POO en Java
Ch. II
Vue d’ensemble
de la plate-forme Java
Prof. Hakim ALLALI
Licences EEA & RTT. Fév 2013
1. Introduction
2. Quelques chiffres et faits (2011)
3. Caractéristiques
4. La plateforme Java
5. Java : de l’édition à l’...
 Java est un langage de POO créé par les ingénieurs
de la société SUN Microsystems en 1995.
 SUN a été rachetée par Orac...
4
 97% des machines d'entreprises ont une JVM (Java Virtual
Machine) installée
 Java est téléchargé plus d'un milliard d...
5
 Java est devenu l’un des langages de programmation les plus utilisés
 Des études comparatives de développements montr...
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Définition de SUN
Java est un langage:
1)simple,
2)orienté objet,
3)distribué,
4)robuste,
5)sûr,
6)indépendant des archi...
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 Simple
 Apprentissage facile
 Inspiré du C++, Fortran, Lisp, Smalltalk
 Pas de pointeur; pas de surcharge d'opérate...
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 Distribué
Les fonctions d'accès au réseau et les protocoles internet les
plus courants sont intégrés.
 Robuste
 Typa...
9
 Portable
Les types de données sont indépendants de la plateforme
(par exemple les types numériques sont définis
indépe...
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 Multi thread
 Une application peut être décomposée en unités
d'exécution fonctionnant simultanément
 La gestion des...
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 Une plateforme est un environnement matériel
et/ou logiciel dans lequel un programme tourne.
 La plupart des platefo...
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La plateforme Java
La plateforme Java a deux composants :
 La Machine Virtuelle Java (Java Virtual Machine):
programme...
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 Code source : fichier texte avec
extension .java
 Compilation avec javac: fichier
avec extension .class
 Contenu : ...
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Java : de l’édition à l’exécution (2)
Remarque:
 La JVM est contenue dans un framework
d’exécution appelé JRE (Java Ru...
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Le Java SE Development Kit
 Pour exécuter une application développée avec
Java, il faut télécharger le JRE
 Cependant...
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Le Java SE Development Kit
 Le JDK SE est composé d'un certain nombre d'outils:
 Javac : C'est le compilateur Java
 ...
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 JDK 1.0 (23 janvier 1996 - 211 classes et interfaces)
— Version initiale
 JDK 1.1 (19 février 1997 - 477 classes et ...
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 J2SE 5.0 (30 septembre 2004 - 3270 classes et interfaces)
— Nom de code Tiger
Remarque : initialement numérotée 1.5, ...
19
Les principales éditions de Java sont:
 Java ME : Java Micro Edition
Prévu pour le développement d'applications embarq...
20
Le code est généré par un compilateur en
plusieurs étapes :
 Vérification syntaxique.
 Vérification sémantique (typag...
21
Génération de code exécutable
dans les langages de programmation
Avantages/inconvénients du code natif
 Rapidité d’exé...
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Génération de code en java
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Principe Machine Virtuelle
Différents modes de compilation
Code source
Compilation
Programme objet
Edition de lien
Programme.Exe
Code source
Compilat...
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Avantages de la JVM pour Internet
Grâce à sa portabilité, le bytecode d’une classe
peut être chargé depuis une machine ...
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 Code portable au niveau binaire
 Moins efficace que du code natif (mais
compensé par la technologie JIT
permettant d...
Fichier Bonjour.java Accolades délimitant le
début et la fin de la définition
de la class Bonjour
public class Bonjour
{
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Mon premier programme en Java
Considérons le code source suivant:
public class MonPremProg {
public static void main(Strin...
Dans le cas de l’environnement JDK de SUN.
 Pour compiler il suffit d’utiliser la commande javac :
javac MonPremProg.java...
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 De manière générale, dans tout programme autonome destiné
à être exécuté doit contenir une méthode particulière
nommé...
 Un fichier source peut contenir plusieurs classes mais
une seule doit être public (ici MonPremProg).
 Le nom du fichier...
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 Fichier: First.java
public class First
{
public static void main (String args [])
{
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  1. 1. POO en Java Ch. II Vue d’ensemble de la plate-forme Java Prof. Hakim ALLALI Licences EEA & RTT. Fév 2013
  2. 2. 1. Introduction 2. Quelques chiffres et faits (2011) 3. Caractéristiques 4. La plateforme Java 5. Java : de l’édition à l’exécution 6. Le Java SE Development Kit 7. Java : évolution des versions 8. Java : les éditions 9. Génération de code exécutable dans les langages de programmation 10. Génération de code en java 11. Principe Machine Virtuelle 12. Différents modes de compilation 13. Avantages de la JVM pour Internet 14. Avantages/Inconvénients du bytecode 15. Exemple d’application: Mon premier programme en Java PLAN
  3. 3.  Java est un langage de POO créé par les ingénieurs de la société SUN Microsystems en 1995.  SUN a été rachetée par Oracle en 2009.  Java est présent dans de très nombreux domaines d’application des serveurs d’applications aux téléphones portables, cartes à puces et des systèmes de diffusion télévisuelle.  Exemples d’applications : jeux enlignes, images 3D, solutions de banques, etc… Introduction
  4. 4. 4  97% des machines d'entreprises ont une JVM (Java Virtual Machine) installée  Java est téléchargé plus d'un milliard de fois chaque année  Il y a plus de 9 millions de développeurs Java dans le monde  Java est un des langages les plus utilisé dans le monde  Plus de 3 milliards d'appareils mobiles peuvent mettre en oeuvre Java  Plus de 1,4 milliards de cartes à puce utilisant Java sont produites chaque année Quelques chiffres et faits (2011)
  5. 5. 5  Java est devenu l’un des langages de programmation les plus utilisés  Des études comparatives de développements montrent une diminution du coût de développement de 30 à 35 % Caractéristiques
  6. 6. 6 Définition de SUN Java est un langage: 1)simple, 2)orienté objet, 3)distribué, 4)robuste, 5)sûr, 6)indépendant des architectures matérielles, 7)portable, 8)de haute performance, 9)multithread 10)dynamique Caractéristiques
  7. 7. 7  Simple  Apprentissage facile  Inspiré du C++, Fortran, Lisp, Smalltalk  Pas de pointeur; pas de surcharge d'opérateurs; pas d'héritage multiple  Présence d'un «garbage collector» (ramasse-miettes)  Orienté objet  Les grandes idées reprises sont : encapsulation, dualité classe /instance, attribut, méthode / message, visibilité, dualité interface/implémentation, héritage simple, redéfinition de méthodes, polymorphisme  Un des intérêts de Java est de disposer de nombreuses classes déjà faites. Toute ligne de code JAVA se trouve obligatoirement dans une méthode à l’intérieur d’une classe Caractéristiques
  8. 8. 8  Distribué Les fonctions d'accès au réseau et les protocoles internet les plus courants sont intégrés.  Robuste  Typage des données très strict  Pas de pointeur  Sûr  Java n’est pas compilé à destination d’un processeur particulier mais en « byte code » qui pourra être ensuite interprété sur une machine virtuelle Java (JVM = Java Virtual Machine). Le "byte code" généré est vérifié par les interprétateurs java avant exécution.  Un débordement de tableau déclenchera automatiquement une exception.  L’absence d’arithmétique de pointeur évite les malversations. Caractéristiques
  9. 9. 9  Portable Les types de données sont indépendants de la plateforme (par exemple les types numériques sont définis indépendamment du type de plateforme sur laquelle le byte code sera interprété).  Haute performance  Java est un langage pseudo interprété  Techniques de "Just in Time" (JIT) améliorent ces performances Caractéristiques
  10. 10. 10  Multi thread  Une application peut être décomposée en unités d'exécution fonctionnant simultanément  La gestion des multi-threads est intégrée dans le langage et dans la Machine Virtuelle  Dynamique Les classes Java peuvent être modifiées sans avoir à modifier le programme qui les utilise. Caractéristiques
  11. 11. 11  Une plateforme est un environnement matériel et/ou logiciel dans lequel un programme tourne.  La plupart des plateformes peuvent être décrites comme une combinaison du système d’exploitation et du matériel sous-jacent.  La plateforme Java est une plateforme de développement purement logiciel qui tourne sur d’autres plateformes basées sur le matériel. La plateforme Java
  12. 12. 12 La plateforme Java La plateforme Java a deux composants :  La Machine Virtuelle Java (Java Virtual Machine): programme permettant d'interpréter et d'exécuter le bytecode Java (proche du langage machine).  L’API Java (Java Application Programming Interface): ensemble de bibliothèques contenant des classes et interfaces organisées en Packages.
  13. 13. 13  Code source : fichier texte avec extension .java  Compilation avec javac: fichier avec extension .class  Contenu : code intermédiaire bytecode indépendant de toute plateforme  Exécution : bytecode est traduit en code natif, par la machine virtuelle java, selon le système d’exploitation Java : de l’édition à l’exécution (1)
  14. 14. 14 Java : de l’édition à l’exécution (2) Remarque:  La JVM est contenue dans un framework d’exécution appelé JRE (Java Runtime Environment)  Elle est disponible pour plusieurs systèmes d’exploitation (Microsoft Windows, Solaris OS, Linux ou Mac OS)
  15. 15. 15 Le Java SE Development Kit  Pour exécuter une application développée avec Java, il faut télécharger le JRE  Cependant, pour les développeurs il faut télécharger le kit de développement Java (JDK)  Le JDK est le kit de développement de référence, distribué gratuitement sur Internet par Sun  La version courante du JDK est JDK SE 7 Update1
  16. 16. 16 Le Java SE Development Kit  Le JDK SE est composé d'un certain nombre d'outils:  Javac : C'est le compilateur Java  Java : Exécute le ou les fichiers compilés par Javac  AppletViewer : Ce programme permet d'exécuter une Applet Java sans nécessité d'utiliser un navigateur web  Javadoc : Outil permettant de construire, à partir des commentaires insérés dans des sources Java, une documentation HTML  Le JDK contient aussi le JRE  Des environnements de développement:  http://www.eclipse.org  http://www.netbeans.org
  17. 17. 17  JDK 1.0 (23 janvier 1996 - 211 classes et interfaces) — Version initiale  JDK 1.1 (19 février 1997 - 477 classes et interfaces) — De nombreux ajouts  J2SE 1.2 (9 décembre 1998 - 1524 classes et interfaces) — Nom de code Playground Remarque : Cette version et les suivantes jusque J2SE 5.0 sont rebaptisées Java2 et la version nommée J2SE remplace JDK pour distinguer la plateforme de base de la version J2EE et J2ME  J2SE 1.3 (8 mai 2000 - 1840 classes et interfaces) — Nom de code Kestre  J2SE 1.4 (6 février 2002 - 2723 classes et interfaces) — Nom de code Merlin Java : évolution des versions
  18. 18. 18  J2SE 5.0 (30 septembre 2004 - 3270 classes et interfaces) — Nom de code Tiger Remarque : initialement numérotée 1.5, qui est toujours utilisé comme numéro de version interne  Java SE 6 (12 décembre 2006 - 3777 classes et interfaces) — Nom de code Mustang Remarque : Avec cette version, Sun remplace le nom J2SE par Java SE et supprime le .0 au numéro de version  Java SE 7 (28 juillet 2011 - 4024 classes et interfaces) — Nom de code Dolphin C’est une version OpenSource et sous l’ère Oracle.  Java SE 8 (version prévue pour cette année 2013) Java : évolution des versions
  19. 19. 19 Les principales éditions de Java sont:  Java ME : Java Micro Edition Prévu pour le développement d'applications embarquées (assistants personnels et terminaux mobiles..)  Java SE : Java Standard Edition Destiné au développement d'applications pour ordinateurs personnels  Java EE : Java Entreprise Edition Destiné à un usage professionnel avec la mise en oeuvre de serveurs (serveurs d’applications et serveurs Web) Java : les éditions
  20. 20. 20 Le code est généré par un compilateur en plusieurs étapes :  Vérification syntaxique.  Vérification sémantique (typage).  Production de code dans un langage plus proche de la machine.  Production de « briques » de code assemblables. Génération de code exécutable dans les langages de programmation
  21. 21. 21 Génération de code exécutable dans les langages de programmation Avantages/inconvénients du code natif  Rapidité d’exécution  Nécessité de recompiler lors du portage d’un logiciel sur une autre architecture/système d’exploitation  Choix de la distribution du logiciel : source ou binaire?
  22. 22. 22 Génération de code en java
  23. 23. 23 Principe Machine Virtuelle
  24. 24. Différents modes de compilation Code source Compilation Programme objet Edition de lien Programme.Exe Code source Compilation Byte Code Interprétation par La JVM en mode byte code (Traduit en code machine et exécute instruction par Instruction ) Code source Compilation Byte Code Interprétation par La JVM en mode JIT (Traduit tout le programme Byte Code en programme machine puis l’exécute ) Natif Byte Code JIT
  25. 25. 25 Avantages de la JVM pour Internet Grâce à sa portabilité, le bytecode d’une classe peut être chargé depuis une machine distante du réseau, et exécutée par une JVM locale La JVM fait de nombreuses vérifications sur le bytecode avant son exécution pour s’assurer qu’il ne va effectuer aucune action dangereuse La JVM apporte donc:  de la souplesse pour le chargement du code à exécuter  mais aussi de la sécurité pour l’exécution de ce code
  26. 26. 26  Code portable au niveau binaire  Moins efficace que du code natif (mais compensé par la technologie JIT permettant de ne traduire qu’une seule fois en code natif les instructions qui sont exécutées) Avantages/Inconvénients du bytecode
  27. 27. Fichier Bonjour.java Accolades délimitant le début et la fin de la définition de la class Bonjour public class Bonjour { public static void main(String args[]) { System.out.println("bonjour"); } } Accolades délimitant le début et la fin de la méthode main Les instructions se terminent par des ; Exemple d’application 27 Le nom de la classe et du fichier doivent être identiques
  28. 28. Mon premier programme en Java Considérons le code source suivant: public class MonPremProg { public static void main(String args[]) { System.out.println("Bonjour: mon premier programme Java" ); } } Important: 1. Ce code doit être sauvegardé obligatoirement dans le Fichier source nommé « MonPremProg.java » 2. Une classe exécutable doit posséder une méthode ayant la signature public static void main(String[] args). 28
  29. 29. Dans le cas de l’environnement JDK de SUN.  Pour compiler il suffit d’utiliser la commande javac : javac MonPremProg.java  Pour exécuter, il suffira d’utiliser la commande: java MonPremProg qui interprète le bytecode de la méthode main() de la classe MonPremProg Mon premier programme en Java  L’exécution du programme MonPremProg affiche à l’écran, comme résultat, la chaîne de caractères: Bonjour: mon premier programme Java grâce à l’instruction: System.out.println ("Bonjour: mon premier programme Java"); 29
  30. 30. 30  De manière générale, dans tout programme autonome destiné à être exécuté doit contenir une méthode particulière nommée main() définie de la manière suivante:  Le paramètre args de la méthode main() est un tableau d’objets de type String. Il n’est pas utilisé mais, il est exigé par le compilateur Java.  La classe contenant la méthode main() doit obligatoirement être public afin que la machine virtuelle y accès. Dans l’exemple, le contenu de la classe MonPremProg est réduit à la définition d’une méthode main(). Mon premier programme en Java public static void main(String args[]) { /* corps de la méthode */ }
  31. 31.  Un fichier source peut contenir plusieurs classes mais une seule doit être public (ici MonPremProg).  Le nom du fichier source est identique au nom de la classe publique qu'il contient, suivi du suffixe .java, dans l’exemple MonPremProg.java Mon premier programme en Java 31 Java est sensible à la casse: NomClasse ≠ Nomclasse
  32. 32. 32  Fichier: First.java public class First { public static void main (String args []) { System.out.println ("Premier programme Java") ; } }  Compilation: javac First.java Création de First.class  Exécution: java First Attention !!! 1. Le nom de la classe et du fichier doivent être identiques. 2. Java est sensible à la casse Bonjour ≠ bonjour Exemple (1) d’application

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