DESS IDC
Introduction à la programmation orientée objet
Le langage JAVA

TP de programmation : Visages (1) (auteur Pierre Habraken)
Notions de base de la programmation par objets

Dernière modification : 10  février 1999, Philippe Genoud
 

L'objectif de ce TP est de mettre en oeuvre les techniques et les concepts élémentaires relatifs à la programmation orientée objet. Le travail demandé consiste à construire un programme d'animation d'objets graphiques.

1. Travail demandé

1.1. Cahier des charges

Compte tenu du peu de temps disponible, le logiciel se limitera à l'affichage et à la manipulation de deux visages de même type (classe). Il devra toutefois pouvoir être facilement étendu pour prendre en compte un nombre plus important de visages de types différents. Ceci suppose donc une spécification et une conception soignées des composants dont il sera constitué.

1.2. Utilisation de classes prédéfinies

1.3. La classe Visage

1.3.1 Méthodes de la classe Visage

Les opérations (méthodes Java ) applicables aux objets de la classe Visage sont les suivantes :
 
• public void deplacer(int abcisse, int ordonnee)

Déplace l'objet depuis sa position courante jusqu'au point de coordonnées : abcisse et ordonnee.
 
• public void resterImpassible()

Donne au visage une expression impassible
 
• public void sourire()

Donne au visage une expression gaie
 
• public void pleurer()

Donne au visage une expression triste
Les objets de type Visage sont automatiquement retracés lorsque leur expression ou leur position est modifiée par votre programme au moyen de l'une des méthodes ci-dessus.

1.3.2. Constructeur de la classe Visage

Les objets de type Visage sont créés et initialisés au moyen d'un constructeur unique :
 
• public Visage(Dessin dessin, int abcisse, int ordonnee,

                             int largeur, int hauteur)
Crée un visage dans le Dessin référencé par le paramètre dessin, visage dont les coordonnées et les dimensions initiales sont fixées par les paramètres abcisse, ordonnee, largeur et hauteur.
La position d'un objet de type Visage est définie par la position du centre de symétrie du visage représenté. Ses dimensions sont celles du rectangle (imaginaire) dans lequel s'inscrit le visage.

1.4. La classe Dessin

L'origine des coordonnées dans le "dessin", c'est à dire dans la fenêtre d'affichage, est située en haut et à gauche de la fenêtre. Les abcisses croissantes vont vers la droite, les ordonnées croissantes allant vers le bas de la fenêtre.

1.4.1. Méthodes de la classe Dessin

Les opérations qui sont applicables à l'objet de type Dessin et dont vous pourrez avoir besoin dans ce TP sont au nombre de trois :
 
• public int getLargeur()

La méthode getLargeur() renvoie un entier représentant la largeur effective de la surface d'affichage de l'objet de type Dessin auquel elle est appliquée.
 
• public int getHauteur()

La méthode getHauteur() renvoie un entier représentant la hauteur effective de la surface d'affichage de l'objet de type Dessin auquel elle est appliquée.
 
• public void pause(int duree)

L'exécution de cette méthode suspend l'exécution du programme pendant la durée duree, exprimée en millisecondes. Cette méthode permet un réglage simplifié de la vitesse d'animation des objets graphiques affichés.
Remarque : la fenêtre graphique gérée par l'objet Dessin est susceptible d'être redimensionnée à tout instant par l'utilisateur. En conséquence, les programmes utilisant la classe Dessin ne doivent faire aucune hypothèse sur les dimensions de la fenêtre graphique sous-jacente; ils doivent au contraire utiliser les méthodes getLargeur() et getHauteur() de la classe Dessin pour obtenir les dimensions effectives de la surface d'affichage de cette fenêtre.

1.4.2. Constructeurs de la classe Dessin

Un objet Dessin peut être créé et initialisé au moyen des constructeurs suivants :
 
• public Dessin()

Ce constructeur crée une fenêtre sans titre dont les dimensions initiales par défaut sont 512x512.
 
• public Dessin(String titre)

Ce constructeur crée une fenêtre dont le titre ext fixé par le paramètre titre et dont les dimensions initiales par défaut sont 512x512.
 
• public Dessin(String titre, int largeur, int hauteur)

Ce constructeur crée une fenêtre dont le titre ext fixé par le paramètre titre et dont les dimensions initiales sont fixées par les paramètres largeur et hauteur.

2. Déroulement du TP

• TpVisages.jar : un fichier jar (java archive) qui contient les bytecode (.class) des classes Visages, Dessin et autres classes qui ont été préparées pour vous pour la réalisation de ce TP.
• AppliVisages1.java : un fichier qui contient le squellete de l'application que vous aurez à réaliser.

2.1. Exercice n°1

Le fichier ExTpVisages1.classcontient le code compilé d'une classe réalisant cet exercice. Pour voir le résultat attendu de votre programme vous pouvez recopier ce fichier sur votre répertoire de travail (clic bouton droit sur le lien) et lancer son exécution depuis une fenêtre de commandes (Commandes MS-DOS ou Cygwin B20). Pour exécuter cette classe, la machine virtuelle a besoin des des classes Dessin, Visage définies dans le fichier TpVisages.jar. On utilisera donc la commande : java -classpath ".;c:/TEMP/tpvisages1/TpVisages.jar" ExTpvisages1 où c:/TEMP/tpvisages1 est le répertoire où a été installé le fichier TpVisages.jar L'arrêt du programme est obtenu par émission du signal KILL (séquence de touches ^C) dans la fenêtre de commandes à partir de laquelle l'exécution a été lancée.

Les actions essentielles que doit exécuter le programme sont :

Créer et initialiser un objet Dessin ainsi qu'un objet Visage.
Exécuter une boucle sans fin d'animation du visage :
• Lorsque le visage atteint un bord du dessin, la direction de son déplacement doit être inversée
• L'aspect du visage doit être différent selon qu'il est en phase de descente ou de montée (par exemple : "triste" lorsqu'il se déplace vers le bas et "gai" lorsqu'il se déplace vers le haut).

Pour compiler puis exécuter la classe AppliVisages1.java avec le JDE depuis NTEmacs il est nécessaire  d'indiquer dans les options de la ligne de commandes de javac et java un classpath indiquant le chemin d'accès au fichier TpVisages.jar contenant les classes Dessin et Visage nécessaires à votre application. Pour plus de détails sur les opérations à effectuer suivez ce lien :  configuration du jde pour le tp visages 1.

Lorsque ce premier exercice est terminé, vous pouvez passer à l'exercice suivant.

2.2. Exercice n°2

Le fichier ExTpVisages2.classcontient le code compilé d'une classe réalisant cet exercice. Vous pouvez recopier ce fichier sur votre répertoire de travail (clic bouton droit sur le lien) et lancer son exécution depuis une fenêtre de commandes (Commandes MS-DOS ou Cygwin B20) par la commande : java -classpath ".;c:/TEMP/tpvisages1/TpVisages.jar" ExTpvisages2 où c:/TEMP/tpvisages1 est le répertoire où a été installé le fichier TpVisages.jar L'arrêt du programme est obtenu par émission du signal KILL (séquence de touches ^C) dans la fenêtre de commandes à partir de laquelle l'exécution a été lancée.

La direction du déplacement sera modifiée à chaque rencontre du visage avec un bord.
Outre son déplacement, le visage sera animé d'un changement d'expression à chaque changement de direction.
Pour réaliser cet exercice, recopiez le programme précédent dans un nouveau fichier appelé AppliVisages2.java  puis modifiez le contenu du fichier AppliVisages2.java jusqu'à obtenir le résultat demandé.

2.3. Exercice n°3

Le fichier ExTpVisages3.classcontient le code compilé d'une classe réalisant cet exercice. Vous pouvez recopier ce fichier sur votre répertoire de travail (clic bouton droit sur le lien) et lancer son exécution depuis une fenêtre de commandes (Commandes MS-DOS ou Cygwin B20) par la commande : java -classpath ".;c:/TEMP/tpvisages1/TpVisages.jar" ExTpvisages3 où c:/TEMP/tpvisages1 est le répertoire où a été installé le fichier TpVisages.jar L'arrêt du programme est obtenu par émission du signal KILL (séquence de touches ^C) dans la fenêtre de commandes à partir de laquelle l'exécution a été lancée.

Recopiez le programme de l'exercice 2 dans un nouveau fichier appelé AppliVisages3.java  puis appliquez les modifications nécessaires au contenu du fichier AppliVisages3.java.

Quelle modification de la structure du programme ou des classes fournies peut-on suggérer pour éviter ici certaines duplications de code inutiles et gênantes pour la maintenance du programme ?

3. Classes et objets : rappels

3.1. Création des objets

La création d'un objet est obtenue au moyen de l'opérateur new appliqué à la classe dont on veut fabriquer un exemplaire. Exemple :

Client unClient = new Client(nom, adresse);

1. la création d'un objet de la classe Client,
2. L'initialisation de cet objet au moyen des valeurs désignées par nom et adresse passées en paramètres.
3. Le renvoi du nom interne du nouvel objet créé, résultat de l'évaluation.

L'initialisation de l'objet est effectuée par le code d'une méthode spéciale appelée constructeur. Cette méthode est définie dans la classe concernée et porte toujours le nom de cette classe, ici Client.
Les paramètres formels déclarés pour cette méthode spéciale doivent permettre d'initialiser correctement les caractéristiques (propriétés) de chaque nouvel objet créé.

Plusieurs constructeurs peuvent exister pour une même classe : chacun d'eux permet dans ce cas d'initialiser d'une façon différente les valeurs des propriétés de l'objet créé. Chaque constructeur d'une classe donnée possède donc une liste d'arguments différente de celle des autres constructeurs de la même classe. En revanche, tous les constructeurs d'une classe donnée portent un même nom : celui de la classe.

3.2. Utilisation des objets

• Interrogation ou affectation de la valeur d'une propriété de l'objet. Ex :

// affiche le solde du compte du client
    System.out.println(unCompte.getSolde());
 
// rend visible une forme géométrique
leCercle.setVisible(true);
On peut noter ici que les environnements de programmation modernes (IDE) adoptent de plus en plus souvent la convention suivante pour la désignation des méthodes d'accès aux propriétés caractéristiques d' un objet :
• get<nom de la propriété> pour l'interrogation (sélecteur de propriété)
• set<nom de la propriété> pour l'affectation d'une valeur (modificateur de propriété)

 
• Opération modifiant l'état global de l'objet
// crédite le compte du client de la somme de 10000F
unCompte.credit(10000);
• Utilisation d'un service. Ex :

// demande la réservation d'une place à une agence de voyage
Voyage unVoyage;
unVoyage = uneAgenceDeVoyage.reserver(destination, dateDepart);

// demande à un annuaire le numéro d'un abonné
NumTelephone numero = annuaire.rechercherNumero(nom);