En programmation orientée objet, la conception d'un programme se base sur la relation entre plusieurs objets. Ces relations sont construites par les développeurs et constituent ce que l’on appelle l’architecture d’une application.
Ainsi, pour concevoir une application en POO, on se base sur 3 piliers fondamentaux:
- L'encapsulation, qui permet de protéger les méthodes et les attributs d'une classe
- L'héritage
- Le polymorphisme
¶ L'héritage
Lorsqu'on réfléchit à la conception d'une application, on peut vouloir créer des « sous-classe » qui vont déprendre d'une classe mère et récupérer ses attributs et ses méthodes. Ce mécanisme est appelé l'héritage.
¶ Exemple
Prenons un exemple avec une classe Animal, qui se définit par 2 attributs :
- Un nom
- Un nombre de pattes
class Animal:
def __init__(self, nom, nb_pattes):
self.nom = nom
self.nb_pattes = nb_pattes
Maintenant, on souhaite créer une classe Chien. Il est possible de dire qu’un chien est un animal.
- En python, on dit que la classe
Animalest la classe parente de la classeChien - Inversement, on dit que
Chienest la classe enfant de la classeAnimal. - On dit également que la classe
Chienhérite de la classeAnimal
Voici la syntaxe python pour créer une classe qui hérite d'une classe mère.
class Chien(Animal):
def __init__(self, nom, type_poil):
super().__init__(nom, 4)
self.type_poil = type_poil
Regardons un peu en détail les lignes ci-dessus :
-
Ligne 1 : Elle permet d'indiquer la classe mère. Ici, la classe mère est la classe
Animal. -
Ligne 3 : Ici, on redéfinit le constructeur nécessaire pour créer un objet
Chien. On peut ajouter de nouveaux paramètres comme ici avec le paramètretype_poil. -
Ligne 4 : Ici, on utilise l'instruction
super().__init__().
Lorsqu'une classe hérite d'une autre, il faut s'assurer que le constructeur de la classe parente est appelé pour garantir l’initialisation. Pour cela, Python 3 fournit la fonction super() qui retourne le type de la classe mère.
Il suffit ensuite d'appeler la fonction __init__ et de préciser la valeur des paramètres de la classe mère.
- Ligne 5 : Ici, on définit de nouveau attribut. Ces attributs sont définis uniquement dans la classe enfant. Seuls les objets du type
Chienpourra utiliser l'attributtype_poil.
¶ Type et héritage
La fonction python isinstance permet d'indiquer la classe d'un objet. Elle prend en paramètre un objet et le nom d'une classe. Elle retourne True si l'objet passé en premier paramètre est une instance de la classe passée en second paramètre.
>>> a = Animal('Rex', 4)
>>> isinstance (a, Animal)
True
En utilisant l'héritage, la fonction isinstance renverra True pour la classe mère et la classe fille
>>> c = Chien('Rex', 'court')
>>> isinstance(c, Animal)
True
>>> isinstance(c, Chien)
True
¶ Le polymorphisme
Le polymorphisme est un mécanisme important de la programmation orientée objet. Il permet de modifier le comportement d'une classe fille en réécrivant les méthodes.
Par exemple dans la classe Animal, on peut écrire une méthode crier.
class Animal:
def crier(self):
print("Je fait un cri !")
Avec le mécanisme de l'héritage, on crée également une classe Chien et une classe Chat.
class Chien(Animal):
def crier(self):
print('Whaouf !')
class Chat(Animal):
def crier(self):
print('Miaou !')
Les deux classes Chien et Chat hérité de la classe Ànimal, mais on modifie leur comportement en redéfinissant la méthode crier.
Un chat est bien un animal, un chien est bien un animal.
Les objets de ces types disposent bien de la méthodecrier()mais son comportement est polymorphe. Il dépend du type réel de l’objet.
Ainsi, il est possible d'appeler la même méthode sur des objets différents et d'avoir un comportement différents.
chien = Chien("Rex", 'court')
chat = Chat('Lulu', 'court')
animaux = [chien, chat]
for a in animaux :
a.crier()
¶ Exercice
Dans cet exercice, on souhaite construire l'architecture de classe suivante.
On retrouve :
- La classe mère
Vehicule. - Les classes
VehiculeMotoriseetVehiculePietionqui héritent de la classeVehicule. - Les classes
CamionetVoiturequi héritent de la classeVehiculeMotorise. - Les classes
VeloetTrotinettequi héritent de la classeVehiculePietion.
Question 1 - Écrire l'ensemble des classes permettant de construire l'architecture logicielle ci-dessus.
- Vous mettrez en place le principe de l'héritage et du polymorphisme
- Pour les méthodes de chaque classe, elle affichera uniquement un message de l'action en cours sur la classe concernée. Par exemple, pour la méthode
demarrerde la classeCamion, on ajoutera l'instructionprint("Démarage du camion...").
Question 2 - Tester votre architecture en créant différentes instances d'objets.