Conception et Programmation Objet

Intiation, Vocabulaire, Conception, UML, Programmation, IDE, Framework, C#, Java

Objectifs de la formation objet
Cette formation à la programmation objet vous permettra de comprendre l’intérêt et toutes les possibilités offertes par ce type de développement par rapport à l’approche structurée classique. Les limites de cette dernière sont présentées de façon progressive afin que vous vous rendiez compte par vous-même, grâce à de nombreux ateliers pratiques, qu’il existe une « autre façon » de penser le développement. L’objectif principal de cette formation est que cela devienne naturel et que vous disposiez des bons réflexes.

Vous apprendrez le vocabulaire objet (classe, instance, objet, méthode, propriétés, héritage, ...) et comme dans toute philosophie de programmation il est important de présenter la conception, la modélisation (UML) ainsi qu’une présentation des outils généralement utilisés en entreprise (Rational Rose, ...). La conception fera également allusion aux Design Patterns afin de vous orienter vers les bonnes pratiques dans vos futurs programmes objets en vous appuyant sur des modèles existants.

La dimension répartie des applications a fait naître des besoins de structuration du code pour les éditeurs de logiciels et les développeurs afin de maîtriser d’avantage sa mise en OEuvre et sa maintenance. Nous vous présentons les architectures n-tiers et les solutions objets associées (framework .NET, JEE). Le modèle-vue-contrôleur (MVC) mérite également d’être présenté car il permet de clairement dissocier les données, leur représentation et leur traitement dans un environnement qui du coup devient (plus) simple.

Afin de ne pas rester trop conceptuel nous vous préparons à l’apprentissage des principaux langages objets du moment (C#, Java) et à leur environnement d’utilisation.
Il ne s’agit pas de savoir utiliser ces environnements de développement intégré (IDE) mais plus de comprendre leur rôle (assistance, bibliothèques, architecture logicielle pré-définie, ...) et donc la plus-value apportée aux développeurs. Nous présentons les standards Visual Studio et Eclipse.

A qui s’adresse la formation objet
Cette formation à la programmation objet s’adresse aux Développeurs, analystes, concepteurs, chefs de projet disposant d’une culture de développement classique (non objet) et souhaitant évoluer vers les technologies du développement objet.

Pré-requis :
Avoir une première expérience en programmation structurée (non objet).
Quel que soit le langage utilisé (C, Cobol, Fortran, Pascal, Shell, ...), avoir déjà développé, et livré une application, même de taille modeste, seul ou en équipe.

Travaux pratiques :
Tous les chapitres sont ponctués de travaux pratiques. Ils représentent plus de 50% de la formation.

Réécriture d’une application « classique » (programme principale et procédures) en application objet pur au niveau des données et des traitements (le détail algorithmique n’est pas abordé).

Un TP de synthèse plus long permet de disposer d’une bonne vue globale des acquis du stage. Sur la base d’un mini cahier des charges réaliste, les participants conçoivent le modèle objet d’une petite application (arbre des classes, méthodes, propriétés) et le modélisent avec UML. Nous itérons sur les variantes possibles du modèle objet (avantages/inconvénients). Enfin, une simulation de l’évolution du cahier des charges permet de « profiter » pleinement de notre approche objet avec un minimum de modifications. Ce TP final est réalisé par plusieurs équipes (éventuellement de 1 personne) afin de montrer l’importance d’une bonne conception objet pour les professionnels (liens le plus faible possible entre les classes conçues par des équipes différentes).

L’intervenant commente aux participants l’implémentation finale des principales classes de l’application en Java et C#. Il présente aussi en fin de stage une maquette de l’application finale afin de valider le travail de conception effectué par les participants.

Contenu de la formation objet

* Travaux Pratique d’introdution programmation et conception objet
Un TP évolutif, de la conception du modèle objet à la mise en OEuvre (assistée), en passant par la maintenance, permettra de progressivement prendre la mesure de l’intérêt de l’approche objet. Nous nous appuyons sur un système de gestion (simplifiée) des demandes de formation au sein d’un département de ressources humaines.


* De la programmation structurée vers la programmation objet

Bien comprendre les limites de la programmation structurée
Les objectifs du monde Objet
En quoi l’approche objet facilite-t-elle les ateliers de développement logiciels ?
Que reste-t-il de la programmation structurée dans la programmation objet ?
Travaux PRATIQUES
Sur la base d’un programme simple l’intervenant commente les grandes lignes du logiciel, les structures de données et les traitements utilisés (volontairement limités). Les participants sont amenés à répondre à certaines questions concernant la lisibilité des traitements, des variables, et sur l évolution du logiciel. Les limites de la programmation classique sont volontairement amplifiées afin d’être clairement identifiées.


* Apprendre à concevoir des classes d’objet

Définir un comportement commun au sein d’une classe
Comment « reconnaître » une classe ?
Savoir faire un effort d’abstraction et rester conceptuel
Liens entre classe et objets (instance)
Exemples de « mauvaises » classes
Savoir définir un dictionnaire de données
Et en extraire les attributs d’une classe
Savoir recenser les états d’un objet
L’origine et la fin d’un objet (constructeurs, destructeurs)
Définir les traitements dans des méthodes
Que deviennent les fonctions traditionnelles ?
Les risques de « retomber » dans le modèle données/fonctions
Travaux PRATIQUES« Re-conception » objet de l’application précédente.
Elaboration du dictionnaire de données, des traitements, et des flux.
Conception des classes


* Visibilité entre les objets

Qu’entend-on par encapsuler les données ?
Pourquoi utiliser des accesseurs ?
Voir les objets comme « responsables » de leur comportement
Visibilité des attributs entre les objets (publique, protégé, privé)
Visibilité des méthodes


* Liens entre les classes

La puissance de l’héritage
Réflexions sur l’héritage multiple
Ne pas confondre composition et héritage
Intérêt du polymorphisme
La surcharge des opérateurs
Appels de méthode d’une autre classe (message)
Travaux PRATIQUES
Evolution de la conception vers un modèle de hiérarchie des classes.
Conception de l’encapsulation des traitements.

* Compléments sur la conception objet

Qu’est-ce qu’une méthode virtuelle ?
Et une classe abstraite ?
Intérêts des classes abstraites sans implémentation (interface)
S’appuyer sur une manière de faire éprouvée (design-patterns)
Exemples de design patterns
Travaux PRATIQUES
Amélioration du modèle précédent avec l’utilisation de classes abstraites


* Introduction à la modélisation objet avec UML

UML (Unified Modeling Language) ne représente pas une démarche mais un formalisme
Les deux types de vue (statiques, dynamiques)
Tour d’horizon des différents diagrammes UML
Modélisation d’une classe
La visibilité des attributs (publique, protégé, privé)
Les diagrammes d’objet (attributs, méthodes, identité)
Synthèse sur les diagrammes liés aux vues dynamiques
Travaux PRATIQUES
Formalisation avec UML du diagramme de classes de notre application.

* Premiers pas en Java et en C#

Définir une classe et ses méthodes
Manipuler simplement les objets
Messages simples entre objet
Mise en OEuvre de l’héritage (classe prédéfinie et propre classe)


* Environnement de développement intégré (IDE an anglais)

Les fonctions d’un IDE attendues par le développeur
Les spécificités d’un IDE pour un langage objet
L’exemple de Visual Studio (Microsoft)
Les raisons du succès d’Eclipse
Travaux PRATIQUES.
Implémentations des classes précédentes en Java sous Eclipse et en C# sous Visual Studio.
Le code (simple car il ne s’agit pas d’un cours sur ces deux langages) est fourni aux participants Tests d’utilisation des classes. Utilisation des concepts purement objet au sein des deux environnements (browser de classes, héritage, encapsulation et accesseurs, ...).


* Frameworks et architectures réparties (.net, JEE)

S’appuyer sur un Framework pour construire une application
Mais un Framework ne fait pas tout ...
Complexité des architectures réparties
La réponse des frameworks objets comme .Net ou JEE
Encourager les développeurs à utiliser le modèle MVC
L’exemple du framework Struts pour les applications Java
Travaux DIRIGES
L’objectif est de comprendre en quoi notre conception précédente (classes personne, formation, prestataire, ....) n’est pas impactée par la présentation des données ni par l’architecture (web ou locale). Pour cela nous mettons en OEuvre notre application dans un contexte WEB en respectant le modèle MVC. Les participants retrouvent leurs classes « telles quelles » mais dans un autre contexte (WEB). On leur présente les principales classes utilisées dans cette mini application et ils deviennent intégrateurs « d’objets » ce qui permet de faire cohabiter les objets « autonomes » qu’ils ont conçus et ceux proposés par le framework profitant pleinement ainsi de leur approche objet.