, gnralement pas deffet sur lobjet.

Une classe reprsente lastructure, le moulecommun un ensembledobjets

Une classe est uneabstractiondobjets.

Dfinition dune classe

35

Dfinition dune classe36

Les donnes et les mthodes sont regroupes dans une classe. Les mthodes sont publiques, les donnes prives.

classe Pile{Mthodes :empiler(int x){ T[++indice] = x; }depiler(){ indice--; }...Attributs :int T[Max];int indice; }

Les mthodes publiquesdcrivent le comportementaccessible.

Les champs privs dcriventl'tat inaccessible.



Un objet est une instance d'une classe

Dfinition dun objet37

Un objet est une entit autonome modlisant laspectstatiqueet laspectdynamiquedune partie du monde rel.

Un objet peut reprsenter une ralit physique (une voiture, un tudiant) ou virtuelle ( scurit sociale, compte bancaire).

Chaque objet possdeune identit ,desattributsetdes mthodes.

Dfinition dun objet38



Lidentit dun objet est un identifiant permettant de le distinguer desautres objets.

Les attributs ( donnes membres )sont des donnes caractrisant ltatde lobjet.

Les mthodes ( fonctions membres )sont des oprations dfinissant lecomportementde lobjet. Elles lui permettent dagir sur ces attributs etde ragir aux sollicitations extrieures.

Objet = tat + Comportement + Identit

39

Dfinition dun objet

Peugeot 106 de couleur grise immatricule 5039 TU 90:Attributs : couleur = grise, marque = Peugeot, n im= 5039 TU 90 Mthodes: avancer ( ), reculer ( )identit: XRE-HGFRT-KIUT-

Renault espace de couleur verte immatricule 985 TU 97:Attributs : couleur = verte, marque = Renault, n im = 985 TU 97Mthodes: avancer ( ), reculer ( )identit: HYU-XJKMP-PLTB-.

40

Exemples dobjets



Instanciation41

Instanciation = Passage de lindfini au dfini (par moulage)

Une instance = un objet o Possde les proprits dfinies par sa classeo Peut effectuer les oprations dfinies par sa classe

6742 TU 28grise

42CV

10 km/h

acclrerfreinertournerreculer

Immatricule : couleur :

roues : puissance :

vitesse :

voiture1717 TU 27

bleue4

2CV50 km/h

Lenvoi de message42

Un objet est une entit indpendante dont la structure est connue de luiseul.

En principe, un objet ne peut pas agir directement sur un autre objet, ildoit pour ce faire utiliser une des mthodes appartenant linterface delobjet.

Un messageest une requte dont la satisfaction est la charge de lobjetauquel elle est adresse.

Lenvoi de message est lunique moyen de communiquer avec les objets.

Exp: C++, Java, C# :

MaVoiture.freiner();

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