Introduction à la POO

Développement Digital, Programmer en Orienté Objet

• Ce module de compétence vise à rendre les apprenants capables de programmer en Orientée Objet (POO).
• La durée de cette formation est estimée à 90 heures.

Sommaire du cours

• Le cours est divisé en trois parties principales.

Partie 1: Appréhender le paradigme de la POO

• Chapitre 1: Introduire la POO
• Chapitre 2: Définir un objet

Partie 2: Connaître les principaux piliers de la POO

• Chapitre 1: Définir l'héritage et le polymorphisme
• Chapitre 2: Connaitre l'encapsulation
• Chapitre 3: Caractériser l'abstraction

PARTIE 3:Appliquer la POO dans le langage de programmation Python

• Chapitre 1 : Présenter l'environnement de programmation Python 3
• Chapitre 2 : Implémenter une classe
• Chapitre 3 : Administrer les exceptions
• Chapitre 4 : Gérer les interfaces graphiques

Chapitre 1 : Introduire la POO

• Ce chapitre aborde plusieurs aspects fondamentaux de la programmation orientée objet (POO):
• Programmation procédurale.
• La transition de la programmation procédurale à la POO.
• Les avantages de la POO.
• L'historique de la POO.

Programmation procédurale

• Dans la programmation procédurale, un programme est divisé en procédures ou fonctions.
• Pour résoudre chaque tâche, des procédures ou fonctions sont utilisées.
• Les données et leur traitement sont séparés.
• Programmes = Procédures/Fonctions + Données
• Les données constituent la partie passive du programme.
• Les procédures et les fonctions sont la partie active.
• La programmation impliquait la définition de variables et l'écriture de procédures pour les manipuler.
• Un exemple d'algorithme comprend le calcul de la somme des 100 premiers nombres.
• Les inconvénients de la programmation procédurale sont la difficulté de réutiliser le code et de maintenir de vastes applications.

Programmation orientée objet

• Les langages orientés objets sont conçus pour répondre aux questions sur l'utilité de la séparation des données et des procédures, et sur la priorité des procédures sur les données.
• Un objet combine des aspects statiques et dynamiques dans une même notion.
• Un programme est constitué d'un ensemble d'objets qui ont chacun une partie procédure et une partie données.
• Au lieu de se concentrer sur ce que le système doit faire, la POO se concentre sur les éléments qui composeront le programme.
• Dans le contexte des comptes bancaires, la POO se concentre sur la structure d'un compte bancaire, et non seulement sur les actions de crédit et de débit.

Avantages de la POO

• Motivation: Concevoir, maintenir et exploiter facilement de gros logiciels
• La modularité des objets regroupe données et opérations, réduisant la complexité de l'application et une classe est égale à un module.
• L’abstraction dans la POO masque les détails non pertinents à l'utilisateur.
• La POO favorise la réutilisation des composants logiciels et des architectures complexes.
• L'héritage évite la duplication de code, facilitant la maintenance et améliorant la productivité.

Historique de la POO

• Les concepts de la POO sont nés dans les années 1970 dans les laboratoires de recherche en informatique.
• Les premiers langages orientés objet sont Simula et Smalltalk.
• Simula (1966) regroupe données et procédures.
• Simula I (1972) formalise les concepts d'objet et de classe, constituant un programme d'objets actifs et autonomes.
• Smalltalk (1972) généralise la notion d'objet.
• Dans les années 80, Eiffel (créé par Bertrand Meyer) et C++ (extension objet du langage C par Bjarne Stroustrup) marquent l'application des principes de la POO. Objective C est aussi utilisé par Apple pour iOS.
• Les années 1990 voient l'avènement des PPOs, notamment avec la création de Java par Sun Microsystems.
• Aujourd'hui, de nombreux langages tels que PHP, VB.NET, PowerShell et Python supportent les principes de la POO.

Définition d'un objet

Notion d'objet

• Un objet est un référent , un etat, et un comportement : OBJET= Référent + État + Comportement
• Chaque objet est identifié par un nom unique (référence).
• La référence donne l'accès à l'objet mais n'est pas l'objet lui-même.
• Plusieurs référents peuvent pointer vers le même objet.
• L'état d'un objet est sauvegardé dans ses attributs internes.
• Les attributs représentent l'état de l'objet.
• Les objets peuvent être simples ou composites, contenant d'autres objets. Exemples:
• Un objet stocké dans la mémoire peut être placé à l'intérieur de l'espace de la mémoire réservé à autre, il s'agit d'un Objet Composite.
• Les objets changent d'état, d'où le cycle de vie d'un objet est une succession de plusieurs états, comme un feu tricolore.
• L'état de l'objet définit son comportement.
• Les méthodes sont la cause des changements des états de l’objet.

Notion de classe

• Une classe est une usine d'objets : CLASSE = Attributs + Méthodes.
• Une classe est le plan de construction d'un objet.
• Une classe sert à créer plusieurs objets, qu’on appelle instance.
• Les objets d'une classe ont la même structure (même ensemble d'attributs) et le même comportement (mêmes méthodes).
• Les objets sont des représentations dynamiques du modèle défini par la classe.
• Les objets peuvent changer d'état.

Membre de classe vs membre d'instance

• Membre de classe : est associé à sa classe et non à une instance
• Membre Instance : est associé à une instance de la classe.
• Les méthodes de classe ne peuvent utiliser que des membres de classe
• Une méthode d'instance peut utiliser n'importe quel type de membre (classe ou instance).

Constructeur

• Le constructeur d’une classe est une méthode appelée une seule fois par objet
• Le rôle du constructeur est d'initialiser les attributs de l'objet
• Destructeur : est une méthode qui permet la destruction d'un objet non référencé

Les objets en intéraction

• les objets communiquent en s'envoyant des messages.
• Quand un objet en demande à un autre d’exécuter une méthode qui lui est propre

Partie 2: Connaître les principaux piliers de la POO

Héritage et polymorphisme

• L'héritage établit une relation de spécialisation ou généralisation entre les classes.
• Les sous-classes (ou classes dérivées) héritent des attributs et méthodes de leur classe mère.
• Tout objet d'une sous-classe est considéré comme un objet de sa classe de base, mais l'inverse n'est pas toujours vrai.
• L'héritage multiple et en cascade sont possibles.
• L'héritage favorise la réutilisation du code et limite la duplication.
• Pour redefinir une méthode héritée il faut concerver l'entête de la méthode et proposer un code différent si on fait ça on aura uniquement la novelle version qui fait partie de la description de la class dérivée.
• Si la méthode définie au niveau de la classe dérivée est de type différent , ou de paramètres différents , alors il s'agit d'une nouvelle méthode qui s'ajouter a celle hérité de la classe de base
• Le mécanisme de la liaison retardée permet d'exécuter la méthode appropriée en fonction du type réel de l'objet.
• Le polymorphisme permet à un nom d'objet de désigner des instances de classes différentes issues de la même arborescence, il désigne le concept de la théorie des type : une instance étudiant peut « être vue comme » une instance Personne (Pas l'inverse!!)

Chapitre 2 : Connaitre l'encapsulation

Principe de l'encapsulation

• Le principe de l'encapsulation consiste à regrouper le code(méthodes) et les données (attributs) au sein d'une même entitée (objet)
• L'encapsulation vise à protéger les informations d'un objet, en masquant certaines informations aux autres objets

Interêt de L'encapsulation

• Les objets restreignent leurs accès qu'au méthodes de leurs classe (Ils protègent leurs attributs )
• Cela permet d'avoir un contrôle sur tous les accès ( les accès vers toute la class )
• En définissant une interface, l'encapsulation consiste donc à masquer les détails d'implémentation d'un objet,Interface =Carte de visite de l'objet
• Interface = liste des signatures des méthodes accessibles

Niveaux de visibilités

• Les fonctions de toutes classes peuvent accéder aux donnéés ou méthodes d'unes classe défini avec access public

• l'accès aux donnéés est limité aux méthodes de la classe elle même (accès privé), en plus il y a d'autres niveaux d'encaspulation ;

  • Classes Ames= une classe qui pourrait décider de se rendre entièrement accéssibles à quelque autres classes priviligées
  • Une Class d' en une autre (On peut donc faire du nesting de Class)= c'est une class qui rend accécible ses attributs privé à une autre class quant cette second class et crée a l'interieur de class initial (donc Class enlobante ) ce qui crée donc une relation de Classe Acceur Classe Hérité de la Classe Principale

• Il y a aussi une notion de protected= consiste a ne permettre qu'aux seul enfants de la class( ses héritiers) ont accès aux attribut et méthode d'n parents.

Caractériser l'abstractionClasses et méthodes abstraites

• Une classe abstraite contient une ou plusieurs méthodes abstraites.
• Une méthode abstraite n'a pas de corps mais une signature.
• Une classe avec des méthodes abstraites est abstraite.
• Les classes abstraites définissent des fonctionnalités que les sous-classes doivent implémenter.

Utilité des classes abstraites

• Il et important de savoir que il es interdit c/o du polymorphisme de déclarer une Variable du Tye Abstraite ex.
• Form f1= NEW Form=interdit quant ont fait ca.
• les classes abstarites permetent de définir des fonctionnalités (comportement )
• Pour lequel la Sous classe de facon impérative doivent implémenté
• les utilisateurs de ses Sous Class sont assurés de trouve ses méthodes défini par la Class Abstraite
• En résumé une Class Abstraite es une forme de contract liant la garantie de disponibilé de ses methoe et qui oblige les programmes a les implementé

###Interface

• comme une class et un abstraite permet de définir un nouveau type
• une interface et une forme paticulière dont toute ses methode abstraites
• quant une class (implements) une interface elle indique a la methodes abstraites de cette interface
• si une classe integre pluseieurs interface elle doit implement tout ses methode absraite

Principe d'interface

• Supposons Que l'ont veule que tout les class dérivée de Forme dispose une méthode imprimer()permetant D'imprimer les formes Géometriqques

• Solution 1: on ajoute une method abtraite a la class Form et ont demand a chaqune des ces Class dérivée d'implementé cette class abstrsite pour la Classe

• Solution 2: la Class Form implementer une methode pour implement l'interface (avec la method Imprints qu'on fait réference) et le tou es joute

• Les class Personnels et les Outils qui intègre implements Comparable, doivent présente une integration et d'un method comparables pour que s'el soit abtraire

Les régles avec des classes

• une class ne peut pas er instancié ( donc que l'on ne peut pas créée d'objet pour une classs.
• une class ne peut pas en hérité plus qu'un ( une class ne peut être une sous class que a une seul class )
• mais une class peut implement plusieurs interface

Polymorphisme

Le polymorphisme désigne un concept de la théorie des types selon le quel un nom d'object peut désigner la classe d'une mem archorescence, avec un variable ont es autorisée a décla une valeur du ty épic du type générique et non

• Le typ de variable utilisé par le compilateur pour déterminer si ont accerde à des members (attributes ou methodes)

Héritage Multiples

il y a un notion pour lequel une class peut déliver depuis plusieurs classe parent

Méthode à implement= Implements (C’est comme un engagement à un contrat pour tous)

L’hértiage = Est un réutilisation et une composition à titre d’aide à la programmation