La Programmation orientée objet (POO) ou programmation par objet, a été élaborée par Alan Kay dans les années 1970. C'est un paradigme de programmation informatique qui consiste en la définition et l'interaction de briques logicielles appelées objets ; un objet représente un concept, une idée ou toute entité du monde physique, comme une voiture, une personne ou encore une page d'un livre. Il possède une structure interne et un comportement, et il sait communiquer avec ses pairs. Il s'agit donc de représenter ces objets et leurs relations ; la communication entre les objets via leur relation permet de réaliser les fonctionnalités attendues, de résoudre le ou les problèmes.
Orthogonalement à la programmation par objet, afin de faciliter le processus d'élaboration d'un programme, existent des méthodologies de développement logiciel objet dont la plus connue est USDP (Unified Software Development Process).
Il est possible de concevoir par objet une application informatique sans pour autant utiliser des outils dédiés. Il n'en demeure pas moins que ces derniers facilitent de beaucoup la conception, la maintenance, et la productivité. On en distingue plusieurs sortes :
Des langages à objets, il en existe actuellement deux catégories : les langages à classes et ceux à prototypes, que ceux-ci soient sous forme fonctionnelle (CLOS, OCaml…) ou impérative (C++, Java…) ou les deux (Python).
Les objets contiennent des attributs et des méthodes. Les attributs sont des variables ou des objets nécessaires au fonctionnement de l'objet. En Java, une application est un objet. La classe est la description d'un objet. Un objet est une instance d'une classe. Pour chaque instance d'une classe, le code est le même, seules les données sont différentes à chaque objet.
Chaque instance d'une classe nécessite sa propre variable. Plusieurs variables peuvent désigner un même objet. En Java, tous les objets sont instanciés par allocation dynamique.
Dans l'exemple, la variable m contient une référence sur l'objet instancié (contient l'adresse de l'objet qu'elle désigne : attention toutefois, il n'est pas possible de manipuler ou d'effectuer des opérations directement sur cette adresse comme en C).
Si m2 désigne un objet de type MaClasse, l'instruction m2 = m ne définit pas un nouvel objet mais m et m2 désignent tous les deux le même objet.
L'opérateur new est un opérateur de haute priorité qui permet d'instancier des objets et d'appeler une méthode particulière de cet objet : le constructeur. Il fait appel à la machine virtuelle pour obtenir l'espace mémoire nécessaire à la représentation de l'objet puis appelle le constructeur pour initialiser l'objet dans l'emplacement obtenu. Il renvoie une valeur qui référence l'objet instancié.
Si l'opérateur new n'obtient pas l'allocation mémoire nécessaire, il lève l'exception OutOfMemoryError.
L'héritage est un mécanisme qui facilite la réutilisation du code et la gestion de son évolution. Elle définit une relation entre deux classes :
Grâce à l'héritage, les objets d'une classe fille ont accès aux données et aux méthodes de la classe parent et peuvent les étendre. Les sous classes peuvent redéfinir les variables et les méthodes héritées. Pour les variables, il suffit de les redéclarer sous le même nom avec un type différent. Les méthodes sont redéfinies avec le même nom, les mêmes types et le même nombre d'arguments, sinon il s'agit d'une surcharge. L'héritage successif de classes permet de définir une hiérarchie de classe qui se compose de super classes et de sous classes. Une classe qui hérite d'une autre est une sous classe et celle dont elle hérite est une super classe. Une classe peut avoir plusieurs sous classes. Une classe ne peut avoir qu'une seule classe mère : il n'y a pas d'héritage multiple en Java. Object est la classe parente de toutes les classes en Java. Toutes les variables et méthodes contenues dans Object sont accessibles à partir de n'importe quelle classe car par héritages successifs toutes les classes héritent d'Object.
Le polymorphisme est la capacité, pour un même message de correspondre à plusieurs formes de traitements selon l'objet auquel ce message est adressé. La gestion du polymorphisme est assurée par la machine virtuelle dynamiquement à l'exécution.
L'héritage définit un cast implicite de la classe fille vers la classe mère : on peut affecter à une référence d'une classe n'importe quel objet d'une de ses sous classes.Il est possible d'écrire le code suivant si Employe hérite de Personne
Il est possible de surcharger une méthode héritée : la forme de la méthode à exécuter est choisie en fonction des paramètres associés à l'appel.
Compte tenu du principe de l'héritage, le temps d'exécution du programme et la taille du code source et de l'exécutable augmentent.
Avec l'héritage multiple, une classe peut hériter en même temps de plusieurs super classes. Ce mécanisme n'existe pas en Java. Les interfaces permettent de mettre en oeuvre un mécanisme de remplacement.
Une interface est un ensemble de constantes et de déclarations de méthodes correspondant un peu à une classe abstraite. C'est une sorte de standard auquel une classe peut répondre. Tous les objets qui se conforment à cette interface (qui implémentent cette interface) possèdent les méthodes et les constantes déclaréees dans celle-ci. Plusieurs interfaces peuvent être implémentées dans une même classe.
Les interfaces se déclarent avec le mot clé interface et sont intégrées aux autres classes avec le mot clé implements. Une interface est implicitement déclarée avec le modificateur abstract.
