Programmation orientée objet dans le langage python cours

Table des matières

1.  Introduction        3

2.  Objet et caractéristiques4

2.1.    Ilaunedrôledetêtecetype-là . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2.2.    Montre-moitesattributs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.3.    Discoursdelaméthode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

3.  Classes     8

3.1.    LaclasseàDallas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

3.2.    Argumentonspourconstruire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

3.3.    Commentveux-tuquejet’encapsule ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.3.1.    Aucommencementétaientlesinvariants . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.3.2.    Protège-moi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.4.    Tuaimeslesglaces,canard ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3.5.    TP :Forum,utilisateursetmessages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

4.  Extension et héritage     15

4.1.    Hériterentoutesimplicité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

4.1.1.    Sous-typage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

4.2.    Laredéfinitiondeméthodes,c’estsuper ! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

4.3.    Uneclasseavecdeuxmamans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4.3.1.    Ordred’héritage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4.3.2.    Mixins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

4.4.    TP :Filsdediscussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

5.  Opérateurs          26

5.1.    Desméthodesunpeuspéciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

5.2.    Douxopérateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

5.2.1.    Opérateursarithmétiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

5.2.2.    Opérateursarithmétiquesunaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

5.2.3.    Opérateursdecomparaison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

5.2.4.    Autresopérateurs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

5.3.    TP :Arithmétiquesimple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

6.  Programmation orientée objet avancée34

6.1.    Lesattributsentrentenclasse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

6.2.    Laméthodepouravoirlaclasse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

6.3.    Lestatiquec’estfantastique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

6.4.    Attributes-tulà ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

6.5.    Ladynamiquedespropriétés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

6.6.    L’artdesclassesabstraites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

Table des matières

6.7.    TP :Basededonnées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

7.  Conclusion          46

1. Introduction

Plusqu’unsimplelangagedescript,Pythonestaussiunlangageorientéobjet.

Celangagemoderneetpuissantestnéaudébutdesannées1990sousl’impulsiondeGuidovan Rossum.

Apparue dans les années 60 quant à elle, la programmation orientée objet (POO) est un paradigmedeprogrammation ;c’est-à-direunefaçondeconcevoirunprogrammeinformatique, reposantsurl’idéequ’unprogrammeestcomposéd’objetsinteragissantlesunsaveclesautres.

Endéfinitive,unobjetestunedonnée.Unedonnéeconstituéedediversespropriétés,etpouvant êtremanipuléepardifférentesopérations.

Laprogrammationorientéeobjetestleparadigmequinouspermetdedéfinirnosproprestypes d’objets,avecleurspropriétésetopérations.Ceparadigmevientavecdenombreuxconceptsqui serontexplicitéslelongdececours.

Àtraverscetutoriel,nousallonsnousintéresseràcettefaçondepenseretdeprogrammeravec lelangagePython.

Ilvousestconseillédemaîtriserlesbasesdecedernier(manipulationdevaleurs,structuresde contrôle,structuresdedonnées,fonctions)avantdecontinuervotrelecture.

Noustravailleronsiciaveclaversion3dePython(version3.4ousupérieureconseillée).

2. Objet et caractéristiques

Toutd’abord,qu’est-cequ’unobjet ?Enintroduction,nousavonsditqu’unobjetavaitdes propriétésetpouvaitêtremanipulépardesopérations,c’estbienbeautoutçamaisqu’est-ce queçapeutbienvouloirdireconcrétement ?

En introduction, nous avons décrit un objet comme une valeur possédant des propriétés et manipuléepardesopérations.

Concrètement,unobjetestconstituéde3caractéristiques :

— Un type, qui identifiele rôle de l’objet (int, str et list sontdes exemples de types d’objets) ;

— Desattributs,quisontlespropriétésdel’objet ;

— Desméthodes,lesopérationsquis’appliquentsurl’objet.

Pourvouséclairer,prenonslecodesuivant :

1    >>> number = 5 # On instancie une variable `number` de type `int`

2    >>> number.numerator # `numerator` est un attribut de `number`

3    5

4    >>> values = [] # Variable `values` de type `list`

5    >>> values.append(number) # àppend` est une méthode de `values`

6    >>> values

7    [5]

ToutevaleurenPythonestdoncunobjet.

2.1.   Il a une drôle de tête ce type-là

Ainsi,toutobjetestassociéàuntype.Untypedéfinitlasémantiqued’unobjet.Onsaitpar exemplequelesobjetsdetypeintsontdesnombresentiers,quel’onpeutlesadditionner,les soustraire,etc.

Pour la suite de ce cours, nous utiliserons un type User représentant un utilisateur sur un quelconquelogiciel.Nouspouvonscréercenouveautypeàl’aideducodesuivant :

Nous reviendrons sur ce code par la suite, retenez simplement que nous avons maintenant à notredispositionuntypeUser.

PourcréerunobjetdetypeUser,ilnoussuffitdeprocéderainsi :

OnditalorsquejohnestuneinstancedeUser.

2.2.   Montre-moi tes attributs

Ensuite,nousavonsditqu’unobjetétaitconstituéd’attributs.Cesderniersreprésententdes valeurspropresàl’objet.

NosobjetsdetypeUserpourraientparexemplecontenirunidentifiant(id),unnom(name)et unmotdepasse().

EnPython,nouspouvonsfacilementassocierdesvaleursànosobjets :

Lecodeci-dessusaffiche :

Nousavonsinstanciéunobjetnomméjohn,detypeUser,auquelnousavonsattribuétrois attributs.Puisnousavonsaffichélesvaleursdecesattributs.

Notezquel’onpeutredéfinirlavaleurd’unattribut,etqu’unattributpeutaussiêtresupprimé àl’aidedel’opérateurdel.

1       >>> john.password = 'mot de passe plus sécurisé !'

2       >>> john.password

3       'mot de passe plus sécurisé !'

4       >>> del john.password

5       >>> john.password

6       Traceback (most recent call last):

7       File "<stdin>", line 1, in <module>

8       AttributeError: 'User' object has no attribute 'password'

!

Ilestgénéralementdéconseillédenommerunevaleurdelamêmemanièrequ’unefonction built-in.Onéviteraparexempled’avoirunevariableid,typeoulist.

Danslecasd’unattribut,celan’estpasgênantcarnefaitpaspartiedumêmeespacede noms.Eneffet,’entrepasenconflitavecid.

2.3. Discours de la méthode

Enfin,lesméthodessontlesopérationsapplicablessurlesobjets.Cesontenfaitdesfonctions quirecoiventnotreobjetenpremierparamètre.

NosobjetsUsernecontiennentpasencoredeméthode,nousdécouvrironscommentenajouter dans le chapitre suivant. Mais nous pouvons déjà imaginer une méthode check_pwd (check password) pour vérifier qu’un mot de passe entré correspond bien au mot de passe de notre utilisateur.

Les méthodes recevant l’objet en paramètre, elles peuvent en lire et modifier les attributs. Souvenez-vousparexempledelaméthodedeslistes,quipermetd’insérerunnouvel élément,ellemodifiebienlalisteenquestion.

Àtraverscettepartienousavonsdéfinietexplorélanotiond’objet.

Un terme a pourtant été omis, le terme « classe ». Il s’agit en Python d’un synonyme de

« type ».Unobjetétantlefruitd’uneclasse,ilesttempsdenousintéresseràcettedernièreet àsaconstruction.

3. Classes

Uneclasseestenfaitladéfinitiond’,strouencorelistsontdesexemplesde classes.Userenestuneautre.

Une classe décrit la structure des objets du type qu’elle définit : quelles méthodes vont être applicablessurcesobjets.

3.1. La classe à Dallas

Ondéfinituneclasseàl’aidedumot-clefclasssurvoléplustôt :

(l’instructionpassserticiàindiqueràPythonquelecorpsdenotreclasseestvide) IlestconseilléenPythondenommersaclasseen CamelCase,c’estàdirequ’unnomestcomposé d’une suite de mots dont la première lettre est une capitale. On préférera par exemple une classequemon_nom_de_classe.Exceptionfaitedestypes builtins quisont courammentécritsenlettresminuscules.

Oninstancieuneclassedelamêmemanièrequ’onappelleunefonction,ensuffixantsonnom d’unepairedeparenthèses.CelaestvalablepournotreclasseUser,maisaussipourlesautres classesévoquéesplushaut.

LaclasseUserestidentiqueàcelleduchapitreprécédent,ellenecomporteaucuneméthode. Pourdéfiniruneméthodedansuneclasse,ilsuffitdeprocédercommepourunedéfinitionde fonction,maisdanslecorpsdelaclasseenquestion.

NotrenouvelleclasseUserpossèdemaintenantuneméthodecheck_pwdapplicablesurtous sesobjets.

Quelestceselfreçuenpremierparamètreparcheck_pwd ?Ils’agitsimplementdel’objet sur lequel on applique la méthode, comme expliqué dans le chapitre précédent. Les autres paramètresdelaméthodearriventaprès.

Laméthodeétantdéfinieauniveaudelaclasse,ellen’aquecemoyenpoursavoirquelobjet estutilisé.C’estuncomportementparticulierdePython,maisretenezsimplementqu’appeler john.check_pwd('12345') équivaut à l’appel. C’est pourquoijohncorrespondraiciauparamèreselfdenotreméthode.

selfn’estpasunmot-clefdulangagePython,leparamètrepourraitdoncprendren’importe quelautrenom.Maisilconserveratoujourscenomparconvention.

Notezaussi,danslecorpsdelaméthodecheck_pwd,que            et         sont biendeuxvaleursdistinctes :lapremièreestleparamètrereçuparlaméthode,tandisquela secondeestl’attributdenotreobjet.

3.2. Argumentons pour construire

Nous avons vu qu’instancier une classe était semblable à un appel de fonction. Dans ce cas, commentpasserdesargumentsàuneclasse,commeonleferaitpourunefonction ?

Il faut pour cela comprendre les bases du mécanisme d’instanciation de Python. Quand on appelleuneclasse,unnouvelobjetdecetypeestconstruitenmémoire,puisinitialisé.Cette initialisationpermetd’assignerdesvaleursàsesattributs.

L’objetestinitialiséàl’aided’uneméthodespécialedesaclasse,laméthode__init__.Cette dernièrerecevralesargumentspasséslorsdel’instanciation.

Nousretrouvonsdanscetteméthodeleparamètreself,quiestdoncutilisépourmodifierles attributsdel’objet.

3.3. Comment veux-tu que je t’encapsule ?

3.3.1. Au commencement étaient les invariants

Lesdifférentsattributsdenotreobjetformentunétatdecetobjet,normalementstable.Ilssont eneffetliéslesunsauxautres,lamodificationd’unattributpouvantavoirdesconséquencessur unautre.Lesinvariantscorrespondentauxrelationsquilientcesdifférentsattributs.

ImaginonsquenosobjetsUsersoientdotésd’unattributcontenantuneévaluationdumotde passe(savoirsicemotdepasseestassezsécuriséounon),ildoitalorsêtremisàjourchaque foisquenousmodifionsl’attributd’unobjetUser.

Danslecascontraire,lemotdepasseetl’évaluationneseraientpluscorrélés,etnotreobjet Userneseraitalorsplusdansunétatstable.Ilestdoncimportantdeveilleràcesinvariants pourassurerlastabilitédenosobjets.

3.3.2. Protège-moi

Auseind’unobjet,lesattributspeuventavoirdessémantiquesdifférentes.Certainsattributs vontreprésenterdespropriétésdel’objetetfairepartiedesoninterface(telsqueleprénomet lenomdenosobjetsUser).Ilspourrontalorsêtrelusetmodifiésdepuisl’extérieurdel’objet, onparledanscecasd’attributspublics.

D’autresvontcontenirdesdonnéesinternesàl’objet,n’ayantpasvocationàêtreaccessibles depuisl’extérieur.Nousallonssécurisernotrestockagedumotdepasseenajoutantuneméthode pourle hasher¹ (àl’aidedumodulecrypt),afindenepasstockerd’informationssensiblesdans l’objet.Cecondensatdumotdepassenedevraitpasêtreaccessibledel’extérieur,etencore moinsmodifié(cequienaltéreraitlasécurité).

Delamêmemanièrequepourlesattributs,certainesméthodesvontavoiruneportéepubliqueet d’autresprivée(onpeutimagineruneméthodeinternedelaclassepourgénérernotreidentifiant unique).Onnommeencapsulationcettenotiondeprotectiondesattributsetméthodesd’un objet,danslerespectdesesinvariants.

Certainslangages² implémententdansleursyntaxedesoutilspourgérerlavisibilitédesattributs etméthodes,maisiln’yariendetelenPython.Ilexisteàlaplacedesconventions,quiindiquent auxdéveloppeursquelsattributs/méthodessontpublicsouprivés.Quandvousvoyezunnom d’attributouméthodedébuterparun_auseind’unobjet,ilindiquequelquechosed’interneà l’objet(privé),dontlamodificationpeutavoirdesconséquencesgravessurlastabilité.

Onnotetoutefoisqu’ilnes’agitqued’uneconvention,l’attributétantparfaitement visibledepuisl’extérieur.

1.    Le hashage d’un mot de passe correspond à une opération non-réversible qui permet de calculer un condensat (hash) du mot de passe. Ce condensat peut-être utilisé pour vérifier la validité d’un mot de passe, mais ne permet pas de retrouver le mot de passe d’origine.

2.    C++, Java, Ruby, etc.

Ilrestepossibledemasquerunpeuplusl’attributàl’aideduprééfixeapoureffet derenommerl’attributenyinsérantlenomdelaclassecourante.

1            classUser:

2            def__init__(self, id, name, password):

3            = id

4            = name

5            self.__salt = crypt.mksalt()

6            self.__password = self.__crypt_pwd(password)

7

8            def__crypt_pwd(self, password):

9            return crypt.crypt(password, self.__salt)

10

11            defcheck_pwd(self, password):

12            return self.__password == self.__crypt_pwd(password)

1       >>> john = User(1, 'john', '12345')

2       >>> john.__password

3       Traceback (most recent call last):

4       File "<stdin>", line 1, in <module>

5       AttributeError: 'User' object has no attribute '__password'

6       >>> john._User__password

7       '$6$kjwoqPPHRQAamRHT$591frrNfNNb3.RdLXYiB/bgdCC4Z0p.B'

Ce comportement pourra surtout être utile pour éviter des conflits de noms entre attributs internesdeplusieursclassessurunmêmeobjet,quenousverronslorsdel’héritage.

3.4.   Tu aimes les glaces, canard ?

UnobjetenPythonestdéfiniparsastructure(lesattributsqu’ilcontientetlesméthodesqui luisontapplicables)plutôtqueparsontype.

Ainsi,pourfairesimple,unfichierseraunobjetpossédantdesméthodesread,writeetclose.

ToutobjetrespectantcettedéfinitionseraconsidéréparPythoncommeunfichier.

Pythonestentièrementconstruitautourdecetteidée,appelée duck-typing :« Sijevoisun animalquivolecommeuncanard,cancanecommeuncanard,etnagecommeuncanard,alors j’appellecetoiseauuncanard »(JamesWhitcombRiley)

3.5.   TP : Forum, utilisateurs et messages

Pourcepremier TP,nousallons nousintéresseraux classesd’unforum.Fortsdenotretype Userpourreprésenterunutilisateur,noussouhaitonsajouteruneclassePost,correspondantà unquelconquemessage.

Cetteclasseserainititaliséeavecunauteur(unobjetUser)etuncontenutextuel(lecorpsdu message).Unedateseradeplusgénéréelorsdelacréation.

UnPostpossèderauneméthodepourretournerlemessageformaté,correspondantau HTMLsuivant :

Deplus,nousajouteronsuneméthodepostànotreclasseUser,recevantuncorpsdemessage enparamètreetretournantunnouvelobjetPost.

15                                                  return self._password == self._crypt_pwd(password)

16

17            defpost(self, message):

18            return Post(self, message)

19

20            classPost:

21            def__init__(self, author, message):

22            self.author = author

23            self.message = message

24            = ()

25

26            defformat(self):

27            date = .strftime('le %d/%m/%Y à %H:%M:%S')

28            return

'<div><span>Par {} {}</span><p>{}</p></div>'.format( date, self.message) 29

30         if __name__ == '__main__':

31         user = User(1, 'john', '12345')

32         p = ('Salut à tous')

33         print(p.format())

Noussavonsmaintenantdéfiniruneclasseetsesméthodes,initialisernosobjets,etprotégerles nomsd’attributs/méthodes.

Maisjusqu’ici,quandnousvoulonsétendrelecomportementd’uneclasse,nouslaredéfinissons entièrementenajoutantdenouveauxattributs/méthodes.Lechapitresuivantprésentel’héritage, unconceptquipermetd’étendreuneouplusieursclassessanstoucheraucodeinitial.

4. Extension et héritage

Iln’estpasdanscechapitrequestionderéglerlasuccessiondevotregrand-tanteparalliance, maisdenousintéresseràl’extensiondeclasses.

Imaginons que nous voulions définir une classe, pour gérer des administrateurs, qui réutiliseraitlemêmecodequelaclasseUser.Toutcequenoussavonsfaireactuellementc’est copier/collerlecodedelaclasseUserenchangeantsonnompour.

Nousallonsmaintenantvoircommentfaireçademanièreplusélégante,grâceàl’hé étudieronsdepluslesrelationsentreclassesansicréées.

NousutiliseronsdonclaclasseUsersuivantepourlasuitedecechapitre.

1            classUser:

2            def__init__(self, id, name, password):

3            = id

4            = name

5            self._salt = crypt.mksalt()

6            self._password = self._crypt_pwd(password)

7

8            def_crypt_pwd(self, password):

9            return crypt.crypt(password, self._salt)

10

11            defcheck_pwd(self, password):

12            return self._password == self._crypt_pwd(password)

4.1. Hériter en toute simplicité

L’héritagesimpleestlemécanismepermettantd’étendreuneuniqueclasse.Ilconsisteàcréer unenouvelleclasse(fille)quibénéficieradesmêmesméthodesetattributsquesaclassemè seraaiséd’endéfinirdenouveauxdanslaclassefille,etcelan’altèrerapaslefonctionnementde lamère.

Parexemple,nousvoudrionsétendrenotreclasseUserpourajouterlapossibilitéd’avoirdes administrateurs. Les administrateurs (        ) possèderaient une nouvelle méthode,         , pouradministrerlesystème.

EnplusdesméthodesdelaclasseUser(__init__,_crypt_pwdetcheck_pwd),possède aussiuneméthode.

1       >>> root = Admin(1, 'root', 'toor')

2       >>> root.check_password('toor')

3       True

4       >>> root.manage()

5       I am an über administrator!

6       >>> john = User(2, 'john', '12345')

7       >>> john.manage()

8       Traceback (most recent call last):

9       File "<stdin>", line 1, in <module>

10      AttributeError: 'User' object has no attribute 'manage'

Nouspouvonsavoirdeuxclassesdifférenteshéritantd’unemêmemère

etGuestsontalorsdeuxclassesfillesdeUser.

L’héritagesimplepermetaussid’hériterd’uneclassequihériteelle-mêmed’uneautreclasse.

estalorslafillede           ,elle-mêmelafilledeUser.OnditalorsqueUserest uneancêtrede.

Onpeutconstaterquelssontlesparentsd’uneclasseàl’aidedel’attributspécial__bases__ desclasses :

QuevaudraitalorsUser.__bases__,sachantquelaclasseUserestdéfiniesanshéritage ?

Onremarqueque,sansquenousn’ayonsriendemandé,Userhéritede   .Enfait, est l’ancêtre de toute classe Python. Ainsi, quand aucune classe parente n’est définie, c’est quiestchoisi.

4.1.1. Sous-typage

Nousavonsvuquel’héritagepermettaitd’étendrelecomportementd’uneclasse,maiscen’est pastout.L’héritageaaussidusensauniveaudestypes,encréantunnouveautypecompatible avecleparent.

EnPython,lafonctionpermetdetestersiunobjetestl’instanced’unecertaine classe.

Mais gardez toujours à l’esprit qu’en Python, on préfère se référer à la structure d’un objet qu’àsontype(duck-typing),lestestsàbasedesontdoncàutiliserpourdescas particuliersuniquement,oùilseraitdifficiledeprocéderautrement.

4.2. La redéfinition de méthodes, c’est super !

Nous savons hériter d’une classe pour y insérer de nouvelles méthodes, mais nous ne savons pasétendrelesméthodesdéjàprésentesdanslaclassemère.Laredéfinitionestunconceptqui permetderemplaceruneméthodeduparent.

NousvoudrionsquelaclasseGuestnepossèdeplusaucunmotdepasse.Celle-cidevramodifier laméthodecheck_pwdpouracceptertoutmotdepasse,etsimplifierlaméthode__init__.

On ne peut pas à proprement parler étendre le contenu d’une méthode, mais on peut la redéfinir :

Cela fonctionne comme souhaité, mais vient avec un petit problème, le code de la méthode

__init__ est répété. En l’occurrence il ne s’agit que de 2 lignes de code, mais lorsque nous voudronsapporterdesmodificationsàlaméthodedelaclasseUser,ilfaudralesrépercutersur Guest,cequidonnevitequelquechosededifficileàmaintenir.

Heureusement,Pythonnousoffreunmoyenderemédieràcemécanisme,super !Oui,, littéralement, une fonction un peu spéciale en Python, qui nous permet d’utiliser la classe parente(superclass).

estunefonctionquiprendinitialementenparamètreuneclasseetuneinstancedecette

classe.Elleretourneunobjet proxy³ quis’utilisecommeuneinstancedelaclasseparente.

Auseindelaclasseenquestion,lesargumentsdepeuventêtreomis(ilscorrespondront àlaclasseetàl’instancecourantes),cequinouspermetdesimplifiernotreméthode__init__ etd’éviterlesrépétitions.

Onnoteratoutdemêmequecontrairementauxversionsprécédentes,l’initialisateurdeUser estappeléenplusdeceluideGuest,etdoncqu’unseletun hash dumotdepassesontgénérés alorsqu’ilsneservirontpas.

3. Un proxy est un intermédiaire transparent entre deux entités.

Çan’estpastrèsgravedanslecasprésent,maispensez-ydansvosdéveloppementsfuturs,afin denepasexécuterd’opérationscoûteusesinutilement.

4.3. Une classe avec deux mamans

Avecl’héritagesimple,nouspouvionsétendrelecomportementd’uneclasse.L’héritagemultiple vanouspermettredelefairepourplusieursclassesàlafois.

Ilnoussuffitdepréciserplusieursclassesentreparenthèseslorsdelacréationdenotreclasse fille.

NotreclasseCadoncdeuxmères :AetB.CelaveutaussidirequelesobjetsdetypeCpossèdent àlafoislesméthodesfooetbar.

4.3.1. Ordre d’héritage

L’ordredanslequelonhéritedesparentsestimportant,ildéterminedansquelordrelesméthodes serontrecherchéesdanslesclassesmères.Ainsi,danslecasoùlaméthodeexistedansplusieurs parents,celledelapremièreclasseseraconservée.

Cet ordre dans lequel les classes parentes sont explorées pour la recherche des méthodes est appelé Method Resolution Order (MRO).Onpeutleconnaîtreàl’aidedelaméthodemrodes classes.

1    >>> A.mro()

2    [<class '__main__.A'>, <class 'object'>]

3    >>> B.mro()

4    [<class '__main__.B'>, <class 'object'>]

5    >>> C.mro()

6    [<class

'__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <class 'object'

7    >>> D.mro()

8    [<class

'__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'

C’estaussice MRO quiestutilisépar     pourtrouveràquelleclassefaireappel. se charged’explorerle MRO delaclassedel’instancequiluiestdonnéeensecondparamètre,et deretournerun proxy surlaclassejusteàdroitedecelledonnéeenpremierparamètre.

Ainsi,aveccuneinstancedeC,retourneraunobjetsecomportantcommeune instancedeA, commeuneinstancede ,et commeuneinstancede

.

8 >>> super(B, c).foo() # -> méthode introuvable 9 Traceback (most recent call last):

10       File "<stdin>", line 1, in <module>

11       AttributeError: 'super' object has no attribute 'foo'

Lesclassesparentesn’ontalorspasbesoindeseconnaîtrelesuneslesautrespourseréférencer.

1            classA:

2            def__init__(self):

3            print("Début initialisation d'un objet de type A")

4            super().__init__()

5            print("Fin initialisation d'un objet de type A")

6

7             classB:

8             def__init__(self):

9             print("Début initialisation d'un objet de type B")

10            super().__init__()

11            print("Fin initialisation d'un objet de type B")

12

13            classC(A, B):

14            def__init__(self):

15            print("Début initialisation d'un objet de type C")

16            super().__init__()

17            print("Fin initialisation d'un objet de type C")

18

19            classD(B, A):

20            def__init__(self):

21            print("Début initialisation d'un objet de type D")

22            super().__init__()

23            print("Fin initialisation d'un objet de type D")

1 >>> C()

2    Début initialisation d'un objet de type C

3    Début initialisation d'un objet de type A

4    Début initialisation d'un objet de type B

5    Fin initialisation d'un objet de type B

6    Fin initialisation d'un objet de type A

7    Fin initialisation d'un objet de type C

8    <__main__.C object at 0x7f0ccaa970b8>

9 >>> D()

10    Début initialisation d'un objet de type D

11    Début initialisation d'un objet de type B

12    Début initialisation d'un objet de type A

13    Fin initialisation d'un objet de type A

14    Fin initialisation d'un objet de type B

15    Fin initialisation d'un objet de type D

Laméthode__init__desclassesparentesn’estpasappeléeautomatiquement,etl’appeldoit doncêtreréaliséexplicitement.

C’estainsileprésentdanslaclasseCquiappellel’initialiseurdelaclasse

A,quiappellelui-mêmeceluidelaclasseB.Inversement,pourlaclasseD, appellel’initialiseurdeBquiappelleceluideA.

On notera que les exemple donnés n’utilisent jamais plus de deux classes mères, mais il est possibled’enavoirautantquevouslesouhaitez.

4.3.2. Mixins

Les mixins sontdesclassesdédiéesàunefonctionnalitéparticulière,utilisableenhéritantd’une classedebaseetdece mixin.

Parexemple,plusieurstypesquel’onconnaîtsontappelésséquences(str,list,tuple).Ils ontencommunlefaitd’implémenterl’opérateur[]etdegérerle slicing.Onpeutainsiobtenir l’objetenordreinverseàl’aidedeobj[::-1].

Un mixin quipourraitnousêtreutileseraituneclasseavecuneméthodepournous retournerl’objetinversé.

Ouencorenouspourrionsvouloirajouterlagestiond’unephotodeprofilànosclassesUseret dérivées.

4.4. TP : Fils de discussion

VousvoussouvenezdelaclassePostpourreprésenterunmessage ?Nousaimerionsmaintenant pouvoirinstancierdesfilsdediscussion(Thread)surnotreforum.

Qu’est-cequ’unfildediscussion ?

— Unmessageassociéàunauteuretàunedate ;

— Maisquicomporteaussiuntitre ;

— Etunelistedeposts(lesréponses).

LepremierpointindiqueclairementquenousallonsréutiliserlecodedelaclassePost,doncen hériter.

Notre nouvelle classe sera initialisée avec un titre, un auteur et un message. Thread sera dotée d’une méthoderecevant un auteur et un texte, et s’occupant de créer le post correspondantetdel’ajouteraufil.NouschangeronsaussilaméthodeduThreadafin qu’elleconcatèneaufill’ensembledesesréponses.

LaclassePostresterainchangée.Enfin,noussupprimeronslaméthodepostdelaclasseUser, pourluienajouterdeuxnouvelles :

—pour créer un nouveau fil de discussion associé à cet utilisateur ;

—pourrépondreàunfilexistant.

1    importcrypt

2    importdatetime 3

4            classUser:

5            def__init__(self, id, name, password):

6            = id

7            = name

8            self._salt = crypt.mksalt()

9            self._password = self._crypt_pwd(password)

10

11            def_crypt_pwd(self, password):

12            return crypt.crypt(password, self._salt)

13

14            defcheck_pwd(self, password):

15            return self._password == self._crypt_pwd(password)

16

17            defnew_thread(self, title, message):

18            return Thread(title, self, message)

19

20            defanswer_thread(self, thread, message):

21            thread.answer(self, message)

22

23            classPost:

24            def__init__(self, author, message):

25            self.author = author

26            self.message = message

27            = ()

28

29            defformat(self):

30            date = .strftime('le %d/%m/%Y à %H:%M:%S')

31            return

'<div><span>Par {} {}</span><p>{}</p></div>'.format( date, self.message)

32

33            classThread(Post):

34            def__init__(self, title, author, message):

35            super().__init__(author, message)

36            self.title = title

37            self.posts = []

38

39            defanswer(self, author, message):

40            self.posts.append(Post(author, message))

41

42            defformat(self):

43            posts = [super().format()]

44            posts += [p.format() for p in self.posts]

45            return '\n'.join(posts)

46

47         if __name__ == '__main__':

48         john = User(1, 'john', '12345')

49         peter = User(2, 'peter', 'toto')

50         thread = john.new_thread('Bienvenue', 'Bienvenue à tous')

51         peter.answer_thread(thread, 'Merci')

52         print(thread.format())

5. Opérateurs

IlestmaintenanttempsdenousintéresserauxopérateursdulangagePython(+,-,*,etc.).En effet,uncoderespectantlaphilosophiedulangagesedoitdelesutiliseràbonescient. Ilssontunemanièreclairedereprésenterdesopérationsélémentaires(addition,concaténation, …)entredeuxobjets.a+besteneffetpluslisiblequ’(b).

Cechapitreapourbutdevousprésenterlesmécanismesmisenjeuparcesdifférentsopérateurs, etlamanièredelesimplémenter.

5.1. Des méthodes un peu spéciales

Nousavonsvuprécédemmentlaméthode__init__,permettantd’initialiserlesattributsd’un objet.Onappellecetteméthodeuneméthodespéciale,ilyenaencorebeaucoupd’autresen Python.Ellessontreconnaissablesparleurnomdébutantetfinissantpardeux underscores.

Vousvousêtespeut-êtredéjàdemandéd’oùprovenaitlerésultataffichésurlaconsolequandon entresimplementlenomd’unobjet.

Il s’agit en fait de la représentation d’un objet, calculée à partir de sa méthode spéciale __repr__.

Ànoterqu’uneméthodespécialen’estpresquejamaisdirectementappeléeenPython,onlui préféreradanslecasprésentlafonction builtin repr.

Il nous suffit alors de redéfinir cette méthode __repr__ pour bénéficier de notre propre représentation.

Uneautreopérationcouranteestlaconversiondenotreobjetenchaînedecaractèresafind’être affichééfaut,laconversionenchaînecorrespondàlareprésentation del’objet,maisellepeutêtresurchargéeparlaméthode__str__.

5.2. Doux opérateurs

Les opérateurs sont un autre type de méthodes spéciales que nous découvrirons dans cette section.

Eneffet,lesopérateursnesontriend’autresenPythonquedesfonctions,quis’appliquentsur leursopérandes.Onpeuts’enrendrecompteàl’aidedumodule,quirépertorieles fonctionsassociéesàchaqueopérateur.

Ainsi,chacundesopérateurscorrespondraàuneméthodedel’opérandedegauche,quirecevra enparamètrel’opérandededroite.

5.2.1. Opérateurs arithmétiques

L’addition,parexemple,estdéfinieparlaméthode__add__.

Assezsimple,n’est-ilpas ?Maisnousn’avonspastoutàfaitterminé.Silaméthodeestappelée surl’opérandedegauche,quesepasse-t-ilquandnotreobjetsetrouveàdroite ?

1 >>> 5 + A()

2       Traceback (most recent call last):

3       File "<stdin>", line 1, in <module>

4       TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'A'

Nousnesupportonspascetteopération.Eneffet,l’expressionfaitappelàlaméthodeint.__add__ quineconnaîtpaslesobjetsdetypeA.Heureusement,cecasaétéprévuetilexisteunefonction inverse,__radd__,appeléesilapremièreopérationn’étaitpassupportée.

IlfautbiennoterqueA.__radd__neseraappeléequesiint.__add__aéchoué.

Lesautresopérateursarithmétquesbinairesaurontuncomportementsimilaire,voiciuneliste desméthodesàimplémenterpourchacund’eux :

— Addition/Concaténation (a+b)—__add__,__radd__

— Soustraction/Différence (a-b)—__sub__,__rsub__

— Multiplication (a*b)—__mul__,__rmul__

                — Division (a/b)—                               ,

                 — Division entière (a//b)—                                  ,

— Modulo/Formattage (a%b)—__mod__,__rmod__

— Exponentiation (a**b)—__pow__,__rpow__

Onremarqueaussiquechacundecesopérateursarithmétiquespossèdeuneversionsimplifiée pourl’assignation(a+=b)quicorrespondàlamééfaut,lesméthodes __add__/__radd__ sont appelées, mais définir __iadd__ permet d’avoir un comportement différentdanslecasd’unopérateurd’assignation,parexemplesurleslistes :

5.2.2. Opérateurs arithmétiques unaires

Voicipourlesopérateursbinaires,voyonsmaintenantlesopérateursunaires,quineprennent doncpasd’autreparamètrequeself.

— Opposé (-a)—__neg__

— Positif (+a)-__pos__

— Valeur abosule (abs(a))—__abs__

5.2.3. Opérateurs de comparaison

Delamêmemanièrequepourlesopérateursarithmétiques,nousavonsuneméthodespéciale paropérateurdecomparaison.Cesopérateurss’appliquerontsurl’opérandegaucheenrecevant ledroitenparamètre.Ilsdevrontretournerunbooléen.

Contrairementauxopérateursarithmétiques,iln’estpasnécessaired’avoirdeuxversionspour chaqueopérateurpuisquePythonsauradirectementquelleopérationinversetestersilapremière aéchoué(a==bestéquivalentàb==a,a<bàb>a,etc.).

— Égalité (a==b)—__eq__

— Différence (a!=b)—__neq__

— Stricte infériorité (a<b)—__lt__

— Infériorité (a<=b)—__le__

— Stricte supériorité (a>b)—__gt__

— Supériorité (a>=b)—__ge__

Onnoteraaussiquebeaucoupdecesopérateurspeuvents’inférerlesunslesautres.Parexemple, ilsuffitdesavoircalculera==beta<bpourdéfinirtouteslesautresopérations.Ainsi,Python dispose d’un décorateur,            du module       , pour automatiquement générerlesopérationsmanquantes.

5.2.4. Autres opérateurs

Nousavonsiciétudiélesprincipauxopérateursdulangage.Ceslistesnesontpasexhaustiveset présententjustelaméthodologieàsuivre.

Pour une liste complète, je vous invite à consulter la documentation du module :  .

5.3. TP : Arithmétique simple

Oublions temporairement nos utilisateurs et notre forum, et intéressons-nous à l’évaluation mathématique.

Imaginonsquenousvoulionsreprésenteruneexpressionmathématique,quipourraitcontenir destermesvariables(parexemple,2*(-x+1)).

Ilvanousfalloirutiliseruntypepourreprésentercettevariablex,appeléVar,etunsecond pourl’expressionnonévaluée,Expr.LesVarétantuntypeparticulierd’expressions. Nousauronsdeuxautrestypesd’expressions :lesopérationsarithmétiquesunaires(+,-)et binaires(+,-,*,/,//,%,**).Vouspouvezvousappuyerunmêmetypepourcesdeuxtypes d’opérations.

L’expressionprécédentes’évalueraitparexempleà :

1 BinOp(, 2, BinOp(, UnOp(, Var('x')), 1))

NousajouteronsànotretypeExpruneméthode,quipermettradecalculer l’expressionsuivantunevaleurdonnée,defaçonàcequeretourne

5.

Enfin,nouspourronsajouteruneméthode__repr__pourobtenirunereprésentationlisiblede notreexpression.

Les opérateurs sont une notion importante en Python, mais ils sont loin d’être la seule. Le chapitresuivantvousprésenterad’autresconceptsavancésduPython,qu’ilestimportantde connaître,pourêtreenmesuredelesutiliserquandcelas’avèrenécessaire.

6. Programmation orientée objet avancée

Danscechapitre,nousallonsnousintéresseràdesconceptsplusavancésdeprogrammation orientéeobjetdisponiblesenPython,telsquelesattributs/méthodesdeclasseoulespropriétés.

6.1. Les attributs entrent en classe

Nousavonsdéjàrencontréunattributdeclasse,quandnousnousintéressionsauxparentsd’une classe.Souvenez-vousde__bases__,nousnel’utilisionspassurdesinstancesmaissurnotre classedirectement.

EnPython,lesclassessontdesobjetscommelesautres,etpeuventdoncposséderleurspropres attributs.

Lesattributsdeclassepeuventaussisedéfinirdanslecorpsdelaclasse,delamêmemanière quelesméthodes.

Onnoteraàl’inversequ’ilestaussipossiblededéfiniruneméthodedelaclassedepuisl’extérieur :

L’avantagedesattributsdeclasse,c’estqu’ilssontaussidisponiblespourlesinstancesdecette classe.Ilssontpartagéspartouteslesinstances.

C’estlefonctionnementdu MRO dePython,ilcherched’abordsil’attributexistedansl’objet, puissicen’estpaslecas,lecherchedanslesclassesparentes.

Attentiondonc,quandl’attributestredéfinidansl’objet,ilseratrouvéenpremier,etn’affectera paslaclasse.

Attention aussi, quand l’attribut de classe est un objet mutable⁴, il peut être modifié par n’importequelleinstancedelaclasse.

L’attributdeclasseestaussiconservélorsdel’héritage,etpartagéaveclesclassesfilles(sauf lorsquelesclassesfillesredéfinissentl’attribut,delamêmemanièrequepourlesinstances).

4. Un objet mutable est un objet que l’on peut modifier (liste, dictionnaire) par opposition à un objet immutable (nombre, chaîne de caractères, tuple).

6.2. La méthode pour avoir la classe

Commepourlesattributs,desméthodespeuventêtredéfiniesauniveaudelaclasse.C’estpar exemplelecasdelaméthodemro.

Lesméthodesdeclasseconstituentdesopérationsrelativesàlaclassemaisàaucuneinstance. Ellesrecevrontlaclassecouranteenpremierparamètre(nommécls,correspondantauself desméthodesd’instance),etaurontdoncaccèsauxautresattributsetméthodesdeclasse.

ReprenonsnotreclasseUser,àlaquellenousvoudrionsajouterlestockagedetouslesutilisateurs, et la génération automatique de l’id. Il nous suffirait d’une même méthode de classe pour stockerl’utilisateurdansunattributdeclasseusers,etquiluiattribueraitunidenfonction dunombred’utilisateursdéjàenregistrés.

Lesméthodesdeclassesedéfinissentcommelesméthodeshabituelles,àladifférenceprèsqu’elles sontprécédéesdudécorateur.

Vouspouvezconstaterlerésultatenréessayantlecodedonnéplushaut.

6.3. Le statique c’est fantastique

Lesméthodesstatiquessonttrèsprochesdesméthodesdeclasse,maissontplusàconsidérer commedesfonctionsauseind’uneclasse.

Contrairement aux méthodes de classe, elles ne recevront pas le paramètre cls, et n’auront doncpasaccèsauxattributsdeclasse,méthodesdeclasseouméthodesstatiques.

Lesméthodesstatiquessontplutôtdédiéesàdescomportementsannexesenrapportavecla classe, par exemple on pourrait remplacer notre attribut id par un uuid aléatoire, dont la générationnedépendraitderiend’autredanslaclasse.

Ellessedéfinissentavecledécorateur.

6.4. Attribut es-tu là ?

Nous savons récupérer et assigner un attribut dont le nom est fixé, cela se fait facilement à l’=value.

Maisnousest-ilpossibled’accéderàdesattributsdontlenomestvariable ?

PrenonsuneinstancejohndenotreclasseUser,etlenomd’unattributquenousvoudrions extraire :

Lafonctionnouspermetalorsderécupérercetattribut.

Ainsi,estéquivalentà.

Ontrouveaussiunefonctionpourtesterlaprésenced’ estconstruitecommemaisretourneunbooléenpoursavoirsil’attributestprésentou non. supprimerunattribut.

1       >>> setattr(john, 'name', 'peter') # équivalent à ` = 'peter'`

2       >>>

3       'peter'

4       >>> delattr(john, 'name') # équivalent à `del `

5       >>>

6       Traceback (most recent call last):

7       File "<stdin>", line 1, in <module>

8       AttributeError: 'User' object has no attribute 'name'

6.5. La dynamique des propriétés

Les propriétés sont une manière en Python de « dynamiser » les attributs d’un objet. Ils permettentdegénérerdesattributsàlavoléeàpartirdeméthodesdel’objet.

Unexemplevalantmieuxqu’unlongdiscours :

On définit donc une propriété, qui s’utilise comme un attribut. Chaque fois qu’on appelle,laméthodecorrespondanteestappeléeetlerésultatestcalculé.

Ils’agitlàd’unepropriétéenlectureseule,ilnousesteneffetimpossibledemodifierlavaleur del’attribut.

1       >>> john.picture = ''

2       Traceback (most recent call last):

3       File "<stdin>", line 1, in <module>

4       AttributeError: can't set attribute

Pour le rendre modifiable, il faut ajouter à notre classe la méthode permettant de gérer la modification,àl’aidedudécorateur (ledécorateur denotrepropriété

,donc).

On utilisera ici un attribut, qui pourra contenir l’adresse de l’image si elle a été définie,etNonelecaséchéant.

Enfin,onpeutaussicoderlasuppressiondel’attributàl’aidede,cequi revientàréaffecterNoneàl’attribut.

6.6. L’art des classes abstraites

La notion de classes abstraites est utilisée lors de l’héritage pour forcer les classes filles à implémentercertainesméthodes(ditesméthodesabstraites)etdoncrespecteruneinterface.

Les classes abstraites ne font pas partie du cœur même de Python, mais sont disponibles viaunmoduledelabibliothèquestandard,abc(Abstract Base Classes).Cemodulecontient notammentlaclasseABCetledécorateur,pourdéfinirrespectivementune classeabstraiteetuneméthodeabstraitedecetteclasse.

Une classe abstraite doit donc hériter d’ABC, et utiliser le décorateur cité pour définir ses méthodesabstraites.

Ilnousestimpossibled’instancierdesobjetsdetypeMyABC,puisqu’uneméthodeabstraiten’est pasimplémentée :

1    >>> MyABC()

2    Traceback (most recent call last): 3 File "<stdin>", line 1, in <module> 4 TypeError:

Can't instantiate abstract class MyABC with abstract methods foo

IlenestdemêmepouruneclassehéritantdeMyABCsansredéfinirlaméthode.

Aucunproblèmeparcontreavecuneautreclassequiredéfinitbienlaméthode.

6.7. TP : Base de données

PourcedernierTP,nousaborderonslesméthodesdeclasseetlespropriétés.

Reprenonsnotreforum,auquelnoussouhaiterionsajouterlagestiond’unebasededonnées.

Notrebasededonnéesserauneclasseavecdeuxméthodes,       et            .Sonimplémentationestlibre,elledoitjusterespecterl’interfacesuivante :

Nousajouteronsensuiteuneclasse,quisechargeradestockerdanslabasetoutesles instancescréées.comprendrauneméthodedeclasseget(**kwargs)chargéederéaliser unerequêtesurlabasededonnéesetderetournerl’objetcorrespondant.Lesobjetsde typedisposerontaussid’unepropriétéid,retournantunidentifiantuniquedel’objet.

On pourra alors faire hériter nos classes User et Post de, afin que les utilisateurs et messagessoientstockésenbasededonnées.Dansunsecondtemps,onpourrafairede uneclasseabstraite,parexempleenrendantabstraitelaméthode__init__.

41            self.message = message

42            = ()

43

44            defformat(self):

45            date = .strftime('le %d/%m/%Y à %H:%M:%S')

46            return

'<div><span>Par {} {}</span><p>{}</p></div>'.format( date, self.message) 47

48         if __name__ == '__main__':

49         john = User('john')

50         peter = User('peter')

51         Post(john, 'salut')

52         Post(peter, 'coucou')

53

54         print(((name='peter')).format())

55         print((()).format())

CesdernièresnotionsontdûcomplétervosconnaissancesdumodèleobjetdePython,etvous devriezmaintenantêtreprêtsàvouslancerdansunprojetexploitantcesconcepts.

7. Conclusion

Ce cours touche maintenant à sa fin, mais votre apprentissage du Python continue. Avec la programmationobjet,unnouveaumondes’offreàvous.

Vousallez pouvoirprendre en mains des frameworks tels que Django                  si le développement

Webvousintéresse.OuencoredesbibliothèquescommePyGTK sivousêtesplutôtattirés parlaprogrammationde GUI.

Enfin,sivousvoulezcomplétervotrecompréhensiondumodèleobjetdePython,jepeuxvous orienterverscecourssurlesnotionsavancéesdulangage  .