Programmation Objet

Programmation orientée objet

Un objet est une instance d’une classe.

L’un des objectifs principaux de la notion d’objet est d’organiser des programmes complexes grâce aux notions :

d’encapsulation ;
d’abstraction ;
d’héritage ;
de polymorphisme ;

Remarque : Seules les deux premières notions apparaissent dans le programme de NSI.

Encapsulation

Le principe de l’encapsulation est de regrouper dans le même objet, les données (attributs) et les traitements (méthodes) qui lui sont spécifiques. Ainsi un objet est défini par ses attributs et ses méthodes.

Les objets partagent tous les mêmes méthodes mais les attributs leurs sont propres.

Abstraction

L’intérêt de la POO est qu’elle permet de créer des objets possédant un certain degré d’abstraction. Ce processus d’abstraction consiste à identifier des caractéristiques et des mécanismes communs pour un ensemble d’éléments.

Attributs: Ce sont les données de l’objets, ses caractéristiques.
Méthodes: Ce sont les comportements de l’objet.

Héritage

Le concept d’héritage permet de créer des sous-classes plus spécialisées à partir de classes plus générales (appelées super-classe).

La super-classe (classe mère) déclare des méthodes et des attributs communs.
La sous-classe hérite des attributs, des méthodes et du type de la super-classe et peut les redéfinir (cf. polymorphisme).

Polymorphisme

Le polymorphisme est la faculté pour une méthode portant le même nom mais appartenant à des classes distinctes héritées d’effectuer un travail différent. Cette propriété est acquise par la technique de la surcharge.

Compte bancaire

Toute cette partie doit être réalisée en utilisant le logiciel Python Tutor. Sélectionner Start visualizing your code now puis Live Programming mode.

Dans ce premier exemple, on considère une classe qui modélise un compte bancaire.

Une classe est un nouveau type et un objet est une instance de classe

Taper et exécuter le code suivant :

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class Compte:
    """
    Modélisation d'un compte bancaire.
    """
    pass

Un nom de classe commence toujours (c’est une convention) par une lettre capitale ;
pass est l’instruction Python qui indique de ne rien faire.

Quelles actions a déclenché le code précédent ?

Réponse

Création d’un objet Classe Compte ;
Création d’une variable Compte dans l’espace de nom global. Cette variable référence l’objet Classe Compte

À la suite, taper et exécuter le code suivant :

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compte_1 = Compte()

Quelle action a déclenché le code précédent ?

Réponse

Création d’un objet (ou instance) de la classe Compte ;
Création d’une variable compte_1 dans l’espace de nom global. Cette variable référence l’objet.

Afin d’en découvrir davantage sur compte_1, taper et exécuter l’instruction suivante :

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print(compte_1)

Que nous apprend l’affichage à l’écran ?

Réponse

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<__main__.Compte object at 0x7f7cc89bec88>

compte_1 appartient à l’espace de nom global et référence un objet de type Compte situé à l’adresse 0x7f7cc89bec88.

« Définir une classe est équivalent à définir un nouveau type. » Quelle instruction Python pourrait démontrer cette affirmation ?

Réponse

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print(type(compte_1))

Un objet possède des attributs dont les valeurs lui sont propres

Un compte bancaire possède généralement un propriétaire et un solde. Taper et exécuter les lignes de code suivantes :

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compte_1.proprietaire = "Pascal"
compte_1.solde = 1000

Les attributs (ou variable) proprietaire et solde appartiennent-ils à l’espace de nom global ?

Réponse

Les attributs sont des variables locales à l’objet.

Taper et exécuter les instructions qui permettent de créer un objet compte_2 dont le propriétaire se nomme « Natacha » et dont le solde est de 2000.

Réponse

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compte_2 = Compte()
compte_2.proprietaire = "Natacha"
compte_2.solde = 2000

Les objets compte_1 et compte_2 partagent-ils les valeurs des attributs ?

Réponse

Les attributs sont des variables locales à l’objet.

Deux instances d’une même classe ne partagent pas leurs attributs.

Un objet possède un comportement

Modifier le code de définition de la classe de façon à ce qu’il soit :

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class Compte:
    """
    Modélisation d'un compte bancaire.
    """
    def retrait(self, valeur: float) -> None:
        """
        Retire valeur au solde.
        """
        self.solde = self.solde - valeur

La fonction retrait est appelée méthode. Quelle est sa particularité ?

Réponse

La fonction retrait est locale à la classe ; c’est la raison pour laquelle on parle de méthode.

La méthode retrait est-elle locale à chaque objet ?

Réponse

Les objets instances d’une même classe partagent les méthodes.

Natacha vient de retirer 50. Le code qui permet de prendre en compte ce retrait dans le programme est

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compte_2.retrait(50)

Observer l’effet de l’instruction.
N’y a-t-il rien de surprenant dans l’appel de la méthode retrait ?

Réponse

La définition de la méthode retrait fait apparaître deux paramètres : self et valeur alors que lors de l’appel de la fonction on ne fournit qu’un seul argument qui semble être valeur.

À quoi peut bien servir le paramètre self dans la définition d’une méthode ?

Réponse

Les méthodes étant partagées par les différentes instances (objets) d’une classe, elle ne peuvent à priori pas savoir sur quel objet elle doivent agir.
L’information sur cet objet est donc passée automatiquement par Python à la méthode. Pour être plus clair, l’instruction

1

compte_2.retrait(50)

est équivalente à

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Compte.retrait(compte_2, 50)

Lorsqu’on définit une méthode, le premier paramètre doit toujours être nommé self (c’est une convention). Il représente l’objet sur lequel la méthode doit agir.

Créer l’objet compte_3 et lui retrirer le montant 100. Quel est le problème ?

Réponse

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compte_3 = Compte()
compte_3.retrait(100)

On obtient l’erreur suivante :

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AttributeError: 'Compte' object has no attribute 'solde'

C’est tout à fait normal car l’objet compte_3 ne possède par d’attribut solde.

Les attributs d’un objet doivent être initialisés à la création de cet objet

Modifier le code de la classe Compte :

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class Compte:
    """
    Modélisation d'un compte bancaire.
    """
    def __init__(self, proprietaire: str = "", solde: float = 0) -> None:
        self.proprietaire = proprietaire
        self.solde = solde
        
    def retrait(self, valeur: float) -> None:
        """
        Retire valeur au solde.
        """
        self.solde = self.solde - valeur

Est-ce que l’erreur apparue à la question 12. est toujours présente ?

Afin de bien comprendre le rôle de la méthode __init__, créer le compte compte_4. À quoi sert cette méthode ?

Réponse

La méthode permet d’initialiser l’objet : ses attributs sont automatiquement créés, des valeurs par défaut peuvent même leur être affectées.

Toutes les variables ne sont pas des attributs

Essayer d’imaginer comment déterminer simplement le nombre de comptes créés.

Réponse

L’idéal serait qu’un compteur compte soit incrémenté chaque fois qu’un compte est créé.

Modifier le code de la classe Compte :

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class Compte:
    """
    Modélisation d'un compte bancaire.
    """
    nbre_comptes = 0
    
    def __init__(self, proprietaire: str = "", solde: float = 0) -> None:
        self.proprietaire = proprietaire
        self.solde = solde
        
    def retrait(self, valeur: float) -> None:
        """
        Retire valeur au solde.
        """
        self.solde = self.solde - valeur

La variable nbre_comptes est-elle locale aux objets ? Est-elle locale à la classe ?

Réponse

La variable nbre_comptes est locale à la classe : c’est une variable de classe.

Les variables de classe sont partagées par tous les objets.

Modifier le code de la classe Compte :

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class Compte:
    """
    Modélisation d'un compte bancaire.
    """
    nbre_comptes = 0
    
    def __init__(self, proprietaire: str = "", solde: float = 0) -> None:
        Compte.nbre_comptes = Compte.nbre_comptes + 1
        self.proprietaire = proprietaire
        self.solde = solde
        
    def retrait(self, valeur: float) -> None:
        """
        Retire valeur au solde.
        """
        self.solde = self.solde - valeur

Comment manipule-t-on une variable de classe ?

Réponse

Pour manipuler une variable de classe, il faut précéder son nom du nom de la classe.

Objet Classe Attribut Méthode Instance Encapsulation

Suggestions de lecture :

Paradigmes de programmation