Fiche de révision : Java pour débutants

📋 Plan du Cours

1. Fondamentaux et caractéristiques de Java
2. Installation et fonctionnement de Java
3. Structure d’un programme Java
4. Commentaires et identifiants
5. Variables, types et visibilité
6. Conversions, constantes et énumérations
7. Tableaux et manipulations
8. Chaînes de caractères
9. Manipulation des chaînes de caractères
10. Dates et heures en Java
11. Opérateurs et expressions
12. Structures de contrôle

📖 1. Fondamentaux et caractéristiques de Java

🔑 Notions clés & Définitions

• Java : Langage de programmation orienté objet créé par des employés de Sun Microsystems en 1995.
• Typage fort : Le typage fort de Java impose notamment de respecter la casse, les accolades et les points-virgules du langage.

★ À maîtriser

📌 Java est portable, car il peut être utilisé sur Mac, Windows et Linux sans modification majeure du langage.

Compléments

• En 2020, Java figurait en cinquième position des technologies les plus populaires auprès des développeurs interrogés par Stack Overflow et était plébiscité par 40 % des personnes sondées.

💡 Astuce mémo

Java s’exécute avec la JVM, contrairement à JavaScript principalement exécuté dans le navigateur.

📖 2. Installation et fonctionnement de Java

🔑 Notions clés & Définitions

• JDK : Ou Java Development Kit, regroupe les outils de base nécessaires pour développer des programmes Java, notamment le JRE, le compilateur et les API Java.
• IDE : Environnement de développement composé d’outils destinés à augmenter la productivité du développeur.

📝 Points essentiels

• 🔄 L’exécution d’un programme Java suit trois étapes:
  1. Le code source est enregistré en fichier .java.
  2. Le code source est compilé en fichier .class contenant du bytecode.
  3. La machine virtuelle Java interprète le bytecode et produit le résultat.

💡 Astuce mémo

Code source → bytecode → JVM → résultat à l’écran.

📖 3. Structure d’un programme Java

★ À maîtriser

📌 Un fichier source Java peut contenir une ou plusieurs classes, et chaque classe peut posséder une ou plusieurs méthodes.

📌 Une application Java doit posséder une méthode main, qui constitue le point d’entrée chargé par la JVM pour exécuter le programme.

Compléments

• Dans l’exemple présenté, la classe Voiture contient une méthode accélérer et des instructions terminées par un point-virgule.

💡 Astuce mémo

Fichier .java → classe → méthode → instructions.

📖 4. Commentaires et identifiants

🔑 Notions clés & Définitions

• Commentaire : Fournit des explications dans le code mais n’est pas pris en compte par le compilateur et n’apparaît pas dans la console.

📝 Points essentiels

• Java propose trois types de commentaires:
  • Le commentaire abrégé avec deux slashs.
  • Le commentaire multiligne entre slash-étoile et étoile-slash.
  • Le commentaire de documentation JavaDoc avec slash-double étoile.

📌 Un identifiant Java doit commencer par une lettre, ne doit pas être un mot clé ou une valeur littérale comme null, et ne peut pas contenir d’espace, de tabulation ni de caractère spécial interdit.

📖 5. Variables, types et visibilité

🔑 Notions clés & Définitions

• Variable : Mémorise une valeur utile au fonctionnement de l’application et doit être déclarée avant son utilisation.
• Niveau d’accès : Détermine quelle partie du code est autorisée à lire ou à écrire dans une variable.

★ À maîtriser

• Selon son emplacement, une variable Java peut être:

  • Une variable d’instance dans une classe.
  • Une variable de classe lorsqu’elle est déclarée avec static dans une classe.
  • Une variable locale dans une fonction.

• Les sept types de base présentés sont:

  • byte
  • short
  • int
  • long
  • float
  • double
  • char

Compléments

• Les niveaux d’accès présentés sont: private dans la classe., protected dans la classe, ses sous-classes et le même package., public partout., static pour transformer une variable d’instance en variable de classe lorsqu’il est associé à un autre niveau.

💡 Astuce mémo

I-C-L : instance, classe, locale.

📖 6. Conversions, constantes et énumérations

🔑 Notions clés & Définitions

• Conversion de type : Transforme une variable d’un type en une variable d’un autre type.
• Énumération : Définit un ensemble de constantes liées entre elles, dont la première valeur est initialisée à 0 et les suivantes avec un incrément de 1.

★ À maîtriser

• La méthode String.valueOf convertit une valeur d’un type de base en chaîne de caractères, tandis que les méthodes parse de la classe Integer convertissent une chaîne en valeur numérique.

📌 Une constante Java est déclarée avec final et doit être initialisée au moment de sa déclaration, car elle ne peut ensuite plus être affectée.

Compléments

📐 Formule — Le prix TTC est calculé par $prix\ TTC = prix\ hors\ taxe \times taux\ de\ TVA$, avec un taux de TVA égal à 1,196 dans l’exemple.

💡 Astuce mémo

Conversion vers un type inférieur → risque de perte d’information.

📖 7. Tableaux et manipulations

🔑 Notions clés & Définitions

• Tableau : Regroupe des variables de même type sous un même nom et permet de les différencier par un index.
• Tableau multidimensionnel : Tableau contenant d’autres tableaux, avec une paire de crochets par dimension.

★ À maîtriser

📌 Le premier élément d’un tableau possède l’index 0 et le plus grand index est égal au nombre de cases moins 1.

• 🔄 La manipulation d’un tableau se fait en trois étapes:
  1. Déclarer la variable tableau.
  2. Créer le tableau en allouant sa mémoire.
  3. Stocker et manipuler les éléments.

📌 La recherche avec binarySearch exige que le tableau soit préalablement trié et renvoie l’index trouvé ou une valeur négative si l’élément est absent.

Compléments

• Un tableau créé avec 12 cases possède les index 0 à 11, et ses caractéristiques de type et de taille ne peuvent plus être modifiées après sa création.

• La méthode sort trie les valeurs numériques par ordre croissant et les chaînes de caractères par ordre alphabétique, tandis que parallelSort exploite les capacités d’une machine multiprocesseur.

• copyOf copie un tableau entier avec une longueur choisie, tandis que copyOfRange copie seulement une plage définie par un indice initial et un indice final.

💡 Astuce mémo

Déclarer → allouer → stocker et manipuler.

📖 8. Chaînes de caractères

🔑 Notions clés & Définitions

• charAt : Retourne le caractère situé à l’index fourni dans une chaîne, dont le premier caractère se trouve à l’index 0.
• length : De la classe String retourne le nombre de caractères d’une chaîne.
• substring : Retourne une portion de chaîne allant de l’index de départ inclus jusqu’au caractère précédant l’index de fin.

📝 Points essentiels

📌 Pour inclure un guillemet double dans une chaîne Java, il faut le protéger avec une séquence d’échappement.

📖 9. Manipulation des chaînes de caractères

🔑 Notions clés & Définitions

• charAt : La méthode charAt retourne le caractère situé à l’index indiqué dans une chaîne de caractères.
• length : La méthode length de la classe String retourne la longueur de la séquence de caractères d’une chaîne.
• substring : La méthode substring retourne une portion de chaîne entre une position de départ incluse et une position de fin exclue.
• indexOf : La méthode indexOf recherche une chaîne à l’intérieur d’une autre et retourne la position trouvée, ou -1 si la chaîne recherchée est absente.
• trim : La méthode trim supprime les espaces situés avant le premier caractère significatif et après le dernier caractère significatif d’une chaîne.
• replace : La méthode replace reçoit une chaîne recherchée et une chaîne de remplacement, puis retourne une chaîne dans laquelle les occurrences recherchées sont remplacées.

★ À maîtriser

📌 La méthode equals compare deux chaînes en distinguant les majuscules et les minuscules, tandis que equalsIgnoreCase les compare sans tenir compte de cette distinction.

Compléments

📌 toUpperCase convertit tous les caractères d’une chaîne en majuscules, tandis que toLowerCase les convertit en minuscules.

📖 10. Dates et heures en Java

🔑 Notions clés & Définitions

• Classes temporelles : Les principales classes temporelles sont LocalDate pour une date sans heure, LocalDateTime pour une date et une heure sans fuseau, LocalTime pour une heure sans fuseau, OffsetDateTime pour une date et une heure avec décalage UTC, OffsetTime pour une heure avec décalage UTC, ZonedDateTime pour une date et une heure avec fuseau, Duration pour une durée en heures, minutes et secondes, Period pour une durée en jours, mois et années, MonthDay pour un mois et un jour sans année, et YearMonth pour un mois et une année.

★ À maîtriser

• Java représente généralement les dates et heures comme un nombre de secondes ou de millisecondes écoulées depuis le 1er janvier 1970 à minuit, mais les classes de dates fournissent une représentation lisible pour l’utilisateur.

• La méthode of construit une instance à partir de valeurs fournies, la méthode from convertit un type temporel en un autre, et la méthode parse transforme une chaîne de caractères en type temporel correspondant.

• La conversion d’un LocalDateTime vers un LocalDate entraîne une perte d’information, car l’heure est supprimée.

Compléments

• LocalDate.of(2023, 6, 21) crée la date du 21 juin 2023.

💡 Astuce mémo

LocalDate = date ; LocalDateTime = date + heure ; ZonedDateTime = date + heure + fuseau

📖 11. Opérateurs et expressions

🔑 Notions clés & Définitions

• Expression : Une expression est la combinaison d’un ou de plusieurs opérateurs et des éléments sur lesquels ils s’appliquent, comme des variables, des constantes, des valeurs littérales ou des retours de fonction.

★ À maîtriser

📐 Formule — L’affectation augmentée $x += 2$ est équivalente à $x = x + 2$.

• Les opérateurs arithmétiques sont:
  • • pour l’addition ou la concaténation
  • • pour la soustraction
  • • pour la multiplication
  • / pour la division
  • % pour le reste de la division entière

📌 Les opérateurs logiques &&, ||, ^ et ! correspondent respectivement au ET, au OU, au OU exclusif et à la négation, tandis que & et | évaluent respectivement le ET et le OU binaires sur des entiers.

• Les opérateurs de comparaison ==, !=, <, >, <= et >= renvoient une valeur booléenne, et instanceof vérifie qu’un objet est créé à partir d’une classe ou d’une sous-classe donnée.

Compléments

• Les opérateurs unaires comprennent:

  • le moins unaire
  • le complément à 1 avec tilde
  • l’incrémentation ++
  • la décrémentation --
  • la négation !

• 🔄 L’ordre général d’évaluation est: les incrémentations et décrémentations préfixées, les opérations arithmétiques, les comparaisons, les opérations logiques, les affectations

💡 Astuce mémo

Arithmétique → comparaison → logique → affectation

📖 12. Structures de contrôle

★ À maîtriser

📌 Les structures de décision if et switch choisissent un chemin d’exécution, tandis que les structures de boucle while, do while et for répètent une portion de code.

• L’instruction if exécute une instruction ou un bloc si la condition est vraie, peut utiliser else lorsque la condition est fausse et peut imbriquer plusieurs conditions avec else if.

📌 La structure switch évalue une expression, compare sa valeur aux différents case, exécute default si aucune valeur ne correspond et utilise généralement break à la fin de chaque bloc.

• La boucle while évalue sa condition avant chaque passage et exécute le bloc tant que cette condition est vraie; si elle est fausse dès le départ, le bloc n’est pas exécuté.

• La boucle for regroupe une initialisation exécutée une fois, une condition évaluée avant chaque itération et une instruction d’itération exécutée après chaque bloc tant que la condition reste vraie.

Compléments

• Dans une boucle while avec i initialisé à 0, la condition i < 10, l’affichage de i et l’instruction i++, les valeurs du compteur sont affichées puis i est incrémenté à chaque passage.

💡 Astuce mémo

if et switch décident ; while et for répètent

📊 Tableaux de synthèse

Types de variables Java

Classes temporelles principales