Introduction aux IHM en Java

IUT d’Aix-Marseille – Département Informatique Aix-en-Provence

• Cours: M2105
• Responsable intérimaire: Cyril Pain-Barre
• Responsable habituel: Sébastien NEDJAR
• Enseignants actuels: Sophie Nabitz, Cyril Pain-Barre
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Soutien Post Covid : une dernière couche de Java / IHM pour préparer l'hiver

L'objectif de cette séance est de reprendre les notions clés de l'enseignement de Java / IHM et de la Programmation Orientée Objet du S2 de l'an dernier afin de consolider les connaissances acquises durant le confinement.

Création de votre fork du TP

Comme il a été d'usage en TP, commencez par créer un fork du dépôt de ce TP. Pour ce faire, rendez-vous sur le lien suivant (TODO):

https://classroom.github.com/a/1IYMeWTh

Rappelons que GitHub va vous créer un dépôt contenant un fork du dépôt 'IUTInfoAix-m2105/soutien-rentree-2020' et s'appellant 'IUTInfoAix-m2105/soutien-rentree-2020-votreUsername'.

Lancement et paramétrages de l'IDE

Puisque vous n'avez probablement jamais encore utilisé IntelliJ IDEA sur les postes de travail du département, il vous faut paramétrer cet IDE afin de réaliser ce TP.

Pour ce faire, reportez-vous à la section du TP1 concernée par ce paramétrage et suivre toutes les instructions qui vous étaient données.

Première application, en mode texte : Notation d'étudiants

On veut écrire une petite application qui permet de gérer des notes d’étudiants dans différentes matières. Certains choix dans l'écriture de cette petite application sont discutables mais visent à illustrer plusieurs notions clés de la POO.

Les classes de base

Classe Matiere

Écrire la classe Matiere qui contient une chaîne de caractères représentant l'intitulé d'une matière, et un décimal (type double) représentant un coefficient de pondération. Ces données doivent être privées. Proposer un constructeur à 2 arguments pour cette classe (Astuce : utilisez les facilités d'IntelliJ avec la combinaison Alt+Insert (raccourci clavier pour le menu Code puis Generate) pour ouvrir une popup de génération de code et laissez-vous guider).

Refuser la construction si l'intitulé est null ou vide, en levant une IllegalArgumentException.

Redéfinir la méthode toString() (héritée de la classe Object) pour qu'elle renvoie la chaîne : Matiere : '<intitule>', coeff=<coeff>, où <intitule> et <coeff> correspondent aux données membres de Matiere.

Classe Main

Écrire la classe Main qui va servir à vérifier le fonctionnement de nos classes et de l'application. Rendre cette classe exécutable en définissant la méthode publique et statique main() (Astuce : rappelez-vous du raccourci psvm...).

Dans cette méthode main() :

• tenter de créer une instance de Matiere avec un intitulé vide ou null. Capturer l'exception qui devrait être levée et afficher un message indiquant que tout est sous contrôle ainsi que le message contenu dans l'exception. (Astuce : rappelez-vous le raccourci sout pour l'affichage sur la console...)
• créer une autre instance de Matiere avec l'intitulé IHM et faire afficher la chaîne correspondant à cet objet. (Il n'est pas nécessaire de faire appel explicitement à sa méthode toString(). Java s'en charge si l'instance apparaît là où un objet String est attendu).

Classe Note

Écrire la classe Note qui contient une référence (un objet) sur la matière concernée et un décimal qui représente la valeur de la note. Ces données doivent être privées. Proposer un constructeur à 2 arguments pour cette classe.

Redéfinir la méthode toString() pour qu'elle renvoie la chaîne : Note (<intitule>) : <valeur>, où <intitule> est l'intitulé de la matière et <valeur> est la valeur de la note.

L'intitulé d'une matière n'étant pas accessible directement, le code précédent n'est pas correct. Corriger le problème en ajoutant dans la classe Matiere les accesseurs de ses données membre : getIntitule() et getCoeff() (penser au raccourci Alt+Insert).

Ajouter aussi à la classe Note les accesseurs getMatiere() et getValeur().

Dans la méthode main() de Main, vérifier que l'on peut bien créer une note et l'afficher.

Classe MatiereTest

Une autre manière de tester du code est d'écrire des classes de test. La classe MatiereTest est disponible dans l'arborescence de src/test et propose quelques tests sur la classe Matiere, dont certains sont commentés. Vous pouvez les activer/décommenter et les faire passer pour vérifier. Dans la suite, vous pourrez vous inspirer du code de cette classe pour réaliser vos propres classes de test du code que vous écrirez. Dans le présent sujet, nous nous contenterons de faire évoluer la méthode main() ci-dessus afin de tester notre application.

Classe TableauDeNotes

Écrire la classe TableauDeNotes qui dérive (étend) de la collection ArrayList. La doter de la méthode ajouter() qui ajoute une note dans le tableau de notes : la méthode n'ajoute que des objets Note et les insère dans l'ArrayList (Rappel : la méthode s'applique à une instance de TableauDeNotes qui est aussi un ArrayList).

Classe Etudiant

Écrire la classe Etudiant qui contient un nom (chaîne de caractères) et un objet TableauDeNotes. Proposer un constructeur à un argument (le nom).

Ajouter à la classe Etudiant une méthode noter() à deux arguments :

• le premier précisant la matière (une référence sur un objet de la classe Matière)
• l'autre la valeur que l'étudiant a eu dans cette matière. Cette méthode met à jour le tableau de notes de l'étudiant.

Ajouter à cette classe une méthode listerNotes() qui affiche le nom puis la liste de toutes les notes de l’étudiant.

Mise à jour du main()

Modifier la méthode main() de la classe Main afin qu'elle crée deux matières et un étudiant, puis ajoute les notes de cet étudiant dans ces 2 matières, et enfin affiche la liste des notes de cet étudiant.

Calcul des moyennes

Classe MoyenneArithmetique

Écrire la classe MoyenneArithmetique qui fournit la méthode calculer() ayant comme paramètre un objet TableauDeNotes et qui retourne un décimal. Cette méthode calculera la moyenne arithmétique (non pondérée) des notes.

Classe MoyennePonderee

Écrire la classe MoyennePonderee qui fournit aussi une méthode calculer() ayant comme paramètre un objet TableauDeNotes et qui retourne un décimal. Comme son nom l'indique, cette méthode calculera la moyenne pondérée des notes.

Évolution de la classe Etudiant

Ajouter à la classe Etudiant la méthode moyenne() qui prend comme seul argument une instance de l'une des classes de calcul de la moyenne. Cette méthode doit retourner un décimal, résultat de l'appel de la méthode calculer() invoquée sur l'objet passé en paramètre.

Remarque : vous pouvez (devez ?) restructurer le code précédemment écrit sans pour autant modifier les méthodes...

Compléter la méthode main() pour tester.

Gestion des exceptions

Classe NoteException

Écrire la classe NoteException, dérivée de Exception, qui représentera toutes les exceptions liées aux notes.

Remarque : cette classe, ayant pour seul objectif la généralisation de ce type d'exception, ne devrait pas pouvoir être instanciée directement...

Classe ValeurNoteIncorrecteException

Écrire la classe ValeurNoteIncorrecteException qui étend la classe précédente (en la concrétisant) pour représenter l'exception qui sera levée par la méthode noter() si la valeur de la note est incorrecte (voir ci-dessous).

Dans la classe Etudiant, copier la méthode noter() en noterV1() afin de la sauvegarder. Modifier noter() de façon à ce qu'elle lève une ValeurNoteIncorrecteException si la note est inférieure à 0 ou supérieure à 20. Le message de l'exception doit préciser la valeur de la note et qu'elle est incorrecte (par exemple : "21 est une valeur incorrecte").

Dans la classe Main, copier la méthode main() en mainV1() afin de la sauvegarder. Modifier la méthode main() de façon à ce qu'elle gère l'exception et affiche le message qu'elle véhicule.

Classe NoteDejaExistanteException

Écrire la classe NoteDejaExistanteException qui étend aussi la classe NoteException pour représenter l'exception qui sera levée par la méthode noter() si l'on tente de noter une seconde fois un étudiant sur une même matière. Cette classe aura un constructeur sans argument, mais initialisera le message de sa classe de base avec la chaîne "Cet etudiant a déjà une note dans cette matière".

Dans la classe Etudiant, copier la méthode noter() en noterV2() afin de la sauvegarder. Modifier noter() de façon à ce qu'elle lève une NoteDejaExistanteException si l'étudiant a déjà une note dans la matière que l'on souhaite noter.

Dans la classe Main, copier la méthode main() en mainV2() afin de la sauvegarder. Modifier la méthode main() de façon à ce qu'elle gère cette exception et affiche le message qu'elle véhicule.

Interface minimaliste du traceur de fonctions

Revenons sur le sujet de l'examen d'IHM que vous trouverez pour consultation en suivant ce lien https://github.com/IUTInfoAix-M2105/TestIHM2020.

Nous allons écrire le code présentant initialement l'interface suivante :

Puis, après analyse et demande de tracé, la fonction sera tracée comme suit :

Tout le code utilaires qui était donné dans l'examen est disponible dans le paquetage fr.univ_amu.iut.exercice2 du présent sujet. Il est donc inutile de cloner/forker de nouveau le sujet d'examen !

Première étape

Avant de s'intéresser à ce que contient cette interface, il faut revenir sur l'usage des classes utilitaires et la gestion des points de la courbe à tracer, que l'on obtient via l'objet CalculateurPointsFonction.

Il vous est donc demandé, comme à l'examen, de rendre la classe CalculateurPointsFonction exécutable en y ajoutant une méthode main() adéquate qui doit exploiter la classe Analyseur fournie afin :

• d'analyser la chaîne "exp(-x * 0.2) * sin(x)"
• afficher la chaîne produite par l'expression obtenue
• afficher la liste des 1001 points de la courbe de la fonction correspondante sur l'intervalle [ -0.5 ; 20 ] sous la forme f(x) = y
• afficher les valeurs min et max de la fonction sur cet intervalle

Description de l'interface

Les composants graphiques formant la scène sont résumés dans la figure suivante :

La classe TraceurDeFonction

C'est la classe principale qui représente la fenêtre. Elle doit donc étendre la classe Application. Certains composants graphiques et données membres ne serviront que localement, et d'autres devront pouvoir être accessibles au panneau de tracé (classe PanneauTrace).

Débuter l'écriture de cette classe par les déclarations suivantes :

public class TraceurDeFonction ... {
  static final String[] titresParametres = {"delta X", "X min", "X max", "delta Y", "Y min", "Y max" };
  static final Font POLICE = Font.font("Monospaced", FontWeight.NORMAL, 12);

  private double[] valeurParametres = {1, -0.5, +20, 0.2 };
  private TextField[] champsParametres;
  private TextField texteFonction;
  private PanneauTrace panneauTrace;
  private Button boutonTracer;
  private CalculateurPointsFonction calculateurPoints;

  ...
}

Il faudra aussi doter de votre classe de différents accesseurs :

• getDeltaX(), getXmin(), getXmax() et getDeltaY() qui retournent la valeur contenue dans le TextField correspondant.
• getCalculateurPoints() qui retourne le calculateur de points qui aura été créé lors de l'analyse de l'expression et des paramètres utilisateurs ;

Les TextField contenant Ymin et Ymax doivent avoir un fond grisé (utiliser la méthode setStyle("-fx-background-color: lightgrey")) et sont non éditables. Initialement, ils contiennent chacun une chaîne vide et le bouton Tracer doit être désactivé.

Ces TextField seront modifiés si l'analyse de l'expression et des paramètres ne provoque pas d'erreur, et contiendront les valeurs calculées par l'objet CalculateurPointsFonction. Pour fixer leur valeur, utiliser par exemple String.format("%.2f", calculateurPoints.getYMin()) pour que le contenu soit bien visible dans le TextFiled. Dans ce cas, le bouton Tracer sera activé.

Si l'analyse provoque une erreur, il est possible d'afficher une boîte de dialogue informant de l'erreur à l'aide d'un objet Alert.

Compléter cette classe en déléguant le traitement des clics sur les boutons à des méthodes spécifiques. Par exemple, pour le bouton Analyser, utiliser une lambda, par exemple : boutonAnalyser.setOnAction(event -> analyserParametres()); et définir la méthode analyserParametres().

La classe PanneauTrace

Écrire la classe PanneauTrace qui étend Pane, et dont le constructeur :

• prend en argument l'instance de TraceurDeFonction qui le contient ;
• sauvegarde cet objet TraceurDeFonction dans une donnée membre privée ;
• fixe un fond blanc à ce Pane ;
• ainsi qu'une taille préférée de 400 x 280.

Définir dans cette classe la méthode redessiner() suivante :

  public void redessiner() {
    getChildren().clear();
    initParams();
    calculCoeffTransformationsAffines();
    tracerAxes();
    tracerGrille();
    tracerFonction();
  }

qui sera appelée suite au clic sur le bouton Tracer.

La méthode initParams()doit récupérer du TraceurDeFonction les éléments nécessaires au tracé et les sauvegarder dans des données membres privées.

Les autres méthodes devraient avoir un nom suffisamment parlant...