Python et la Programmation Orientée Objet

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Python et la Programmation Orientée Objet

...

Les objets du Réel

Tout (ce que nous pouvons toucher) est objet

Deux objets identiques sont issus d’une même fabrique (classe)

Deux objets similaires ont les mêmes propriétés, les mêmes fonctions, mais peuvent avoir des attributs différents

Exemple

La voiture de X

Couleur : noir

Nb de portes : 5

Avancer

Tourner

La voiture de Y

Couleur : bleu

Nb de portes : 3

Avancer

Tourner

Les objets en programmation

But : essayer de modéliser les objets du réel

Une vraie chaise est composée d’atomes interagissant entre eux

La définition de l’objet CHAISE dépendra de si l’on veut programmer un jeu, faire un magasin en ligne, . . .

En tant qu’humain on regroupe les trucs qui ressemblent à des chaises sous l’étiquette chaise

En programmation, on doit « définir »ce que doit être un OBJET CHAISE en premier

Utilité des objets

La ré-utilisabilité des programmes

Spécialisation/Généralisation (Héritage)

L’objet enfant hérite des propriétés de l’objet parent

Exemple

La CLIO de X est une VOITURE : a 4 ROUES. . .

La 306 de Y est une VOITURE

Une VOITURE est un MOYEN DE TRANSPORT

Utilité des objets

La ré-utilisabilité des programmes

Composition

Utilisation d’objets pour définir d’autres objets

Exemple

L’objet VOITURE est composée de 4 objets ROUE, 3 objets

ESSUIE-GLACE, 1 objet POT D’ÉCHAPPEMENT, . . .

Utilité des objets

La ré-utilisabilité des programmes

Passage de messages à un objet (à partir d’un autre objet ou non)

Exemple

Tourner la CLÉ fait démarrer le MOTEUR

Appuyer sur la PÉDALE DE FREIN fait (généralement) ralentir la VOITURE

POO - Généralités Le concept d’objet

Utilité des objets

La ré-utilisabilité des programmes

L’encapsulation : les fonctionnalités internes de l’objet et ses variables ne sont accessibles qu’à travers des procédures bien définies évite l’utilisation de variables globales constructions des objets indépendantes

POO - Généralités Le concept d’objet

Définitions

Un objet-CLASSE est une fabrique d’objets-INSTANCE. Leurs attributs fournissent le comportement (données et fonctions) qui est hérité par toutes les instances générées par cette classe

Exemple

Fonction pour calculer le salaire d’un employé à partir de la paie et du nb d’heures travaillées

Un objet-INSTANCE représente ce qui est concrètement manipulé dans/par le programme. Leurs attributs enregistrent les données spécifiques à l’instance

Exemple

Numéro de sécurité social de l’employé

POO - Généralités Le concept d’objet

Ma première classe

Definition

class Prems:

x=33

def fonctionQuiFaitRien():

pass

Accès à un attribut : classe.attribut

Exemple

>>> Prems

Python et la Programmation Orientée Objet

>>> type(Prems)

>>> dir(Prems)

[’__doc__’,’__module__’,’fonctionQuiFaitRien’,’x’]

>>> Prems.x

POO - Généralités Le concept d’objet

Mes premiers héritages

Definition

class Deuz(Prems):

pass

class Troiz(Deuz):

x=44

Exemple

>>> dir(Deuz)

[’__doc__’,’__module__’,’fonctionQuiFaitRien’,’x’]

Python et la Programmation Orientée Objet

>>> Deuz

>>> dir(Troiz)

[’__doc__’,’__module__’,’fonctionQuiFaitRien’,’x’]

>>> Troiz.x

POO - Généralités Les espaces de nom

Les espaces de nom : rappel ( ?)

Quand on utilise un nom dans un programme, Python

crée,change,cherche dans un espace de nom

L’endroit où est déclaré ce nom détermine la portée de la

visibilité de ce nom

Cherche Localement, puis dans les Encapsulations, au niveau Global, et enfin dans les fonctions Built-in

Python et la Programmation Orientée Objet

POO - Généralités Les espaces de nom

####thismod.py

var = 99

def local():

var = 0 # changement local

def glob1():

global var # déclaration globale

var += 1 # changement global

def glob2():

var = 0 # changement local

import thismod # s’importe lui-même

thismod.var += 1 # changement global

def test():

print var

local(); glob1(); glob2();

print var

POO - Généralités Les espaces de nom

>>> import thismod

>>> thismod.test()

>>> thismod.var

POO - Généralités Les espaces de nom

Espace de nom en objet

… … … … …

.name

POO - Généralités Les espaces de nom

Espace de nom en objet

C2 et C3 sont des « super-classes »de C1

I1 et I2 sont des instances de C1

Cherche dans l’objet, puis dans les classes, de bas en haut, de gauche à droite

I2.w ? −→ I2,C1,C2,C3

I1.x = I2.x = C1.x

I1.y = I2.y = C1.y

I1.z = I2.z = C2.z

Si w est une fonction, I2.w2() == C3.w(I2)

POO - Généralités Les espaces de nom

Exemple

class C2: pass

class C3: pass

class C1(C2,C3):

def setname(self, qui): #methode

self.nom = qui

I1=C1() #cree une instance de la classe C1

I2=C1() #cree une instance de la classe C1

>>> I1

<__main__.C1 instance at 0xb7d8578c>

>>> type(I1)

>>> I1.setname(’bob’)

>>> I2.setname(’garry’)

>>> print I1.nom, I2.nom

bob garry

POO - Généralités Les espaces de nom

Constructeur

class C1(C2,C3):

def __init__(self, qui):

self.nom = qui

I1=C1(’bob’)

I2=C1(’garry’)

>>> dir(I1)

[’__doc__’, ’__init__’, ’__module__’, ’nom’]

>>> I1.nom

’bob’

L’objet en Python Les classes génèrent des instances

Vu jusqu’à maintenant

Objet CLASSE vs. objet INSTANCE class X : pass → crée un objet CLASSE et lui donne un nom les affectations à l’intérieur de class définissent les attributs de la classe (les fonctions sont appelées méthodes) appeler une classe comme une fonction crée une nouvelle instance chaque instance hérite des attributs de la classe et possède son propre espace de nom le premier argument des méthodes est self (par convention) : utilisable sur l’instance, pas la classe

L’objet en Python Les classes génèrent des instances

Définition d’une classe

Definition

class <NomAvecMajAuDebut>(Superclasse,...):

donnee = valeur

def methode(self,...):

self.membre=valeur2

...

L’objet en Python Les classes génèrent des instances

L’espace de nom

Classe différent de instance

class Espace:

aa=33

def affiche(self):

print aa, Espace.aa, self.aa

def enregistre(self,val):

self.aa=val

>>> aa=12

>>> test=Espace()

>>> test.affiche()

12 33 33

>>> test.aa=44

>>> test.affiche()

12 33 44

>>> test.enregistre(55)

>>> test.affiche()

L’objet en Python Les classes génèrent des instances

L’espace de nom

Instance1 différent des autres instances

class Espace:

aa=33

def affiche(self):

print aa, Espace.aa, self.aa

def __init__(self,val):

self.aa=val

>>> aa=12

>>> test1=Espace(44)

>>> test2=Espace(55)

>>> test1.affiche()

12 33 44

>>> test2.affiche()

12 33 55

L’objet en Python L’héritage

Sur la réutilisabilité

Definition

class <NomAvecMajAuDebut>(Superclasse,...):

donnee = valeur

def methode(self,...):

self.membre=valeur2

...

une classe hérite de tous les attributs de ses super-classes ses instances aussi une classe peut remplacer ou étendre les méthodes de ses parents elle peut en avoir des nouvelles

POO en Python 27 / 59

L’objet en Python L’héritage

Sur la réutilisabilité

class Super:

def methode(self):

print ’Dans super’

def delegue(self):

self.action()

class Herite(Super):

pass

>>> Herite().methode()

Dans super

L’objet en Python L’héritage

Sur la réutilisabilité

class Super:

def methode(self):

print ’Dans super’

def delegue(self):

self.action()

class Remplace(Super): #polymorphisme

def methode(self):

print ’Dans la methode de Remplace’

>>> Remplace().methode()

Dans la methode de Remplace

L’objet en Python L’héritage

Sur la réutilisabilité

class Super:

def methode(self):

print ’Dans super’

def delegue(self):

self.action()

class Etend(Super):

def methode(self):

print ’debut de methode dans etend’

Super.methode(self)

print ’fin de methode dans etend’

>>> Etend().methode()

debut de methode dans etend

Dans super

fin de methode dans etend

L’objet en Python L’héritage

Sur la réutilisabilité

class Super:

def methode(self):

print ’Dans super’

def delegue(self):

self.action()

class Nouvelle(Super):

def action(self):

print ’en action’

>>> Nouvelle().delegue() en action

Pas inutile d’ajouter à Super la méthode action(self) : assert 0, ’doit définir action’

L’objet en Python L’héritage

Sur la ré-utilisabilité

Marche aussi en cascade :

class Mammifere:

caract1="Allaite"

class Carnivore(Mammifere):

c2="Mange de la viande" class Chien(Carnivore):

c3="Aboit"

>>> sparky=Chien()

>>> sparky.caract1,sparky.c2,sparky.c3

(’Allaite’, ’Mange de la viande’, ’Aboit’)

L’objet en Python L’héritage

Sur la ré-utilisabilité

Une classe est un attribut d’un module

#mod1.py

class ClasseModule:

x=12

def truc(self):

print "truc"

from mod1 import ClasseModule

class MaClasse(ClasseModule): pass

>>> dir(MaClasse)

[’__doc__’, ’__module__’, ’truc’, ’x’]

>>> import mod1

>>> dir(mod1)

[’ClasseModule’, ’__builtins__’, ’__doc__’, ...]

L’objet en Python Les classes sont aussi des exceptions

Comment lever une exception-classe

Definition

raise Class, inst

raise inst

Avec inst une instance de Class (ou d’une classe héritant de Class)

raise inst == raise inst.__class__, inst

L’objet en Python Les classes sont aussi des exceptions

class B:

pass

class C(B):

pass

class D(C):

pass

>>> for c in [B, C, D]:

... try:

... raise c()

... except D:

... print "err D"

... except C:

... print "err C"

... except B:

... print "err B"

...

err B

err C

err D

L’objet en Python Les classes sont aussi des exceptions

class B:

Python et la Programmation Orientée Objet

pass

class C(B):

pass

class D(C):

pass

>>> for c in [B, C, D]:

... try:

... raise c()

... except B:

... print "err B"

... except C:

... print "err C"

... except D:

... print "err D"

...

err B

Décoration

L’objet en Python Quelques attributs et fonctions utiles

Definition

Pour les classes :

__dict__ : un dictionnaire de l’espace de noms (lecture / écriture)

__name__ : le nom de la classe (lecture seule)

__bases__ : tuples de classes (les classes parentes) (lecture seule)

__doc__ : documentation de la classe (string OU None) (lecture / écriture)

__module__ : le nom du module dans laquelle la classe a été définie(lecture / écriture)

L’objet en Python Quelques attributs et fonctions utiles

#mod1.py

class ClasseModule:

x=12

def truc(self):

print "truc"

from mod1 import ClasseModule

class MaClasse(ClasseModule): pass

>>> ClasseModule

>>> MaClasse

>>> MaClasse.__bases__

(<class mod1.ClasseModule at 0xb7d0550c>,)

L’objet en Python Quelques attributs et fonctions utiles

Definition

Pour les instances : ceux des classes (héritage)

__dict__ : le dictionnaire de l’espace de noms de l’instance (lecture / écriture)

__class__ : nom de la classe de l’instance (lecture / écriture)

L’objet en Python Quelques attributs et fonctions utiles

class C1:

x=33

class C2:

y=44

>>> c=C1()

>>> c.z=55

>>> dir(c)

[’__doc__’, ’__module__’, ’x’, ’z’]

>>> c.__class__=C2

>>> dir(c)

[’__doc__’, ’__module__’, ’y’, ’z’]

>>> c.__class__

>>> C2

L’objet en Python Quelques attributs et fonctions utiles

Definition

isinstance

issubclass

class C2: pass

class C1(C2): pass

>>> c=C1()

>>> isinstance(c,C1),isinstance(c,C2)

(True, True)

>>> isinstance(C1,C2)

False

>>> issubclass(C1,C2),issubclass(C2,C1)

(True, False)

Les méthodes réservées par Python

Décoration

Ce qui se passe vraiment

class C:

def f(self): print "Hello"

class D(C):

def f(self): print "bye"

c=C()

d=D()

>>> D.f

>>> d.f

>>> d.f()

bye

>>> D.f()

Traceback (most recent call last):

File "<stdin>", line 1, in ?

TypeError: unbound method f() must be called with D instance as first argument (got nothing instead)

Ce qui se passe vraiment

class C:

def f(self): print "Hello"

class D(C):

def f(self): print "bye"

c=C()

d=D()

>>> D.__dict__[’f’].__get__(c,D)()

bye

>>> C.__dict__[’f’].__get__(d,D)()

Hello

>>> D.__dict__[’f’].__get__(c,D) # D.f.__get__(c,D)

>>> C.__dict__[’f’].__get__(d,D) # C.f.__get__(d,D)

Ce qui se passe vraiment

class C:

def f(self): print "Hello"

class D(C):

def f(self): print "bye"

c=C()

d=D()

>>> if 1>2 : x=d.f

... else: x=c.f

...

>>> x()

Hello

>>> x

Un peu de technique

Les méthodes réservées par Python

Décoration

__fctn__

Definition

__new__ : utilisée pour créer l’instance. Valeur de retour l’objet.

__init__ : appelée quand l’instance est créée

__del__ : appelée lorsque l’instance va être détruite

cf obj1.py

>>> a #ou >>> print a

<__main__.Personne instance at 0xb7d3878c>

__fctn__

Definition

__repr__ : retourne une représentation valide d’un objet

__str__ : retourne une représentation d’un objet class Personne:

def __init__(self, nom, age=100):

self.nom = nom

self.age=age

def __str__(self):

return """<Personne s’appelant %s ayant %d ans>""" % (self.nom,self.age)

>>> a=Personne(’Albert’)

>>> print a

>>> repr(a) # ou juste >>> a

’<__main__.Personne instance at 0xb7d4ea2c>’

__fctn__

Definition

__getattr__ : utilisé pour rechercher un attribut s’il n’est pas dans

__dict__

__setattr__ : appelé lors de l’affectation d’un attribut

def __setattr__(self, name, value):

self.__dict__[name] = value

class C:

a=0

def __getattr__(self, name):

return "%s: Defaut" % name

i = C()

i.b = 1

>>> i.a,i.b,i.c

(0, 1, ’c: DEFAULT’)

__fctn__

Definition

Moults autres : __cmp__ , __len__, ’__add__’, ’__contains__’, ’__eq__’,

’__ge__’, ’__iter__’, ’__radd__’, __getitem__(self, key) (Retourne self[key]),

__getslice__(self,i,j) (Retourne self[i :j]), . . .

cf recap.py

Variable Cachée

class C1:

def meth1(self): self.X=88

def meth2(self): print self.X

class C2:

def methA(self): self.X=99

def methB(self): print self.X

class C3(C1,C2):pass

>>> c=C3()

>>> c.meth1()

>>> c.methA()

>>> c.meth2()

>>> c.methB()

__variablePseudoCachée

Definition

__X = _NomClasse__X

class C1:

def meth1(self): self.__X=88

def meth2(self): print self.__X

class C2:

def methA(self): self.__X=99

def methB(self): print self.__X

class C3(C1,C2):pass

>>> c=C3()

>>> c.meth1()

>>> c.methA()

>>> c.meth2()

>>> c.methB()

__variablePseudoCachée

class C1:

def meth1(self): self.__X=88

def meth2(self): print self.__X

class C2:

def methA(self): self.__X=99

def methB(self): print self.__X

class C3(C1,C2):pass

>>> c.X

Traceback (most recent call last):

File "<stdin>", line 1, in ?

AttributeError: C3 instance has no attribute ’X’

>>> c.__X

Traceback (most recent call last):

File "<stdin>", line 1, in ?

AttributeError: C3 instance has no attribute ’__X’

>>> c.__dict__

{’_C2__X’: 99, ’_C1__X’: 88}

Sur les méthodes Les méthodes réservées par Python

Caché

Rien n’est vraiment caché en Python. Ce n’est pas le cas de tous les autres langages orientés objets. De façon générale, une bonne pratique est de passer par fonction get_maVar() pour accéder aux attributs de l’instance (ou de la classe).

Exemple

class C:

def get_X(self):

print self.X

def set_X(self,var):

self.X=var

__getattr__ et __setattr__ peuvent également être utilisés pour simuler des variables privées.

Sur les méthodes Les méthodes réservées par Python

Caché

Definition

class C(object):

__slots__=[’age’,’nom’]

...

provoquera une erreur si on utilise autre chose que ’age’ et ’nom’ comme

attribut (doit hériter de OBJECT ; slot remplace dict)

>>> c=C()

>>> c.age=3

>>> c.age

>>> c.truc=4

Traceback (most recent call last):

File "<stdin>", line 1, in ?

AttributeError: ’C’ object has no attribute ’truc’

Python et la Programmation Orientée Objet