Programmation avec le langage Java

Plan • Introduction • Syntaxe de base p.17 – Variables, types, portée p.19 – Opérateurs p.49 – Instructions de contrôle p.65 – Fonctions p.81 – Entrées-sorties standards p.97Programmation – Programme, compilation, exécution p.105 • Classes p.113avec le langage • Paquetages, import, javadoc… p.137Java • Héritage p.153 • Interfaces p.177 • Exceptions p.193 Norbert KAJLER, Fabien MOUTARDE • Programmation générique (“generics”) p.209 CCSI • Threads p.225 • Paquetages standards p.241Mines ParisTech – java.lang p.243 e-mails : Norbert.Kajler@mines-paristech.fr ; – Entrée-sorties : paquetage java.io p.273Fabien.Moutarde@mines-paristech.fr – Collections, (+ dates, …) : java.util p.289 – Graphisme : java.awt, javax.swing p.321 – Programmation réseau : java.net p.385 – Programmation distribuée : java.rmi p.393 – Accès bases de données : java.sql p.401 – Les JavaBeans p.409 Cours langage Java — N. Kajler, F. Moutarde — CCSI dernières modifications : 09/09/2010 2 Les langages de programmation • Niveaux et catégories de langages : – langage binaire – assembleur : instructions de base du processeur (transferts entre registres, addition, …) INTRODUCTION – langages impératifs Basic, Fortran, Pascal, C, ... – langages fonctionnels Lisp, Caml, ... – langages orientés-objet SmallTalk, C++, Java,... Avertissement : Ceci n'est PAS un polycopié, mais une simple copie de transparents, prévue pour faciliter le suivi des cours et la prise de notes manuscrites complémentaires. Cours langage Java — N. Kajler, F. Moutarde — CCSI dernières modifications : 09/09/2010 3 Cours langage Java — N. Kajler, F. Moutarde — CCSI dernières modifications : 09/09/2010 4Historique de Java Historique de Java (2) • Initialement, projet de la société Sun pour • 1996 : Java 1.0 l'électronique grand public (1991) • 1997 : Java 1.1 • Transformé en langage pour le Web, sous – Modification du modèle des événements pour le nom de "Java", grâce à sa portabilité AWT, JDBC, RMI, ... (1994/95) • 1998 : Java 1.2 (renommé Java2 version 1.2 ou J2SE 1.2)• Lancement officiel en mai 1995 – Collections, Swing, Java2D, …• Après l'engouement pour les applets, Java est reconnu progressivement comme un • 2000 : version 1.3 (ou « Kestrel » ou J2SE 1.3) langage à part entière • 2002 : v.1.4 (ou « Merlin » ou J2SE 1.3) • Langage de programmation sans doute le – XML parser, Image API, … plus utilisé aujourd’hui : • 2004 : v.1.5 (ou « Tiger » ou J2SE 5.0 !!) – des millions de développeurs Java – généricité (proche des templates de C++), types énumérés, autoboxing/unboxing des types – nombreux outils de développement primitifs dans les collections, web services, ... – 6 milliards d’objets avec une « machine • 2006 : v.1.6 (ou « Mustang » ou Java SE 6)virtuelle Java », dont 85% des – améliorations des performances (Swing téléphones portables et 91% des notamment), interactions avec scripts (PHP, ordinateurs (chiffres 2008) Python, Ruby, JavaScript), Java DB… • fin’2010 : v.1.7 (ou « Dolphin » ou Java SE 7) Cours langage Java — N. Kajler, F. Moutarde — CCSI dernières modifications : 09/09/2010 5 Cours langage Java — N. Kajler, F. Moutarde — CCSI dernières modifications : 09/09/2010 6 Intérêt de Java Caractéristiques de Java • logiciels portables • Un langage orienté-objet : • programmes fiables – portable (rigueur du langage => peu de bogues) – compilé puis interprété • développement rapide (bytecode+JVM) • pages Web intéractives (via les "applets") – robuste (typage fort, pas de pointeurs, garbage collector)• logiciels (ou briques logicielles) téléchargeables, éventuellement – modulaire (packages) automatiquement – intégrant le multi-threading• gestion de la sécurité (par défaut, accès restreint aux ressources locales pour les applets) • une énorme librairie de classes standards Cours langage Java — N. Kajler, F. Moutarde — CCSI dernières modifications : 09/09/2010 7 Cours langage Java — N. Kajler, F. Moutarde — CCSI dernières modifications : 09/09/2010 8Java et les autres langages JRE, Java SE, JDK, Eclipse, … • Java est très proche de C++ • Plusieurs implantations disponibles du langage Java, dont celles d’origine SUN (créateurs du • syntaxe de base identique à C et C++ langage) • Pour exécuter du code Java : le « JRE » (Java • simplifications de Java (par rapp. à C++) : Runtime Environment) de SUN suffit (gratuit et – pas de manipulation de pointeurs sous forme largement disponible) d’adresse mémoire, gestion mémoire • Pour créer/compiler du code java : le « Java SE »automatique (garbage collector) (Standard Edition) dénommée aussi « JDK » – pas de surcharge des opérateurs (Java Development Kit) de SUN (gratuit) – pas d'héritage multiple contient : – pas de préprocesseur – compilateur (javac) – interpréteur / machine virtuelle (java) • principaux ajouts (par rapport à C++) : – toute la librairie de classes standards – tableaux avec test de dépassement de bornes – divers outils : génération doc (javadoc), – chaînes de caractères sous forme de classe visualisation d'applet (appletviewer), debugger (jdb), ...– notion d'interface – classe racine 'Object’, introspection • Nombreux outils de développement dont la – structuration en paquetages plateforme « Eclipse » (gratuite) – multi-threading incorporé • Les sources de Java sont disponibles gratuitement – vaste bibliothèque de classes (code de toutes les classes prédéfinies) Cours langage Java — N. Kajler, F. Moutarde — CCSI dernières modifications : 09/09/2010 9 Cours langage Java — N. Kajler, F. Moutarde — CCSI dernières modifications : 09/09/2010 10 Cours langage Java — N. Kajler, F. Moutarde — CCSI dernières modifications : 09/09/2010 11 Cours langage Java — N. Kajler, F. Moutarde — CCSI dernières modifications : 09/09/2010 12Cours langage Java — N. Kajler, F. Moutarde — CCSI dernières modifications : 09/09/2010 13 Cours langage Java — N. Kajler, F. Moutarde — CCSI dernières modifications : 09/09/2010 14 Cours langage Java — N. Kajler, F. Moutarde — CCSI dernières modifications : 09/09/2010 15 Cours langage Java — N. Kajler, F. Moutarde — CCSI dernières modifications : 09/09/2010 16Premier exemple • Quelques lignes d’instruction en Java : déclarationsint i, somme; somme = 0; affectation for (i=1; i<=9; i++) boucle somme = somme+i; • Un programme en Java : structure essentielle :SYNTAXE DE BASE class Prog { classe public static void main(String [] args){ int i, somme; Programme principal somme = 0; for (i=1; i<=9; i++) somme += i; System.out.println(somme); } } Cours langage Java — N. Kajler, F. Moutarde — CCSI dernières modifications : 09/09/2010 17 Cours langage Java — N. Kajler, F. Moutarde — CCSI dernières modifications : 09/09/2010 18 Variables et types • notion de variable : nom (identificateur) + type + zone mémoire VARIABLES, TYPES, PORTEE, COMMENTAIRES, … • en Java, deux grandes catégories de types : – types "primitifs" (entiers, flottants, …) – références à des types "composites" : • Tableaux • Enumérations • Objets • Interfaces Cours langage Java — N. Kajler, F. Moutarde — CCSI dernières modifications : 09/09/2010 19 Cours langage Java — N. Kajler, F. Moutarde — CCSI dernières modifications : 09/09/2010 20fi p Booléens : booleanTypes "primitifs" • boolean • 2 valeurs : true ou false • véritable type • char (16-bit, Unicode) • type retourné par les opérateurs de • byte : entier (signé) 8-bit comparaison • short : entier (signé) 16-bit • type attendu dans tous les tests • int : entier (signé) 32-bit • ne peut PAS être converti en entier • long : entier (signé) 64-bit • float : flottant (IEEE 754) 32-bit • double : flottant (IEEE 754) 64-bit Cours langage Java — N. Kajler, F. Moutarde — CCSI dernières modifications : 09/09/2010 21 Cours langage Java — N. Kajler, F. Moutarde — CCSI dernières modifications : 09/09/2010 22 Entiers Caractères : char • 16-bit => 65536 valeurs : presque tous les • littéraux de type entier : caractères de toutes les écritures !– en base dix : 139 • ne sont affichables que si le système possède – en octal : 0213 les polices de caractères adéquates ! – en hexadécimal : 0x8b • littéraux entre simples quotes : 'a' 'Z' • caractères spéciaux : • L ou l pour spéficier un long : 139L '\n' '\t' '\b' '\\' ... • valeurs min/max : • possibilité d’utiliser la valeur Unicode : –byte = [-128; +127] par exemple '\u03c0' pour –short = [-32768 ; +32767] • test du type : Character.isLetter(c), –int = [-2.147.483.648 ; Character.isDigit(c), … (oùc est une +2.147.483.647] variable de type char) 18 18–long = [-9,223... 10 ; +9,223... 10 ] • convertible automatiquement en int ou • conversion automatique seulement vers long (et manuellement en byte ou les types entiers plus grands short) (int long, etc...) et vers les types • inversement, (char)val est le caractère flottants dont le code Unicode est l'entier val Cours langage Java — N. Kajler, F. Moutarde — CCSI dernières modifications : 09/09/2010 23 Cours langage Java — N. Kajler, F. Moutarde — CCSI dernières modifications : 09/09/2010 24fi » Flottants Constantes • notation "ingénieur" : 2.45e-25 • variable dont la valeur ne peut plus être changée une fois fixée• littéraux de type double par défaut : float x = 2.5; //Erreur • se déclare avec le mot-cléfinal : double y = 2.5; //OK final double PI = 3.14159; • f ou F pour spécifier un float : ce qui interdit d’écrire ensuite… float x = 2.5f; PI = 3.14; //ERREUR… • valeurs min/max de valeur absolue (hors 0) : – float =[1.40239846e-45;3.40282347e+38] • possibilité de calculer la valeur de la – double = [4.9406...e-324 ; 1.7976...e+308] constante plus tard à l'exécution, et • conversion automatique : ailleurs qu'au niveau de la déclaration : seulement float double • la conversion "manuelle" en entier tronque final int MAX_VAL; la partie décimale : //OK : constante "blanche" float x=-2.8f; //... int i = (int)x; // => i==-2 MAX_VAL = lireValeur(); • valeurs spéciales : Infinity, -Infinity, NaN Cours langage Java — N. Kajler, F. Moutarde — CCSI der