Classes : modélisation et codage
- Classe : Code et modélisation
- Allons plus loin

Classes : modélisation et codage

Objectifs :

Faire un lien direct entre la modélisation des classes et les codes correspondants.
Savoir construire un petit modèle de classes et le mettre en oeuvre.

Ce TD est évalué sur toute sa durée et plus spécifiquement sur le dernier exercice.

Classe : Code et modélisation

Les notes de bas de page vous donnent des indications sur certaines actions. Il suffit de laisser la souris sur les renvois.

Les temps sont donnés à titre indicatif, ce TD doit aller assez vite, il est simple et vise seulement à bien poser le lien entre conception et développement.

Exercices inspirés de http://www.fresnel.fr/perso/derrode/index.html (le site a disparu… et je n'en trouve plus trace…)

Classe ''TailleHaie'' (10mn)

Un taille haie est caractérisé par sa cadence de coupe, typiquement 4500 coupes/minute.

switchOn()+: méthode qui allume l’outil et fixe la cadence à 4500.
switchOff()+: méthode qui éteint l’outil et fixe la cadence à 0.

Dessiner la représentation UML de cette classe.
Générer ou écrivez le code java correspondant à cette classe¹⁾. On prévoira un constructeur qui initialise le tailleHaie dans l’état éteint, avec une cadence de 0. Les exceptions levées dans le corps des méthodes générées permettent de signaler les méthodes encore non implémentées. Vous devez retirer les levées d'exception en implémentant les méthodes.
On veut pouvoir connaître la cadence du TailleHaie.
Tester votre code. Si vous n'avez pas encore vu la notion de Test en java vous pouvez mettre vos tests dans une classe dédiée comportant un main et votre test peut ressembler à ce qui suit.

public class TestOutils {
 
	public static void main(String[] args) {
		TailleHaie monTailleHaie = new TailleHaie();
		System.out.println("Taille Haie crée : " + monTailleHaie);
		System.out.println("==> Test init : " + (monTailleHaie.getCadence() == 0) );
		monTailleHaie.switchOn();
		System.out.println("Cadence du Taille Haie en fonctionnement : " + monTailleHaie.getCadence());
		System.out.println("==> Test fonctionnement : " + (monTailleHaie.getCadence() == 4500) );
		monTailleHaie.switchOff();
		System.out.println("Cadence du Taille Haie à l'arret : " + monTailleHaie.getCadence());
		System.out.println("==> Test Arret : " + (monTailleHaie.getCadence() == 0) );
 
	}
 
}

Maintenez le modèle et le code en cohérence²⁾ .

Classe ''Tondeuse'' (5mn)

Sur le même modèle, une tondeuse est caractérisée par la vitesse de rotation de sa lame, typiquement 1000 Tour/minute. On prévoira

switchOn()+: méthode qui allume l’outil et fixe la cadence à 1000.
switchOff()+: méthode qui éteint l’outil et fixe la cadence à 0.

Dessiner la représentation UML de cette classe et continuez comme précédemment.
Que constatez-vous? Quels sont les éléments communs? Ne pourrait-on pas “partager” des informations?
Ecrivez vos tests dans la même classe que précédemment et attention ils doivent tous continuer à fonctionner. Vous pouvez par exemple ajouter les lignes suivantes.

System.out.println("=========================TESTS TONDEUSE===================");
Tondeuse maTondeuse = new Tondeuse();
System.out.println("Tondeuse crée : " + maTondeuse);
System.out.println("==> Test init : " + (maTondeuse.getCadence() == 0) );
maTondeuse.switchOn();
System.out.println("Cadence de Tondeuse en fonctionnement : " + maTondeuse.getCadence());
System.out.println("==> Test fonctionnement : " + (maTondeuse.getCadence() == 1000) );
maTondeuse.switchOff();
System.out.println("Cadence de Tondeuse à l'arret : " + maTondeuse.getCadence());
System.out.println("==> Test Arret : " + (maTondeuse.getCadence() == 0) );

Mise en facteur et Spécialisation : OutilElectrique (15mn)

Mettez en facteur les éléments qui peuvent l'être dans la modélisation UML en ajoutant une classe OutilElectrique.
En fonction de vos choix, déterminer s'il s'agit d'une classe abstraite ou non. ³⁾
Modifier la modélisation et les codes en conséquences.
Réécrire en conséquence les classes TailleHaie et Tondeuse.
Relancer vos tests sans les modifier! Ils doivent toujours fonctionner!

Spécialisation et Enuméré (10 mn)

La tondeuse a plusieurs vitesses de traction possibles : arret, lent, moyen ou rapide. Il est possible de changer la vitesse de la tondeuse. Au démarrage, sa vitesse est toujours à moyenne. Lorsque l'on éteint la tondeuse sa vitesse passe à arrêt.

Modifier le modèle de la classe Tondeuse pour tenir compte de cette nouvelle information. Les Vitesses sont un énuméré. Créer une enumeration dans le modèle, lui ajouter les enumerate literal arret, …
Générer vos codes.
Compléter vos codes pour gérer la vitesse. Pour accéder dans votre code par exemple à l'énuméré “arret”, vous écrirez par exemple, v = Vitesse.arret;
Etendez les tests précédents pour vérifier que vos codes font bien ce qui est attendu. Vous devez lancer TOUS les tests. Vous constatez à ce stade que la vérification de la réussite ou non des tests est plus “longue”, c'est pourquoi aujourd'hui on utilise des méthodes de tests qui systématise les vérifications et signalent spécifiquement les erreurs.

		System.out.println("=========================TESTS TONDEUSE ETENDU ===================");
		//La tondeuse a plusieurs vitesses de traction possibles : arret, lent, moyenne ou rapide. 
		maTondeuse.switchOff();
		System.out.println("Vitesse de Tondeuse à l'arret attendue "+ Vitesse.arret +"==>" + maTondeuse.getVitesse());
		//Il est possible de changer la vitesse de la tondeuse. 
		maTondeuse.switchOn();
		System.out.println("Vitesse de Tondeuse au démarrage attendue "+ Vitesse.moyen +"==>" + maTondeuse.getVitesse());
		maTondeuse.setVitesse(Vitesse.rapide);
		System.out.println("Vitesse de Tondeuse attendue "+ Vitesse.rapide +"==>" + maTondeuse.getVitesse());
		//Au démarrage, sa vitesse est toujours à l'arrêt. Lorsque l'on éteint la tondeuse sa vitesse passe à arrêt.
		maTondeuse.switchOff();
		System.out.println("Vitesse de Tondeuse à l'arret attendue "+ Vitesse.arret +"==>" + maTondeuse.getVitesse());
		maTondeuse.setVitesse(Vitesse.rapide);
		maTondeuse.switchOn();
		System.out.println("Vitesse de Tondeuse au démarrage attendue (alors que on a modifie sa vitesse "+ Vitesse.moyen +"==>" + maTondeuse.getVitesse());
		maTondeuse.switchOff();

N'hésitez pas à ajouter des commentaires dans vos codes, ils sont conservés par le java round-trip!

Utiliser une classe (25mn)

Il s'agit de développer à présent un robot “Jardinier”. On peut donner un outil à un jardinier, lui demander de travailler ou d'arrêter de travailler.

Nos robots ont tous un nom qui leur est donné à la création. Il n'est pas possible de le modifier par la suite.
Si on donne un outil au jardinier alors qu'il en a déjà un, il prend le nouvel outil et relâche l'ancien outil.
Si on lui demande de travailler sans lui avoir donné d'outil, il répond par “Donnez-moi un outil!”. S'il a un outil en main, il le démarre et répond par “Je démarre ” suivi de la description de l'outil démarré.
Si on lui demande d'arrêter de travailler, il répond par “Merci, la journée a été dure!”. S'il a un outil en main, il l'arrête et le “lâche”.

Donner une représentation UML du problème du Jardinier.
Générer les codes correspondants. Si les résultas ne vous satisfont pas, corriger votre modèle. En particulier, vous devrez utiliser la navigation entre les classes.
Compléter les codes correspondants.
Eventuellement par reverse-engineering, reconstruisez votre modèle.
Evidemment tester votre programme. Voici un exemple de trace possible à l'exécution des tests.

=========================TESTS Jardinier ===================
Bonjour Je suis R2-D2 : je n'ai pas d'outil 
Début  du travail pour le jardinier : Donnez-moi un outil!
On lui a donné la tondeuse : Je suis R2-D2, je tiens : Tondeuse [vitesse=arret, cadence=0]
Debut du travail pour le jardinier : Je démarre : Tondeuse [vitesse=moyen, cadence=1000]
Arret du travail pour le jardinier : Merci, la journée a été dure!
	 La tondeuse doit être à l'arrêt : Tondeuse [vitesse=arret, cadence=0]
	 Le jardinier n'a plus d'outil : Je suis R2-D2 : je n'ai pas d'outil

Et si nous voulions représenter plusieurs sortes de Robot, que ferions-nous? Et si tout robot était un Outil Electrique ?

Allons plus loin

Cet exercice doit être réalisé autant que possible, seul. Vous devez réussir à présent à analyser puis coder un “ptit” problème comme celui-ci.

A présent notre robot peut utiliser un véhicule.

Déplacement d'un véhicule

Un véhicule a une position (X, Y en entier). Il peut se déplacer sur l'axe des x ou des y. Il peut être initialisé, ce qui le place en position (0,0).

Un charriot est un véhicule qui se déplace d'un delta de 10 à chaque demande de déplacement : s'il est en (0,0), déplacer le chariot sur X l'amène en (10,0), puis en déplacement sur XY l'amène en (20,10).

Une fusee est un véhicule qui se déplace d'un delta de 100 à chaque demande de déplacement.

===================TESTS Vehicules ===================
Chariot => Vehicule [position=[0,0]]
Avance sur X, position attendue [10,0] : true
Avance sur Y, position attendue  [10,10]: true
Fusee => Vehicule [position=[0,0]]
Avance sur position attendue [100,0]  : true
Avance sur position attendue [100,100]  : true

Le robot conduit le véhicule

On peut donner un véhicule au robot. Il l'initialise quand il le reçoit. On peut demander au robot de se déplacer selon un schéma donné : “XYXX”⁴⁾. Le robot déplacera alors le véhicule de X puis de Y puis de X puis de X.

Quand le robot arrête de travailler il ramène le véhicule en position initiale.

Voici un exemple de trace obtenue en testant ce qui est demandé.

===================TESTS jardinier & Vehicules ===================
Pas de vehicule : Je suis R2-D2 : je n'ai pas d'outil  je n'ai pas de vehicule 
Avec un charriot : Je suis R2-D2 : je n'ai pas d'outil , j'ai ce vehicule Chariot => Vehicule [position=[0,0]]
Deplacement du jardinier en XYX, on attend (0,0),(10,0) (10,10) (20,10) 
Nouvelle position attendue [20,10]  : true


Avec une fusee : Je suis R2-D2 : je n'ai pas d'outil , j'ai ce vehicule Fusee => Vehicule [position=[0,0]]
Deplacement du jardinier en XYX, on attend (0,0),(100,0) (100,100) (200,100) 
Nouvelle position attendue [200,100]  : true

Un robot facteur

Nous sommes très content de notre robot jardinier. Nous décidons de construire un robot facteur.

Il transporte des courriers.

Suivez l'énoncé pas à pas. Il est écrit ainsi pour vous aider. Des exemples de tests sont donnés pour vous aider, en particulier à définir les méthodes associées à vos classes.

Courrier

Un courrier est défini par une adresse et un contenu. Pour des raisons de confidentialité, une fois créé, si on demande l'adresse ou le contenu du courrier, on obtient un texte illisible : il est crypté en utilisant un encrypteur donné plus bas et une clef donnée à la construction du courrier.

Voici le modèle correspondant à la classe “Encryptor”

Le courrier ne contient pas le texte initial, ni la clef de cryptage. Elles sont seulement connues à la création du courrier. On ne peut pas modifier l'adresse ou le contenu d'un courrier.

Exemple de tests et de trace :

Courrier c = new Courrier("Avenue Fabron, Nice","Bravo ", 3);
System.out.println("Courrier adresse illisible " + c.getAdresse());
System.out.println("Courrier contenu illisible " + c.getContenu());

  ===================TESTS Courrier ===================
 Courrier adresse illisible rEV]FVuRQA\]}ZPV
 Courrier contenu illisible qARE\

QUESTIONS

Commencer par créer la classe Encriptor en recopiant “simplement” le code donné plus bas.
Dans l'ordre que vous voulez, répondez à ces deux questions, et tester votre code.
1. Quel est le modèle de la classe Courrier?
2. Quel est son code ?

Decrypteur

Pour lire le courrier il faut utiliser un décrypteur, c'est un outil électrique. Quand il est allumé, si on lui présente un courrier, et on lui donne la clef, il nous donne l'adresse en claire, sinon il renvoie l'adresse telle que. Donc à chaque lecture, un Encryptor est créé avec la clef en paramètre.

Exemple de tests et de trace :

Decrypteur decrypteur = new Decrypteur();
System.out.println("pas de lecture si non demarre " + decrypteur.read(c,3));
decrypteur.switchOn();
System.out.println("lecture efficiente : " +  decrypteur.read(c,3) + " : " +decrypteur.read(c,3).equals(origine) );

===================TESTS Decrypteur ===================
pas de lecture si non demarre rEV]FVuRQA\]}ZPV
lecture efficiente : Avenue Fabron, Nice : true

QUESTIONS

Quelles sont les méthodes de la classe Decrypteur ?
Implémenter la classe Decrypteur.

Facteur

Notre robot facteur peut avoir un véhicule pour se déplacer et un décrypteur pour lire le courrier. Quand on lui remet un courrier, on lui donne la clef pour lire le courrier.

Exemple de tests et de trace :

System.out.println("===================TESTS Facteur ===================");
Courrier c2 = new Courrier("Petit Prince Planete","Je veux etre ton ami ",2);
Courrier c3 = new Courrier("Pere Noel","Je voudrais un robot voyageur ",5);

Facteur facteur = new Facteur("Hermes");
facteur.distribue(c,3);
facteur.distribue(c2,2);
facteur.distribue(c3,2);
		
String adresse = facteur.lire();
System.out.println("Je dois aller à " + adresse);
facteur.setVehicule(charriot);
facteur.deplacer("XXYYY");
Courrier courrier = facteur.depose();
System.out.println("Courrier deposé à l'adresse : " + adresse );
System.out.println("Je suis en  [20,30]: " + charriot.getPosition());
		
adresse = facteur.lire();
System.out.println("Je dois aller à :" + adresse);
System.out.println("Je prends ma fusee");
facteur.setVehicule(fusee);
facteur.deplacer("XYXYXYXYXYXYXY");
courrier = facteur.depose();
System.out.println("Courrier depose à l'adresse " + adresse);
System.out.println("Je suis en [700,700] : " + fusee.getPosition());
		
adresse = facteur.lire();
System.out.println("Je dois aller à : " + adresse);
System.out.println("Je ne comprends pas, même pas capable de me donner la bonne clef!");
facteur.depose();
System.out.println("Courrier perdu ");
System.out.println("Je suis toujours en [700,700] : " + fusee.getPosition());
		
adresse = facteur.lire();
System.out.println("J'ai fini :  " + adresse);

===================TESTS Facteur ===================
Je dois aller à Avenue Fabron, Nice
Courrier deposé à l'adresse : Avenue Fabron, Nice
Je suis en  [20,30]: [20,30]
Je dois aller à : Petit Prince Planete
Je prends ma fusee
Courrier depose à l'adresse Petit Prince Planete
Je suis en [700,700] : [700,700]
Je dois aller à :Wbub'Ihbk
Je ne comprends pas, même pas capable de me donner la bonne clef!
Courrier perdu 
Je suis toujours en [700,700] : [700,700]
J'ai fini :  Rentre chez toi

QUESTIONS

Quel est le modèle de la classe Facteur? Qu'ont en commun un Facteur et un Jardinier?
Quelles sont les méthodes que doit avoir un Facteur?
Implémenter la classe Facteur

Encrypteur

Voici le code pour crypter il est basé sur : un code qui ne prend pas de clef, ici à la construction de l'“Encrypteur” on lui passe une clef qui est évidemment secrète.

public class Encryptor {
 
	  private final int key;
 
	  public Encryptor(int key) {
		super();
		this.key = key;
	}
 
 
	public String encrypt(String password){
	        String crypte="";
	        for (int i=0; i<password.length();i++)  {
	            int c=password.charAt(i)^(48 + key);  
	            crypte=crypte+(char)c; 
	        }
	        return crypte;
	    }
 
 
      public String decrypt(String password){
	        String aCrypter="";
	        for (int i=0; i<password.length();i++)  {
	            int c=password.charAt(i)^(48 + key);  
	            aCrypter=aCrypter+(char)c; 
	        }
	        return aCrypter;
	    }
 
 
}

Exemple de tests de l'encryptor :

              Encryptor d = new Encryptor(2);
	String origine = "Avenue Fabron, Nice";
	String sCryptee = d.encrypt(origine);
	System.out.println("Pas lisible " + sCryptee);
	String r = d.decrypt(sCryptee);
	System.out.println(r  + " : " + r.equals(origine));

¹⁾

Code→Java-roundtrip .. l'objectif est de maintenir la cohérence entre le modèle et le code

²⁾

Code → Java Round-trip

³⁾

un attribut privé n'est pas accessible par les sous-classes; vous devez soit ne pas dire private et donc ne rien dire, soit le mettre en protected, soit mieux utiliser les accesseurs.

⁴⁾

la méthode toCharArray() appliquée sur une String renvoie un tableau de “Char”

Table of Contents

Classes : modélisation et codage

Classe : Code et modélisation

Classe ''TailleHaie'' (10mn)

Classe ''Tondeuse'' (5mn)

Mise en facteur et Spécialisation : OutilElectrique (15mn)

Spécialisation et Enuméré (10 mn)

Utiliser une classe (25mn)

Allons plus loin

Déplacement d'un véhicule

Le robot conduit le véhicule

Un robot facteur

Courrier

Decrypteur

Facteur

Encrypteur