Java_Cours-Exerices

Sur la base des sources fournies, voici les concepts fondamentaux de Java identifiés, accompagnés d'exercices théoriques et pratiques pour tester votre compréhension.

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1. Classes, Objets et Membres Statiques

Une classe est une structure formelle regroupant des objets ayant les mêmes caractéristiques, tandis qu'un objet est une instance de cette classe avec un état et un comportement. Un membre statique appartient à la classe elle-même et est partagé par toutes ses instances.

• Question théorique : Quelle est la principale différence entre un attribut d'instance (comme nom) et un attribut statique (comme nbEmployes) au sein d'une classe ?
• Défi de codage (Gestion d'Inventaire) : Créez une classe Produit avec un attribut nom et un attribut statique compteurProduits. Chaque fois qu'un objet Produit est créé via le constructeur, compteurProduits doit être incrémenté.
• Trouvez le bug :

  class Boutique {
      static int totalClients = 0;
  }
  // Dans une autre classe
  Boutique b1 = new Boutique();
  System.out.println(Boutique.totalClients); // OK
  Boutique.totalClients = 10; // OK
  System.out.println(b1.nomBoutique); // ERREUR : nomBoutique n'est pas défini.

  Correction attendue : L'accès à un membre statique doit se faire via le nom de la classe ou une instance, mais ici l'attribut nomBoutique n'existe pas dans la définition de la classe fournie.

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2. Héritage et Surcharge (Overloading)

L'héritage permet de concevoir de nouvelles classes à partir de classes existantes en utilisant le mot-clé extends. La surcharge consiste à créer plusieurs méthodes avec le même nom mais des signatures (paramètres) différentes.

• Question théorique : Lorsqu'une classe hérite d'une autre, quels membres de la classe parente ne sont pas hérités par la classe fille ?
• Défi de codage (Système Bancaire) : Créez une classe Compte avec une méthode deposer(double montant). Créez une sous-classe CompteEpargne qui hérite de Compte et redéfinissez une méthode calculerInteret().
• Trouvez le bug :

  class Animal {
      Animal(int age) { }
  }
  class Chat extends Animal {
      Chat() {
          // Bug ici
      }
  }

  Correction attendue : La classe fille doit appeler le constructeur de la classe parente avec super(age) car le constructeur de Animal nécessite un argument.

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3. Encapsulation et Accessibilité

L'encapsulation utilise des modificateurs d'accès (private, public, protected) pour contrôler comment les données d'une classe sont lues ou modifiées, souvent via des accesseurs (getters) et des mutateurs (setters).

• Question théorique : Pourquoi est-il conseillé de déclarer les attributs d'une classe en private ?
• Défi de codage (Profil Utilisateur) : Créez une classe Utilisateur avec un attribut motDePasse privé. Implémentez un mutateur setMotDePasse qui vérifie que la longueur du mot de passe est supérieure à 6 caractères avant de l'assigner.
• Trouvez le bug :

  class Voiture {
      private int carburant;
  }
  Voiture v = new Voiture();
  v.carburant = 50; 

  Correction attendue : L'attribut carburant est private, il ne peut pas être modifié directement depuis l'extérieur de la classe. Il faut utiliser un mutateur setCarburant(int c).

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4. Polymorphisme et Interfaces

Le polymorphisme permet à un objet d'appartenir à plusieurs catégories (types) à la fois, facilitant la manipulation d'objets de types différents via une classe parente ou une interface commune.

• Question théorique : Qu'est-ce que le "late binding" (liaison tardive) en Java ?
• Défi de codage (Système de Paiement) : Définissez une interface Paiement avec une méthode payer(). Créez deux classes, CarteCredit et PayPal, qui implémentent cette interface. Utilisez le polymorphisme pour appeler payer() sur un objet de type Paiement.
• Trouvez le bug :

  Fruit f = new Orange(100);
  Pomme p = f; 

  Correction attendue : Un "sous-casting" (down-casting) explicite est nécessaire, et ici, un Fruit qui est une Orange ne peut pas être casté en Pomme sans erreur.

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5. Gestion des Exceptions

Les exceptions sont des objets représentant des erreurs. Java distingue les exceptions surveillées (doivent être traitées) et non surveillées.

• Question théorique : Quel bloc de code est utilisé pour capturer et traiter une exception afin d'éviter l'arrêt du programme ?
• Défi de codage (Calculatrice) : Écrivez un programme qui demande deux nombres et effectue une division. Utilisez un bloc try-catch pour gérer l'exception ArithmeticException en cas de division par zéro.
• Trouvez le bug :

  void lireFichier() {
      FileReader fr = new FileReader("test.txt");
  }

  Correction attendue : FileReader peut lancer une IOException (surveillée). Elle doit être soit capturée par un try-catch, soit déclarée avec throws IOException dans la signature de la méthode.

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6. Flux (Streams) et Sérialisation

Les flux permettent la communication de données entre le programme et des destinations comme des fichiers. La sérialisation est le processus de sauvegarde d'un objet dans un fichier.

• Question théorique : Quelle interface une classe doit-elle implémenter pour que ses instances puissent être sérialisées ?
• Défi de codage (Sauvegarde de données) : Créez une classe Etudiant sérialisable. Écrivez un programme qui utilise ObjectOutputStream pour sauvegarder un objet Etudiant dans un fichier nommé "etudiant.ser".
• Trouvez le bug :

  FileWriter fw = new FileWriter("doc.txt");
  fw.write("Bonjour");
  // Fin du programme sans rien d'autre

  Correction attendue : Il est impératif de fermer le flux avec fw.close() pour s'assurer que les données sont bien écrites et les ressources libérées.

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7. Collections (List, Set, Map)

Les collections sont des structures dynamiques pour stocker des objets. Les principales interfaces sont List (ordonnée), Set (pas de doublons) et Map (clés-valeurs).

• Question théorique : Dans quel cas devriez-vous choisir une LinkedList plutôt qu'une ArrayList ?
• Défi de codage (Annuaire) : Utilisez une Hashtable (ou HashMap) pour stocker des noms d'amis comme clés et leurs numéros de téléphone comme valeurs. Affichez tous les éléments de la collection.
• Trouvez le bug :

  HashSet set = new HashSet();
  set.add("Java");
  set.add("Java");
  System.out.println(set.size()); // Affiche 2

  Correction attendue : Un HashSet n'accepte pas les doublons. La taille (size()) sera de 1, car le deuxième ajout de "Java" sera ignoré.

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Analogie pour comprendre l'Héritage : Imaginez une classe parente comme un plan de construction pour un "Véhicule" (possédant un moteur et une couleur). Une classe dérivée (comme "Voiture") est comme un plan plus spécifique qui réutilise les instructions du premier plan tout en ajoutant ses propres détails (comme le nombre de portes), évitant ainsi de tout redessiner de zéro.