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Chapitre 2 : Le Langage Java

Le Langage

Java © Rémy Courdier (Révisions M. Gangat)

1996-2003 - Le langage Java - Version du cours 2.8

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Sommaire „

La Grammaire Types Opérateurs et Structures de contrôles Tableaux Exceptions

„

Les Objets dans Java Classes, attributs et méthodes Le polymorphisme et Java Paquetages

„

Les Classes de bases Chaînes de caractères Outils mathématiques Dates Tableaux et tables de hachages

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La Grammaire Les Types dans Java „

Types de bases (package Java.lang) booléen, char(16 bits), byte(8 bits), short(16 bits), int (32 bits), long(64 bits), float (32 b), double (64 b)

„

Déclaration et Initialisation int iToto; boolean bVraiFaux = true; double e = 3.00e+8, dPi= 3.14, dPi2 = 3.14 * 3.14; char a = ‘a’, nligne = ‘\n’;

déclaration et initialisation n’importe où dans l’objet les variables globales sont mises à false, Zéro ou caractère nul Les variables locales doivent être explicitement initialisées „

Pas de type de données complexes (structure) en dehors des mécanismes ‘objet’ (Inner Classes)

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Pas de sizeof en Java Toutes les données typées ont la même taille sur tous les OS

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La Grammaire Opérateurs „

assignement

„

lvalue = rvalue; //@ mémoire

„

operateurs arithmétiques

AND (&&), OR(||), NOT (!)

„

précédence

„

a = x + y - 2/2 + z;

Unaire, Arith., relationnelle, logique, cond., assignement „

„

operateurs unaires

„

opérateurs relationnels generent un résultat booleén <, >, >=, ==, !=

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opérateur de String + int x = 0, y = 1, z = 2; String sString = "x, y, z "; System.out.println(sString + x + y + z); conversion de x,y,z dans leur représentation en String

auto incrementation ++i //(i = i + 1); i++; --i //(i = i - 1); i--; x += 4 //(x = x+4)

opérateur de décalage gauche (<<), droite (>>) gauche zero extension (>>>)

x = -a; x = a * (-b);

„

opérateur sur les bits AND(&) OR(|) XOR(^) NOT(~)

+ ,- , /, *, %( modulo)

„

opérateurs logiques

„

opérateur de transtypage void casts() { int i = 200; long l = (long)i;//(long)200; }

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La Grammaire Structures de contrôle „

Notion de Bloc { string s = “c’est comme en C...”; ... }

„

// cette déclaration // a une portée limitée // a ce bloc

Déclarations conditionnelles if (condition) instruction; [else instruction;]

static int ternary(int i) { if (i<1) return i * 100; else return i * 10; // return i<10 ? i*100 : i*10; _____________________________________}__________________________________ switch (int expression) { switch (xCursor) { case int expression : case milieuEcran: instruction; corpDePage = true; [case int expression : break; instruction; case basEcran: ... case hautEcran: default : corpDePage = false; instructions;] } } 5 © Rémy Courdier (Révisions M. Gangat) 1996-2003 - Le langage Java - Version du cours 2.8

La Grammaire Structures de contrôle (2) „

Boucles Tantque while (condition) { ... //instructions }

Répéter

// WhileTest.java /** * Demonstrates the while loop */ public class WhileTest { public static void main(String args[]) { double r = 0; while (r < 0.99d) { r = Math.random(); System.out.println(r); } } }

do { ... //instructions // ListCharacters.java /** * Demonstrates "for" loop by listing } while(condition);

Pour for(init, condition, incrémentation) { ... //instructions }

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* all the ASCII characters. */ public class ListCharacters { public static void main(String args[]) { for ( char c = 0; c < 128; c++ ) if (c != 26 ) // ANSI Clear screen System.out.println( "value: " + (int)c + " character: " + c ); } }

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La Grammaire Structures de contrôle (3) „

Break et Continue : break quitte la boucle continue passe à l’itération suivante

„

// BreakAndContinue.java /** les clauses break et continue */ public class BreakAndContinue { public static void main(String args[]) { for(int i = 0; i < 100; i++) { if(i == 74) break; // Out of loop if(i % 9 != 0) continue; // Next iter. System.out.println(i); } int i = 0; // An "infinite loop": while(true) { i++; int j = i * 27; if(j == 1269) break; // Out of loop if(i % 10 != 0) continue; // Top System.out.println(i); }

L’infame Goto : Dans de très rare cas le goto peut être efficace => le goto existe encore en Java Ce cours ne dit pas comment l’utiliser... } }

Résultat : (avec un nombre par ligne) 0 9 18 27 36 45 54 63 72 10 20 30 40 „

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La grammaire Tableaux simples „

Opérateur spéciale “new” permet de construire une instance de tableau spéc. de la la taille : notation []

„

Un tableau en Java ne contient que des élements de type référence Eléments d’un tableau = références à ces objets il n’y a pas allocation de la mémoire pour les éléments ref = null jusqu’à affectation la méthode System.arraycopy permet la copie d’élément d’un tableau dans un autre

„

le champ length est une variable qui donne la taille du tableau

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import java.util.*; /** TabNew.java * Création de tableaux par l’operateur new */ public class TabNew { static Random rand = new Random(); static int pRand(int mod) { return Math.abs(rand.nextInt()) % mod; } public static void main(String args[]) { // déclaration et init. de tableaux int tab[]; // <=> int [] tab; tab = new int[pRand(20)]; // int tab[] = {1,2,3,4,5}; // utilisation de tableaux prt("length of tab = " + tab.length); for(int i = 0; i < tab.length; i++) prt("tab[" + i + "] = " + tab[i]); } static void prt(String s) { System.out.println(s); } }

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La grammaire Tableaux multi-dimensionnels „

gestion de tableaux de tableaux

„

au moins la première dimension du tableau doit être initialisée

„

les tableaux ne sont pas forcément rectangulaires

„

Un tableau est instance de classes spéciales dans le langage Java

„

Gestion des débordements tableauMultidim [900] // lève une exception

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// tableau multi-dimensionnels ... pieceEchec [][] jeuEchec; jeuEchec = new pieceEchec [8][8]; pieceEchec [] initFirstLine = { new pieceEchec(“Tour”), new pieceEchec(“Cavalier”), ... } jeuEchec[0] = initFirstLine; jeuEchec[0][1]= new pieceEchec (“Pion”); ... // tableau triangulaire int tri [][] new int [8][]; for (int i=0; i < tri.length; i++) { triangle[i] = new int [i+1]; for (int j =0; j < i+1; j++) tri[i][j] = i+j; }

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La grammaire les exceptions : “I take exception to that” „

Le principe Moyen de passer le contrôle à un niveau de code capable de gérer correctement une erreur Gestion des erreurs une seule fois Séparation du code de gestion d’erreur du code opératoire

„

Implémentation toute code qui a un problème lève une exception void testeHeure(int heure) throws HorsLimiteException { if (heure>24) throw new HorsLimiteException (“er...”); }

Chaque appelant de ce code doit intercepter l’exception sinon le compilateur peut sévir try { ...//code qui peut planter } catch (UneException e) {...}

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/** ex : exception du package java.io */ private void fire(...){ ... getArea().paintGun(this); try { Thread.sleep(50); } catch (InterruptedException e) {} ... } /** ex : exceptions du package java.lang * de gestion facultative */ public int getSize(){ String string = size.getText(); try { value = Integer.parseInt(string); if (value < 1) throw new IllegalArgumentException(); } catch (NumberFormatException e) { value = 100; } catch (IllegalArgumentException e) { System.exit(1); } }

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La grammaire les exceptions (suite) „

Le renvoi d’exception fait suivre une exception aprés traitement partiel de l’erreur catch (UneException e) { System.err.println(“er...”); throw e; }

„

la clause finally précise le traitement à la sortie du bloc catch (UneException e) { System.err.println(“UneEr”); } finally { System.exit(0); }

„

Capture de toutes les exceptions catch (Exception e) { System.err.println(“erreur”); }

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Exemple d’exceptions Java en souligné les principales à attraper java.io.IOException java.io.EOFException java.io.FileNotFoundException java.io.InterruptedIOException java.net.MalformedURLException java.net.ProtocolException java.net.SocketException java.io.UTFDataFormatException java.net.UnknownHostException java.net.UnknownServiceException java.lang.IllegalAccessException java.lang.InstantiationException java.lang.InterruptedException java.lang.NoSuchMethodException java.lang.RuntimeException java.lang.ArithmeticException java.lang.ArrayStoreException java.lang.ClassCastException java.util.EmptyStackException java.lang.IllegalArgumentException java.lang.IllegalThreadStateException java.lang.NumberFormatException ...

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Sommaire „

La Grammaire Types Opérateurs et Structures de contrôles Tableaux Exceptions

„

Les Objets dans Java Classes, attributs et méthodes Le polymorphisme et Java Paquetages

„

Les Classes de bases Chaînes de caractères Outils mathématiques Dates Tableaux et tables de hachages

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Les Objets dans Java Les objets „

Principes Regroupement des attributs et des méthodes Sert souvent à modéliser des objets réels Les attributs représentent l’état de l’objet „ Les méthodes représentent son comportement „

En général, les attributs ne sont accessibles que par les méthodes : Encapsulation Méthodes ou attributs peuvent être masquées „

Avantages L’encapsulation améliore l’autonomie et l’indépendance Æ facilite la réutilisation Le fonctionnement interne de l’objet n’est pas exposé et peut être facilement modifié

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Les Objets dans Java Les classes „

Principe Modèle ou prototype définissant les attributs et les méthodes communes aux objets d’un certain type Les objets construits à partir de ces classes sont des instances Chaque instance possède ses attributs et ses méthodes Les attributs et les méthodes d’instance sont spécifiques à chaque objet Les attributs et les méthodes de classe sont partagées entres tous les objets

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Les Objets dans Java Classes, Attributs, Méthodes „

Création de classes et d’objets

„

déclaration d’une classe /** documentation * @author R.Courdier * @version 2.0 */ class Labyrinthe { // corps de la classe }

création d’un objet de cette classe Labyrinthe unLab; unLab = new Labyrinthe();

„

Constructeur méthode de même nom que la classe appelée lors de la création d’un objet il peut y avoir plusieurs constructeurs

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Attributs déclaration dans le corps de classe /** documentation */ int nbCellX, nbcelly;

utilisation dans une méthode unLab.nbCellX = 50;

„

Méthodes déclaration dans le corps de classe /** documentation * @param arg1... * @return RetType * @exception pas d’exception */ RetType nomFunc( //args ) { // corps de méthode }

utilisation dans une méthode RetType x = unLab.nomFunc();

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Les Objets dans Java Classes, Attributs, Méthodes „

Variable et méthode de classe : le mot clé “static” pour une Variable : variable qui existe pour la classe globalement et non spécifiquement pour chaque instance – toutes les instances se partagent la même variable Pour une Méthode : méthode qui à un sens pour la classe elle même indépendamment d’une instance donnée static Date d; static { d=new Date(); }

// init au moment du chargement // de la classe

System.out.println (ClassName.nbInst); „

La pseudo variable “this” référence sur l’objet courant au sein des méthodes d’une classe Labyrinthe f() { ...// corps de méthode return this; // retourne la référence à l’objet courant }

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Les Objets dans Java L’héritage „

Principe Regrouper les caractéristiques générales des classes dans une superclasse Æ facilite la structuration et la réutilisation du code Certaines classes peuvent être abstraites Æ pas d’instances Certaines méthodes peuvent ne pas être implémentées Æ méthodes abstraites

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Les Objets dans Java Le polymorphisme : classes dérivées et spécialisation „

classe dérivée l’opérateur instanceof

notation : class WallCell extends Cell{ // corps de la classe void display(){...} }

classe non dérivable final class WallCell extends Cell{ // corps de la classe void display(){...} }

class WallCell extends Cell {...} class FloorCell extends Cell{...} ... if (aCell instanceof WallCell) { ... } else{...}

Une méthode protected dans la calsse de base est visible dans la dérivée „

spécialisation utilisation d’une méthode de la classe de base : aWall = new WallCell(); super.display(); // ((Cell)aWall).display(); conversion à éviter

Une méthode ou une variable final ne peut être masquée par spécialisation © Rémy Courdier (Révisions M. Gangat)

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Les Objets dans Java Le polymorphisme : classes et méthodes abstraites „

Les classes abstraites classes non instanciables directement abstract class myClass { ...}

Une telles classe peut contenir des méthodes sans corps. De telles méthodes sont qualifiées d’abstraites abstract void f(); les méthodes abstraites définissent le format des méthodes à implanter dans les classes dérivées. Le compilateur vérifie la cohérence de l’arbre d’héritage et oblige toute classe non abstraite à ne plus avoir de méthodes abstraites

abstract class Cell { public abstract void display(); } class Wall extends Cell { public void display(){ ...//corps } } class Floor extends Cell { public void display(){ ...//corps } } class Lab { void displayLine(Cell[] tCell) { for (int i=0; i
ligneDeLab[i++] = new Floor; displayLine (ligneDeLab); } }

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Les Objets dans Java Les interfaces „

Principe Une classe abstraite n’ayant que des méthodes abstraites Ensemble de méthodes non implémentées et de constantes Lorsqu’une classe implémente une interface, elle doit implémenter toutes les méthodes de l’interface

„

Avantages Permet de regrouper les similarités entre classes sans forcer des relations d’héritage entre les classes Permet de définir des spécifications que d’autres classes devront implémenter

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Les Objets dans Java Le polymorphisme : Les interfaces „

définition de classes abstraites “pures” déclaration de méthodes sans corps que des variables vue comme static final (constantes allouées à la compilation). toutes les déclaration sont par défaut public

„

Une interface n’est pas instanciable mais peut être implémentée par une classe interface Cell { class Wall implements Cell { void display(){ ...//corps } void display(); } }

„

Java n’autorise pas l’héritage multiple, possibilité pour une classe d’implémenter cependant plusieurs interfaces

„

Préférer quand c’est possible de définir plutôt des interfaces que des classes abstraites

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Les Objets dans Java Le polymorphisme : Les interfaces „

Exemple: Interface Connection : Utilisée pour se connecter à une base de donnée en JDBC. Les pilotes JDBC des bases de données vont implémenter les méthodes de cette interface définie si dessous : public interface Connection { public Statement createStatement(); public void commit(); public void close(); ... } Les programme Java pourront y accéder de manière transparente: maConnection.commit();

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Les Objets dans Java Le polymorphisme : Les inner classes „

Définition d’une classe à l’intérieur d’une autre classe class Labyrinthe { ... class LigneLabyrinthe { ... } }

„

Une inner classe est vue comme une classe amie qui a accès aux attributs et méthodes privées de la classe englobante.

„

Une classe peut également être définie dans une méthode ou à tout niveau de bloc fonctionnel

„

Un fichier .class est produit par le compilateur Labyrinthe.class Labyrinthe$LigneLabyrinthe.class

„

Une inner classe peut être anonyme: new JPanel() { public Dimension getPreferredSize() { return new Dimension(100,100); } }

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Les Objets dans Java Paquetages ou packages „

Regroupement de classes sous un même espace de nommage

„

A l’intérieur d’un paquetage les attributs et méthodes non qualifiés (public,private,protected) sont visibles des autres classes du paquetage

„

A l’extérieur d’un paquetage seuls les attributs et méthodes public sont visibles

„

Bien connaître les paquetages disponibles est fondamental en Java import java.util.*

„

// on utilise ce paquetage pour notre code

Pour qu’une classe fasse partie d’un paquetage il faut ajouter en tête du fichier le nom du paquetage package nomDuPaquetage;

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// on ajoute ce code au paquetage

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Les Objets dans Java Règles de visibilité par défaut sans mot clé particulier : „

accessible à partir de toute autre classe appartenant au même package que cette classe

public : „

accessible dans la classe et à partir de toute autre classe

protected : „

accessible dans la classe, les sous-classes ou les classes du package

private protected : „

accessible dans la classe et les sous-classes

private : „

accessible dans la classe de déclaration uniquement

le mot clé final : sur une variable : correspond à la définition d’une constante „ sur une méthode : pas de surcharge ou de spécialisation possible „ Sur une classe: la classe ne peut plus être dérivée „

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Sommaire „

La Grammaire Types Opérateurs et Structures de contrôles Tableaux Exceptions

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Les Objets dans Java Classes, attributs et méthodes Le polymorphisme et Java Paquetages

„

Les Classes de bases Chaînes de caractères Outils mathématiques Dates Tableaux et tables de hachages

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java.util Classes d’utilité générale „

BitSet :

„

construit des tableaux extensibles de bits avec les opérations and, or, xor,... „

Date,Calendar :

nombres aléatoires nextInt(),nextFloat(),... „

manipulation de dates „

„

„

StringTokenizer s = new StringTokenizer ( “bientot la fin”); while( s.hasMoreTokens()) println(s.nextToken());

HashMap: couleurs.put(“rouge“,Color.red);

Properties :

„

Hashtable qui peut être sauvée et chargée sur des flots d’entrée/sortie InputStream ou OutputStream

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StringTokenizer découpe une chaine en tooken

implémentation d’une collection indexée „

Stack gestion d’une pile d’objets push, pop, peek, search, objectAt

ArrayList Tableau extensibles get, contains,,... size() retourne le nbre d’éléments

Random

Iterator Permet de parcourir une collection for(Iterator it = collection.iterator(); it.hasNext();) { item = it.next(); }

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Références „

The Java™ Language Specification Second Edition http://java.sun.com/docs/books/jls/index.html version HTML ou PDF

„

Learning the Java Language http://java.sun.com/docs/books/tutorial/java/TOC.html

„

Cours JAVA http://www-sor.inria.fr/~dedieu/java/cours/

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