Modularité et typage - Présentation du cours

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• 1950' - Assembleur
  • Langage pour programmer les processeurs

    section .data
        helloMsg:     db 'Hello world!',10 
        helloSize:    equ $-helloMsg
    section .text
        global _start
    _start:
        mov eax,4             ; Appel système "write" (sys_write)
        mov ebx,1             ; File descriptor, 1 pour STDOUT (sortie standard)
        mov ecx, helloMsg     ; Adresse de la chaîne a afficher
        mov edx, helloSize    ; Taille de la chaîne
        int 80h               ; Exécution de l'appel système
                              ; Sortie du programme
        mov eax,1             ; Appel système "exit"
        mov ebx,0             ; Code de retour
        int 80h
    

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• 1970' - C (Kernighan et Ritchie @ Bell)
  • Assembleur + abstraction des instructions + abstraction des fonctions
  • Programmation de systèmes (UNIX)

    #include <stdio.h>
    
    int main()
    {
      printf("Hello, world!\n");
    }
    

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• 1980' - C++ (Stroustrup @ Bell)
  • C + abstraction de données (classes)
  • Programmation de systèmes et d'applications

    #include <iostream>
    int main()
    {
      std::cout << "Hello, world!\n";
    }
    

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• 1995' - Java (Gosling @ Sun) | 2000' - C# (Hejlsberg @ Microsoft)
  • C++ + sûreté + machine virtuelle
  • Programmation d'applications pour réseaux (internet) apportant l'interopérabilité, la portabilité et la sécurité

    public class HelloWorld {
      public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, world!");
      }
    }
    

    using System;
    class Program
    {
      public static void Main(string[] args)
      {
        Console.WriteLine("Hello, world!");
      }
    }
    

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Oui, plutôt utile !

Question: combien de machines virtuelles ?

• Million
• Milliard
• Billion

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Classements des langages de programmation

• Tiobe Index
• RedMonk Programming Language Rankings
• PYPL PopularitY of Programming Language index
• Language Popularity Index
• Trendy Skills

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Quatre versions officielles de Java dédiées à quatre contextes d'utilisation

• Java Enterprise Edition pour les entreprises : programmes pour les serveurs utilisés dans les systèmes d'information
• Java Standard pour les postes de travail : certains programmes clients, dits riches, environnements de développement (Eclipse), applettes Java (petites applications s'exécutant dans un navigateur)
• Java Micro Edition pour les systèmes mobiles, pour l'Internet des objets : programmes embarqués sur des objets physiques (téléphones, etc.) (à distinguer des programmes Java pour Android, qui sont compilés vers une machine virtuelle non Java)
• Java Card pour les cartes à puces : programmes embarqués sur des cartes bancaires, SIM, etc.

Note : cf. Wikipedia pour plus d'informations.

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Avantages tirés du langage Java

• Simplicité des concepts utilisés
• Grande richesse et stabilité des bibliothèques
• Relative efficacité (toujours en amélioration)
• Sûreté : réduction du nombre d'erreurs à l'exécution grâce à la sûreté de typage et à des contrôles réalisés par la machine virtuelle (comme par exemple l'impossibilité d'exploiter une faille de type buffer overflow)

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La sûreté en pratique : du Heartbeat au Heartbleed (du battement au saignement)

• Les tableaux en C ou C++ : une suite de valeurs
  • Pas de longueur
  • Bonne pratique pour le programmeur : accompagner le tableau de sa longueur et toujours vérifier que les indices sont dans l'intervalle [0, longueur - 1].
• Les tableaux en Java : une suite de valeurs et sa longueur
  • Une construction plus abstraite et plus modulaire
  • Une construction plus sûre : la machine virtuelle vérifie automatiquement que les indices sont dans l'intervalle [0, longueur - 1].

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Avantages tirés de la machine virtuelle Java

• Portabilité : la machine virtuelle est implémentée sur un très grand nombre de support.
• Légèreté : la machine virtuelle peut être implémentée sur un nouveau support sans trop d'efforts.

Machine virtuelle Java : une nouvelle plate-forme d'intégration des programmes, disponible partout et permettant de s'affranchir des infrastructures matérielles (machines et réseaux physiques)

Une tendance actuelle : l'important, c'est la machine virtuelle Java, et son langage appelé le bytecode Java, et non le langage Java lui-même, qui peut être remplacé par d'autres langages traduits ensuite en bytecode Java.

• Scala

  object HelloWorld extends App {
    println("Hello, world!")
  } 
  

• Groovy

  println "Hello, world!"
  

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Leçons tirées du succès de Java

• Appliquer des principes bien compris et établis
• Développer la modularité

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• Apprendre à construire ses propres types de données de manière modulaire.
• Améliorer la compréhension de l'interprétation des programmes.
• Comprendre et savoir utiliser la bibliothèque standard du langage Java.

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Une session = trois séances d'1h15

Pédagogie partiellement inversée

• Avant la session
  • Préparer le TP mettant en application les concepts du cours précédent.
  • Lire et étudier les documents en ligne du cours suivant.
  • Préparer des questions sur les cours précédent et suivant.
• Pendant la session
  • Poser des questions sur le cours précédent et la correction du TP.
  • Suivre la présentation du nouveau cours (démos, exposés, ateliers).
  • Poser des questions sur le nouveau cours.

Evaluation

• Un TP noté (30%)
• Le test final (70%)

Communication

• Sur Campus : modularité et typage
  • Forum de discussion : inscription obligatoire
    • Moyen principal de communication
  • Documents pédagogiques : cours, sujets, corrections
• Rendez-vous avec le responsable du cours
  • Questions sur le cours
  • Questions sur le TP
• Vive l'entraide !
  • Ne restez pas bloqué. Demandez autour de vous.
  • Vous comprenez. Expliquez aux autres.

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• Agrégation et héritage
• Résolution et liaison
• Conception et implémentation d'interfaces
• TP1 : les entiers naturels

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• Architectures en couches
• Agrégation avec délégation
• Héritage : approche ascendante et descendante
• Héritage multiple
• TP2 : les entiers naturels et relatifs

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• Patrons vernaculaires
• Patrons idiomatiques
• Conception des patrons de conception
• TP3 : évolution des TP1 et TP2

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• Quantification universelle et existentielle des types
• TP4 : structures algébriques

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• Bilan des sessions 1 à 4
• Corrections des TP 1 à 4
• Types abstraits de données : approche objet contre approche fonctionnelle

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• Test sur machine

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