TD / TP Java : De la procédure à l'Objet¶

Étape 1 : "Hello World" et la JVM¶

💻 Exercice 1 : À la main (sans IDE)¶

1. Ouvrez un éditeur de texte simple (Notepad, Gedit, Nano...).
2. Écrivez le code suivant, qui est l'équivalent de votre int main() en C :

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Bonjour depuis Java !");
    }
}

1. Sauvegardez ce fichier exactement sous le nom HelloWorld.java (le nom du fichier doit correspondre au nom de la classe publique).
2. Ouvrez un terminal / invite de commande et naviguez jusqu'au dossier contenant votre fichier.
3. Compilez le code avec la commande :

   javac HelloWorld.java
   

4. Vérifiez qu'un fichier HelloWorld.class a bien été créé.
5. Exécutez le programme via la JVM avec la commande (attention, on ne met pas l'extension .class ici) :

   java HelloWorld
   

Interlude Théorique : Les Types et les Conventions en Java¶

Étape 2 : De la struct à la Classe (avec BlueJ)¶

💻 Exercice 2 : Création et Manipulation¶

Partie A : Définir le plan et tester visuellement (Interface BlueJ)

1. Dans un nouveau projet BlueJ nommé Banque, créez une Nouvelle Classe nommée CompteBancaire. Double-cliquez dessus et effacez le code par défaut.
2. À l'intérieur, déclarez deux attributs :
   • titulaire de type String.
   • solde de type double.
3. Cliquez sur Compiler.
4. Test visuel : Sur l'écran principal, faites un clic droit sur la boîte orange CompteBancaire et sélectionnez new CompteBancaire(). Un rectangle rouge apparaît : c'est votre Objet ! Double-cliquez dessus pour "l'inspecter".

Partie B : La réalité du code (Le Code Pad)

Plutôt que d'écrire une méthode main complète, nous allons utiliser le Panneau d'évaluation (Code Pad) de BlueJ pour taper du code Java exécutable instantanément.

1. Allez dans Affichage > Afficher le panneau d'évaluation.
2. Supprimez l'objet rouge créé précédemment (clic droit -> supprimer).
3. Dans le Code Pad, tapez cette ligne pour instancier votre objet :

   CompteBancaire monCompte = new CompteBancaire();
   

4. Accédez aux attributs avec la notation "pointée" pour leur donner des valeurs :

   monCompte.titulaire = "Ada Lovelace";
   monCompte.solde = 500.0;
   

5. Affichez le résultat :

   System.out.println(monCompte.titulaire + " a " + monCompte.solde + " euros.");
   

Étape 3 : Protéger ses données - L'Encapsulation¶

💻 Exercice 3 : Verrouiller et contrôler¶

Partie A : Le verrouillage

1. Dans CompteBancaire, ajoutez le mot-clé private devant titulaire et solde. Compilez.
2. Essayez de taper monCompte.solde = 1000; dans le Code Pad. L'accès est désormais refusé !

Partie B : Création des Accesseurs

1. Ajoutez ce code dans votre classe pour créer vos méthodes d'accès :

   public String getTitulaire() { return titulaire; }
   public double getSolde() { return solde; }
   public void setTitulaire(String nouveauNom) { titulaire = nouveauNom; }
   

   (Pourquoi ne pas créer de setSolde() ? Discutez-en avec votre voisin).

Partie C : Test visuel et code

1. Interface BlueJ : Créez un objet. Faites un clic droit sur l'objet rouge : utilisez setTitulaire depuis le menu, puis inspectez l'objet pour vérifier.
2. Code Pad : Modifiez le nom et affichez le solde en écrivant le code :

   monCompte.setTitulaire("Alan Turing");
   System.out.println(monCompte.getSolde());
   

Étape 4 : Donner un comportement - Les Méthodes¶

💻 Exercice 4 : Agir sur le compte¶

1. Dans CompteBancaire, créez une méthode public void deposer(double montant). Utilisez un if pour vérifier que le montant est strictement positif avant de l'ajouter au solde.
2. Créez une méthode public void retirer(double montant). Vérifiez que le montant est positif ET que le solde est suffisant.
3. Test Code Pad : Écrivez les lignes pour créer un compte, déposer 100€, tenter de retirer 200€ (ce qui doit échouer), et vérifier le solde.

Étape 5 : Le niveau "Classe" - Les Méthodes Statiques¶

💻 Exercice 5 : Outil utilitaire¶

1. Dans CompteBancaire, ajoutez la méthode :

   public static double convertirEnDollars(double montantEuros)
   

   (Considérez que 1 Euro = 1.10 Dollars. Retournez le résultat).
2. Test Interface : Ne créez PAS d'objet. Faites directement un clic droit sur la boîte orange CompteBancaire. Appelez convertirEnDollars.
3. Test Code Pad : Puisqu'il n'y a pas d'objet, on utilise le nom de la classe. Testez :

   double enDollars = CompteBancaire.convertirEnDollars(100.0);
   System.out.println(enDollars);
   

📝 Auto-évaluation Interactive¶

Cochez la bonne réponse pour vérifier vos acquis de cette première séance.

Exercice Bonus : Manipulation avancée et compilation manuelle¶

Cet exercice final a pour but de synthétiser vos connaissances en Java tout en vous forçant à manipuler les outils en ligne de commande.

1. Création de l'environnement de travail¶

Nous allons mettre en place une arborescence propre pour séparer le code source des fichiers compilés.

1. Créez un répertoire de travail et placez-vous dedans, par exemple :

   mkdir -p $HOME/java/TD1/exoBonus
   cd $HOME/java/TD1/exoBonus
   

2. À l'aide de la commande wget, récupérez l'archive de l'exercice :

   wget https://PLACEHOLDER/script.sh
   

   en cas de problème de certificat, vous pouvez ajouter l'option --no-check-certificate

1. Testez l'exécution directe de l'archive :

   java -jar circles.jar
   

2. Décompressez l'archive pour en extraire le contenu :

   jar xf circles.jar
   

3. Analyse : Listez le contenu du répertoire courant. Que contient l'archive ?
4. Pour y voir plus clair, nous allons séparer les sources des classes compilées. Les sources sont déjà dans un répertoire src/. Créez un répertoire pour les binaires et déplacez-les :

   mkdir classes
   mv *.class classes/
   

5. Comparez le contenu des répertoires classes/ et src/. Comment expliquez-vous la différence de contenu ?

javac -classpath $exoBonus/classes/ -sourcepath $exoBonus/src/ -d $exoBonus/classes/ $exoBonus/src/Main.java

java -classpath $exoBonus/classes/ Main

2. Observer le code existant¶

Ouvrez le fichier src/Circle.java avec votre éditeur de texte (nano, vim, gedit ou autre).

• Quels sont les membres publics de la classe Circle ?
• Quels sont ses membres privés ?
• Observez les méthodes makeVisible(), makeInvisible(), changeSize() et changeColor(). À quoi sert le mot-clé this ? Quand est-il strictement nécessaire, et quand est-il facultatif ?

3. Génération de la Javadoc¶

Les commentaires au-dessus des méthodes de Circle respectent un format précis (les tags @param, @return, etc.). Ils permettent de générer automatiquement la documentation de la classe sous forme de site web.

1. Générez la documentation avec la commande suivante :

   javadoc -d doc src/*.java
   

2. Ouvrez le fichier généré dans un navigateur web depuis le terminal :

   firefox doc/index.html
   

3. Vous trouverez la documentation officielle du JDK (Java 21) sous ce même format à l'adresse suivante : https://docs.oracle.com/en/java/javase/21/docs/api/. Prenez l'habitude de la consulter !

4. Manipulation de la classe Main¶

Modifiez la classe Main pour tester les méthodes makeVisible() et makeInvisible() de vos cercles.

Problème : Que se passe-t-il si vous créez une nouvelle instance de Circle et que vous invoquez directement sa méthode makeVisible() ? Indice : Invoquez d'abord la méthode changeColor() et/ou changeSize() pour comprendre ce qui se passe à l'écran.

Pour pallier ce problème d'affichage initial, nous allons créer des méthodes pour déplacer explicitement un cercle.

5. Enrichissement de la classe Circle¶

Pour chaque méthode modifiée ou ajoutée dans Circle, testez-la en ajoutant son appel dans la classe Main.

1. Mouvements basiques :
   • Ajoutez une méthode moveUp() qui déplace un cercle vers le haut de 10 pixels (diminue la valeur de son champ y).
   • Ajoutez une méthode moveDown() qui déplace un cercle vers le bas de 10 pixels.
2. Surcharge (Overloading) :
   • Surchargez ces deux méthodes (ajoutez deux méthodes de même nom mais avec une signature différente) pour qu'elles prennent un paramètre entier indiquant le nombre de pixels du déplacement (au lieu de la valeur par défaut de 10).
   • Attention : Écoutez bien le chargé de TD lors de la correction, il y a un piège classique de conception ici !
3. Refactoring (DRY - Don't Repeat Yourself) :
   • Ces quatre méthodes se ressemblent beaucoup. Ajoutez une méthode moveVertical(int distance) qui traite le déplacement sur l'axe Y.
   • Modifiez vos méthodes précédentes pour qu'elles fassent appel à moveVertical(). Aucun code de calcul ne doit être dupliqué.
   • Écrivez sur le même modèle une méthode moveHorizontal(int distance).
4. Animation :
   • Ajoutez des méthodes slowMoveHorizontal(int distance) et slowMoveVertical(int distance) pour provoquer un déplacement animé.
   • Pour cela, appelez vos méthodes de mouvement classique en demandant un déplacement de 1 unique pixel, et recommencez autant de fois que nécessaire.
   • Contrainte d'implémentation : Programmez slowMoveHorizontal() de manière récursive, et slowMoveVertical() de manière itérative (avec une boucle).

6. Menu interactif avec Scanner¶

À l'aide de la classe java.util.Scanner (cherchez-la dans la Javadoc !) et d'une structure switch, ajoutez un menu interactif dans la console au sein de votre Main.

L'utilisateur devra saisir un numéro associé à l'action qu'il souhaite exécuter sur le cercle (monter, descendre, changer de couleur...), suivi des paramètres nécessaires si la méthode l'exige. La saisie du chiffre "0" devra terminer proprement le programme.

7. Refaire le .jar exécutable¶

Pour terminer, nous allons repaqueter votre travail dans une archive Java exécutable propre.

1. Placez-vous dans le répertoire des classes compilées :

   cd classes
   

2. Créez une variable avec votre nom et générez l'archive en spécifiant la classe principale (Main) :

   JARNAME="nom1_prenom1.jar"
   jar cfe "$JARNAME" Main *.class
   

3. Déplacez le fichier créé dans le répertoire parent :

   mv "$JARNAME" ../
   cd ..
   

4. Ajoutez vos sources à l'archive :

   jar uf "$JARNAME" src
   

5. Testez :

   jar -jar "$JARNAME"
   

🛠️ ANNEXE : Aide-mémoire C vers Java¶

Sujet rédigé à l'aide de Gemini (pas par Gemini)