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POO -- (programmation orienté objet).pdf
- 1. Programmation Orientée Objet enC++ Pr. Azeddine Zahi azeddine.zahi@usmba.ac.ma Pr. Rachid Ben abbou rachid.benabbou@usmba.ac.ma
- 2. Introduction ProgrammationStructurée :Principes et limitations Chapitre1: Concepts de la programmation Orientée Objet limitations Programmation Orientée Objet: Principes et Concepts
- 3.
- 4. Introduction Programmation :Activité qui consiste à exprimer la solution d’un problème sous forme d’un programme 4 d’un problème sous forme d’un programme Paradigme de programmation : Modèle de pensée qui oriente la réflexion, la recherche et l’écriture d’un programme
- 5. Introduction Plusieurs paradigmesde programmation: Fonctionnelle, Logique, Structurée, 5 Structurée, Orientée objet, Web, Etc,
- 6. Origine Principe Critiques et limitations Solution Programmation structurée Critiques et limitations Solution
- 7. Programmation structurée —Origine Equation de Wirth, Livre publié en 1976 Algorithmes 7 Algorithmes Structures de données Programmes
- 8. Programmation structurée —Principe Dissociation entre les données et les traitements :les structures de données et les algorithmes sont développés séparément Approche descendante : le programme est découpé en 8 Approche descendante : le programme est découpé en fonctions dépendantes qui agissent sur les structures de données Données fonction 1 fonction 2 fonction n
- 9. Programmation structurée —Critiques Difficulté de modification d’un programme Changement d’une structure de données Modification du prototype d’une fonction 9 Difficulté de réutilisabilité partielle ou totale d’un programme Absence de la protection des données
- 10. Programmation structurée —Critiques Changement d’une structure de données 10 Changement profond des fonctions Le moindre changement dans les structures de données
- 11. Programmation structurée —Critiques Changement d’une structure de données : Exemple Calcul du produit de deux matrices complexes C= C1*C2 Choix des structures de données— Solution 1 11 Choix des structures de données— Solution 1 Un nombre complexe est représenté par deux variables réelles Une matrice de complexes est représentée par deux matrices réelles
- 12. Programmation structurée —Critiques Changement d’une structure de données : Exemple Calcul du produit de deux matrices complexes C= C1*C2 Choix des fonctions — Solution 1 Prototype Description 12 main sMatCompl affMatCompl prodMatComp prodNombCompl prodLigColCompl affNomCompl Prototype Description affMatCompl Saisit une matrice de complexes affNomCompl Affiche un nombre complexe prodNomCompl Calcule le produit de deux nombres complexes prodLigColCom pl Calcule le produit d’une ligne de complexes par une colonnes de complexes prodMatCompl Calcule le produit de deux matrices de complexes main • Saisit deux matrices de complexes • Calcule leur produit • Affiche la matrice de complexes résultante
- 13. Programmation structurée —Critiques Changement d’une structure de données : Exemple Calcul du produit de deux matrices complexes C= C1*C2 Choix des structures de données— Solution 2 13 Choix des structures de données— Solution 2 Un nombre complexe est représenté par une structure à deux champs réels Une matrice complexe est représentée par un tableau bidimensionnel de structures de complexes Il est claire que le remplacement de la solution 1 avec la solution 2 entraine le changement de toutes les fonctions
- 14. Programmation structurée —Critiques Modification de l’interface (prototype) d’une fonction Conception "plat de spaghettis" : Les fonctions s’appellent entre elles à plusieurs endroits avec imbrication des appels Fonction1( ) 14 Fonction1( ) ------- ------ Fonction 2( ) ------- ------ Fonction 5( ) ------- ------ Fonction 3( ) ------- ------ Fonction 4( ) ------- ------ Lisibilité faible • Comment identifier la responsabilité d’une fonction? qui fait quoi? • Comment identifier tous les endroits d’appel de cette fonction? la modification d’une fonction devient une tâche délicate
- 15. Programmation structurée —Critiques Pas de protection des données : Les structures de données Sont accessibles par les fonctions définies et la fonction main Peuvent être modifiées de n’importe quel point du programme 15 Risque d’incohérence dans le cas de modification multiples de la structure de données
- 16. Programmation structurée —Critiques Réutilisabilité difficile Impossible de réutiliser une fonction existante qui opère sur des structures de données différentes 16 structures de données différentes Pour réutiliser une fonction Il faut intégrer toutes les fonctions appelées directement ou indirectement dans cette fonction
- 17. Programmation structurée —Solution Programmation Orientée Objets — POO Évolution de la programmation structurée : Apporte des solutions aux différentes limitations 17 Conception proche du monde réel : les programmes reflètent la réalité du problème
- 18. Programmation Orientée Objet— Principes Intégration des données et des traitements au sein d’une même entité : l’objet Fonction1 Fonction2 Objet = données + méthodes 18 Données Fonction 5 Fonction3 Fonction 4 Répond à la problématique du changement des structures de données et de la modification de l’interface des fonctions Objet = données + méthodes
- 19. Programmation Orientée Objet— Principes Programme = ensemble d’objets qui interagissent et communiquent par messages Fonction1 Fonction 5 Fonction2 Fonction1 Fonction2 19 Données Fonction 5 Fonction3 Fonction 4 Données Fonction 5 Fonction 3 Fonction 4 Données Fonction1 Fonction 5 Fonction 3 Fonction2 Fonction 4
- 20. Programmation Orientée Objet— Principes Encapsulation Cacher la partie données d’un objet afin d’empêcher l’accès externes (les autres objets du programme) Contrôler l’accès aux données : Seules les méthodes de cet objet 20 Contrôler l’accès aux données : Seules les méthodes de cet objet peuvent y accéder. Intérêt: Une modification interne n’influence pas le fonctionnement général du programme Répond à la problématique de la protection des données
- 21. Programmation Orientée Objet— Principes Abstraction Montrer le comportement d’un objet: Un objet n’est vu que par ses spécifications Définir l’Interface de l’objet pour interagir avec l’environnement externe: un ensemble de 21 l’environnement externe: un ensemble de méthodes. Intérêt : Epargner la connaissance de la structure interne de l’objet et l’implémentation de ses méthodes. Répond à la problématique de la Réutilisabilité
- 22. Programmation Orientée Objet— Principes Encapsulation/Abstraction 22 Méthodes Attributs Interface
- 23. Programmation Orientée Objet— Apports Plus de modularité : l’unité de modularité est l’objet Meilleure lisibilité: les données et les méthodes sont spécifiées au même endroit Meilleure conception : plus de réutilisabilité et d’extensibilité 23 Meilleure conception : plus de réutilisabilité et d’extensibilité et facilité de changement Plus de sécurité : protection des données et interaction à travers l’interface Amélioration des critères de la qualité logicielle
- 24. Classe etObjets Message et méthodes Héritage simple et multiple Polymorphisme Programmation Orientée Objet Concepts Agrégation
- 25. Programmation Orientée Objet— Concepts Objet Entité représentant un objet du monde réel (le monde du problème) Objets tangibles: voiture, personne, avion, etc. 25 Objets tangibles: voiture, personne, avion, etc. Objets conceptuels: date, nombre, voyage, inscription, etc. Se caractérise par: Une identité unique (code) Un état interne (valeurs des attributs à un instant donné) Un comportement (les méthodes exécutées en réaction aux messages des autres objets )
- 26. Programmation Orientée Objet— Concepts Classe Description d’un ensemble d’objets ayant la même structure le même comportement La structure d’une classe est composée de deux 26 La structure d’une classe est composée de deux parties : Attributs Attribut1 Attribut2 Méthodes Méthode1( ) Méthode2( ) Classe A Attributs: un ensemble de champs représentant la structure des objets Méthodes : un ensemble de fonctions représentant le comportement des objets
- 27. Programmation Orientée Objet— Concepts Classe — Instanciation Création d’un objet d’une classe; les objets crées sont appelés instances Attributs Attribut1 Attribut2 Méthodes Classe A 27 Programmation Procédurale Variable Type Programmation orientée Objets Objet Classe O1 Objet de la classe A Méthodes Méthode1( ) Méthode2( )
- 28. Programmation Orientée Objet— Concepts Exemple Attributs numéro CIN Nom Prénom Adresse Classe 28 Exemple classe Compte bancaire Adresse Solde Méthodes Créer_compte( ) Afficher_solde( ) Retirer( ) Déposer( ) Fermer_compte() Compte 1 Compte 2 Instances
- 29. Programmation Orientée Objet— Concepts Méthodes et envoi de message Le comportement des objets est décrit au niveau de leur classe par un ensemble de méthodes L’interaction (communication) avec un objet 29 L’interaction (communication) avec un objet Un objet client demande un service à un autre objet Comment ?: envoi d’un message —Indiquer à l’objet ce qu’il doit faire en invoquant la méthode adéquate Afficher( ) instance O1 Affiche toi Classe
- 30. Programmation Orientée Objet— Concepts Héritage Permet de modéliser la relation de type « est une » entre classes Permet de définir une classe à partir d’une ou 30 Permet de définir une classe à partir d’une ou plusieurs classes existantes Deux types d’héritage Héritage simple : une classe hérite d’une seule classe Héritage multiple: une classe hérite de plusieurs classes
- 31. Programmation Orientée Objets— Concepts Héritage : peut être utilisé dans l’objectif de: Spécialisation: ajouter de nouveaux attributs et de nouvelles méthodes 31 méthodes Généralisation : factoriser les propriétés communes aux classes dérivées
- 32. Programmation Orientée Objet— Concepts Héritage simple — Terminologie et Représentation graphique La classe B hérite de la classe A La classe A est dite la super-classe ou la classe de base 32 La classe B est dite la sous-classe ou la classe dérivée A B
- 33. Programmation Orientée Objet— Concepts Héritage Simple : B une classe qui hérite d’une classe A B dispose implicitement de tous les attributs et de toutes les méthodes de la classe A 33 méthodes de la classe A Les attributs et les méthodes de la classe B sont prioritaires par rapport aux attributs et méthodes de même nom définis dans la classe A
- 34. Programmation Orientée Objet— Concepts Héritage simple : Hiérarchie L’héritage n’est pas limité à un seul niveau, une hiérarchie de classes peut être définie A B 34 de classes peut être définie La profondeur de la hiérarchie doit être raisonnable C D
- 35. Programmation Orientée Objet— Concepts Héritage Simple — Exemple d’hiérarchie Personne 35 Etudiant Employé Ingénieur Technicien Etudiant_Boursier Etudiant_NonBoursier
- 36. Programmation Orientée Objet— Concepts Héritage Simple — A éviter Hiérarchies trop lourdes : il ne faut pas en abuser !!! 36 Héritage de construction: La classe voiture ne doit pas hériter de la classe roue Incohérences conceptuelles: Les attributs ou les méthodes de la classe de base ne sont pas compatibles avec la classe dérivée
- 37. Programmation Orientée Objet— Concepts Classes Abstraites Intérêt — définir un cadre de travail pour les classes dérivées : généralisation Une classe abstraite est une classe où certaines méthodes ne 37 Une classe abstraite est une classe où certaines méthodes ne sont pas implémentées La classe abstraite ne peut pas être instanciée Méthodes Abstraite Méthode1( ) Méthode2( ) Objet de la classe A O1 Classe abstraite A
- 38. Programmation Orientée Objet— Concepts Classes Abstraites: Exemple Forme -------- Abstraite dessiner( ) 38 Triangle -------- dessiner( ) -------- -------- Carre -------- dessiner( ) -------- Cercle -------- dessiner( ) --------
- 39. Programmation Orientée Objet— Concepts Héritage Multiple —Une classe hérite de plusieurs classes à la fois 39 A B C D
- 40. Programmation Orientée Objet— Concepts Héritage Multiple — Exemple Etudiant Employé 40 Etudiant Employé Etudiant_Salarié
- 41. Programmation Orientée Objet— Concepts Héritage Multiple — Conflits Etudiant ------- code (CNE) ------- Employé ------- code (doti) ------- 41 Etudiant_salarié ------- code code ------- ------- !!! Des super-classes possèdent des attributs ou méthodes ayant le même nom
- 42. Programmation Orientée Objet— Concepts Héritage Multiple — Résolution de Conflits Considérer que tout conflit est une erreur 42 Revoir la conception
- 43. Programmation Orientée Objet— Concepts Héritage Multiple — Résolution de Conflits Définir un ordre entre les classes de base Etudiant Employé Priorité 1 Priorité 2 43 Etudiant ------- nom ------- Employé ------- nom ------- Etudiant_salarié ------- nom -------
- 44. Programmation Orientée Objet— Concepts Héritage Multiple — Résolution de Conflits Etudiant ------- code (CNE) ------- Employé ------- code (doti) ------- 44 code (CNE) ------- code (doti) ------- Etudiant_salarié ------- code (Employé) code (Etudiant) ------- Dupliquer le membre qui présente un conflit Préfixer le membre qui présente un conflit par le nom de la classe d’origine.
- 45. Programmation Orientée Objet— Concepts Héritage Multiple Personne ------- nom ------- 45 Etudiant Employé Etudiant_salarié ------- nom nom ------- !!! Conflits :Un membre (attribut ou méthode) est hérité plusieurs fois par une classe dérivée Résolution : Utiliser les possibilités du langage de programmation
- 46. Programmation Orientée Objet— Concepts Polymorphisme Capacité d’une entité à prendre plusieurs formes L’entité polymorphe prend la forme adéquate au cours de l’exécution 46 l’exécution Changement (vert ) Voiture Vélo Démarrage des véhicules - Débrayer - Passer la première - Accélérer - Embrayer Pédaler Feu
- 47. Programmation Orientée Objet— Concepts Polymorphisme: Trois types Polymorphisme paramétrique : Définir la même fonction avec des paramètres de type différents Polymorphisme ad hoc — Surcharge : Définir la même fonction 47 Polymorphisme ad hoc — Surcharge : Définir la même fonction dans des classes sans rapport Polymorphisme d’héritage — Redéfinition: Spécialiser des méthodes de la super-classe pour les classes dérivées
- 48. Programmation Orientée Objet— Concepts Polymorphisme d’héritage — Exemple Forme -------- Abstraite dessiner( ) -------- La méthode dessiner() est définie dans la classe Forme La méthode dessiner() est redéfinie 48 Triangle -------- dessiner( ) -------- -------- Carre -------- dessiner( ) -------- Cercle -------- dessiner( ) -------- La méthode dessiner() est redéfinie dans chacune des classes dérivées (différemment)
- 49. Programmation Orientée Objet— Concepts Polymorphisme d’héritage — Exemple Forme -------- Abstraite dessiner( ) -------- On maintient un pointeur de type Forme remplie avec un objet des classes dérivées 49 Triangle -------- dessiner( ) -------- Carre -------- dessiner( ) -------- Cercle -------- dessiner( ) -------- dérivées Le choix de la bonne méthode dessiner() est retardé au moment de l’exécution
- 50. Programmation Orientée Objet— Concepts Association Modélise la relation de coopération entre les classes Les objets ont leur propre cycle de vie et il n’y a pas de propriétaire: les objets peuvent être créés et supprimés indépendamment 50 les objets peuvent être créés et supprimés indépendamment Implémentation: l’un des attributs de la classe maintient des instances de l’autre classe Enseignant Etudiant Enseigne plusieurs
- 51. Programmation Orientée Objet— Concepts Agrégation Une forme plus intime d’association Les objets ont leur propre cycle de vie, mais il existe des propriétaires : les objets enfants ne peuvent pas appartenir à un autre objet parent, 51 : les objets enfants ne peuvent pas appartenir à un autre objet parent, mais peuvent être créés et supprimés indépendamment. Implémentation: l’un des attributs de la classe maintient des instances de l’autre classe Enseignant Département Appartient
- 52. Programmation Orientée Objet— Concepts Composition Une forme plus forte d’agrégation qui modélise la relation de type " est composé de " entre les classes L’objet enfant n’a pas son cycle de vie et si l’objet parent est supprimé, 52 L’objet enfant n’a pas son cycle de vie et si l’objet parent est supprimé, tous les objets enfants seront également supprimés. Implémentation: l’un des attributs de la classe maintient des instances de l’autre classe Ordinateur Clavier contient
- 53. Classification ToutLOO doit satisfaire 3 concepts de base et peut implémenter d’autres concepts complémentaires. Classe et instances Message et méthodes Langages Orientés Objets 53 Message et méthodes Héritage simple Concepts complémentaires Héritage multiple Polymorphisme Agrégation
- 54. Impacts sur lesautres nivaux Bases de Données Modèles: relationnel -objet Langage d’interrogation : OQL – Object Query Langage SGBD 54 SGBD Méthodologies de conception Méthodes d’Analyse et de Conception Processus logiciel Langage de modélisation