Programmation Orientée Objet

Chapitre 1 : Principes Fondamentaux de l'Informatique

• Ce chapitre aborde les principes fondamentaux de l'informatique, se concentrant sur l'objet en tant qu'élément clé.
• La présentation est donnée par Dr. Sarra Namane du Département d'Informatique de l'Université Badji Mokhtar d'Annaba.

Introduction

• Les logiciels manipulent les données. Pour une utilisation efficace, il est nécessaire de comprendre, analyser, mettre à jour et stocker ces données.
• La Programmation Orientée Objet (POO) est un moyen efficace de gérer ces données.

Introduction (2)

• La perception de l'environnement se concentre sur les objets spécifiques observés (voitures, personnes, arbres, bâtiments).
• Des mécanismes cognitifs subtils sous-tendent cette perception sélective des objets.
• L'attention sélective ignore les éléments environnementaux ambiants (air, température, lumière), malgré leur perception.
• Les objets perceptibles possèdent des attributs distincts (formes, dimensions, couleurs), définissant leurs caractéristiques.

Le Trio <Entité, Attribut, Valeur>

• Le monde est décrit à l'aide d'entités, leurs attributs et les valeurs qui les décrivent.
• Une entité est tout élément identifiable distinctement, comme un objet physique (une voiture, une personne, un arbre) ou un concept abstrait (une entreprise, un projet, un événement).
• Les entités sont perçues grâce à leurs attributs (couleur, âge, taille).
• Les attributs définissent et rendent perceptibles les objets.
• De nombreux objets peuvent avoir les mêmes attributs (par exemple, la couleur).

Exemple du trio <Entité, Attribut, Valeur>

• Un exemple concret d'application de ce trio est fourni via une représentation graphique.
• L'exemple montre les éléments suivants: Entité (Étudiant), Attributs (ID étudiant, nom, âge, adresse) et Valeurs (valeurs spécifiques pour chaque étudiant).

Qu'est-ce que la Programmation Orientée Objet (POO)?

• La POO est un paradigme de programmation qui organise le code autour des données, appelées "objets".
• La POO simplifie le développement logiciel en permettant de modéliser toutes les données nécessaires et de les manipuler de façon logique.
• Les classes définissent le modèle de données et fournissent des modèles simples et réutilisables pour la création d'objets.

Qu'est-ce qu'un objet?

• Un objet est une unité autonome qui combine les données (état) et le comportement (méthodes).
• L'état d'un objet est composé de variables (champs ou attributs), par exemple la couleur et la marque d'une voiture.
• Le comportement d'un objet est défini par des fonctions (méthodes), par exemple accélérer, freiner et klaxonner pour une voiture.
• Chaque objet possède une identité unique.

Stockage des Objets en Mémoire

• Chaque objet créé dans un programme se voit attribuer un emplacement spécifique en mémoire.
• Les types de données primitives (entiers, flottants, caractères) possèdent des tailles fixes en mémoire.
• Les attributs des objets sont stockés à l'aide de ces types de données primitives.

Exemple de Calcul de la Taille Mémoire d'un Objet

• Un exemple concret est fourni pour illustrer le calcul de la taille d'un objet en mémoire en fonction de ses attributs.
• Les tailles en bits des différents types de données primitives sont indiquées (entier = 32 bits, flottant = 64 bits, caractère = 16 bits).

Le Référent d'un Objet

• Chaque objet possède un nom unique qui sert d'identifiant.
• Le nom de l'objet est lié à l'adresse mémoire de l'objet.
• Chaque objet possède une adresse mémoire unique.
• Le référent est une variable spéciale qui stocke l'adresse mémoire de l'objet.
• L'adresse mémoire est typiquement codée sur 32 bits.

La Mémoire Pile et la Mémoire Tas

• La mémoire pile est une zone de stockage temporaire pour les données des méthodes.
• La mémoire tas est une zone de stockage plus grande pour les objets.

Exemple de Mémoire Pile

• Un exemple de code est présenté pour illustrer le fonctionnement de la mémoire pile.

Exemple de Mémoire Tas

• Un exemple de code est fourni pour démontrer la façon dont les objets sont stockés dans la mémoire tas.

Adressage Indirect

• Plusieurs référents peuvent pointer vers le même objet en mémoire.
• Les différents référents peuvent être utilisés dans des contextes indépendants du programme.
• L'adressage indirect est utile pour éviter les duplications des objets en mémoire.

Exemple d'Utilisation de Plusieurs Référents

• Un exemple de code est présenté pour illustrer la possibilité de faire référence au même objet en utilisant plusieurs noms.

L'Objet dans sa Version Passive

• Les objets sont souvent perçus comme des entités complètes.
• Les objets peuvent avoir des composants/sous-objets.
• Une interface publique expose les aspects d'un objet à d'autres objets.
• La fonctionnalité interne d'un objet est séparée de son interface.

Composition des Objets

• La composition implique un objet principal contenant d'autres objets (composants).
• Les composants dépendent de l'objet composite.
• Les composants ne peuvent exister indépendamment de l'objet composite.
• Exemple: une maison contient des pièces.

Relation de Dépendance

• Les objets communiquent, mais l'existence d'un objet n'est pas totalement dépendante de l'autre.
• Exemple: les passagers d'une voiture, ils existent indépendamment.
• Relation d'association (ou association) entre objets.

La Nature Dynamique des Objets

• Les objets ne sont pas statiques, ils peuvent changer et réagir aux événements.
• Les objets interagissent et réagissent aux autres objets.
• Les objets peuvent changer d'état en affectant leurs attributs.

État d'un Objet

• L'état d'un objet est déterminé par ses attributs et leurs valeurs.
• Les changements d'état d'un objet se produisent lorsque ses attributs sont modifiés.
• L'identité d'un objet reste inchangée lors des changements d'état.
• Les attributs d'un objet peuvent être modifiés de manière répétée et simple.
• Les objets ont un cycle de vie avec une phase de création, des changements d'état et une phase de suppression.

Cycle de Vie d'un Objet

• Le cycle de vie d'un objet implique une série de changements d'état depuis la création jusqu'à la suppression.
• Les changements d'état incluent la création, l'utilisation et la suppression.
• Les attributs sont initialisés lors de la création.
• Les changements d'état d'un objet sont basés sur les interactions avec d'autres objets ou le déroulement du programme.
• Un objet est supprimé de la mémoire quand il n'est plus requis.

Responsabilité

• Les changements d'état d'un objet sont provoqués par les opérations ou les méthodes définies pour l'objet.
• Exemple : une méthode « changer » pour un feu de circulation, pour changer la couleur.

Exercice

• La relation de composition entre objets affecte la gestion mémoire dans les programmes orientés objet.
• Exemple: la destruction d'un objet principal entraînera la destruction de ses composants.

QCM

• Les questions à choix multiples (QCM) sont fournies pour évaluer la compréhension du sujet.

Introduction à la Notion de Classe

• Une classe est un modèle ou un gabarit qui définit la structure d'un objet.
• Les objets sont créés à partir d'une classe.
• Les variables à l'intérieur d'un objet sont appelées variables d'instance.
• Les classes définissent les données (variables d'instance) et les actions (méthodes).
• Les méthodes d'une classe définissent le comportement d'un objet.

Introduction à la Notion de Classe (2)

• Un exemple de code est présenté pour illustrer la déclaration d'une classe Vehicle avec des variables d'instance pour le nombre de passagers et la capacité en carburant.

Constructeur de Classe

• Un constructeur est une méthode spéciale dans une classe qui est exécutée lorsque la classe est instanciée.
• Le constructeur initialise les attributs des instances de la classe.
• Exemple de constructeur dans une classe Car.

Getter

• Un getter est une méthode permettant de récupérer la valeur d'un attribut d'objet.
• Il suit la convention getAttributeName().

Setter

• Un setter est une méthode permettant de définir ou de mettre à jour la valeur d'un attribut d'objet.
• Il suit la convention setAttributeName().

Instance d'Objet

• Une instance d'objet est une réalisation spécifique d'une classe.
• Une instance d'objet est créée en utilisant le mot clé new.
• Exemple de création d'une instance d'objet Book.

Variables d'Instance et Variables de Classe

• Les variables d'instance sont associées à une instance spécifique de la classe.
• Chaque objet a sa propre copie des variables d'instance.
• Les variables de classe sont associées à la classe elle-même.
• Il n'y a qu'une seule copie de la variable de classe pour toutes les instances de la classe.

Variables d'Instance et Variables de Classe (2)

• Exemples de code Java pour illustrer la déclaration de variables d'instance et de variables de classe dans une classe Person.

Variables d'Instance et Variables de Classe (3)

• Les variables statiques, également appelées variables de classe, sont déclarées avec le mot clé static.
• Les variables statiques sont liées à la classe plutôt qu'à ses instances.
• Il n'y a qu'une seule copie de la variable statique pour tous les objets de la classe.
• Les variables statiques sont initialisées une seule fois lors du chargement de la classe.

Variables d'Instance et Variables de Classe (4)

• Exemple de code Java pour illustrer la déclaration d'une variable statique population dans une classe Person.

QCM (Questions à Choix Multiple)

• Questions supplémentaires de QCM sur les concepts abordés (constructeurs, this关键字, getters, setters, variables statiques...).

Polymorphisme

• Le polymorphisme est un concept fondamental en programmation orientée objet.
• Il permet à différents objets de répondre à la même demande (message ou méthode) de manière spécifique à leur type.
• Le polymorphisme est une capacité à créer les méthodes ou les variables de référence qui se comportent différemment dans différents contextes.

Exemple de Polymorphisme

• Exemple concret de polymorphisme dans l'interaction d'un clic de souris avec les différents objets d'un écran d'ordinateur.

Conclusion

• Ce chapitre vise à fournir une base solide sur les concepts de base de la programmation orientée objet.

Ce quiz teste vos connaissances sur la programmation orientée objet, en particulier sur les objets actifs, leur état, leur cycle de vie et leurs attributs. Répondez à des questions sur l'identité des objets et leur rôle en POO. Parfait pour les étudiants et les passionnés de programmation !