Programmation Orientée Objet en Python : Concepts Fondamentaux, Héritage et Conception Avancée

1. A propos du cours

  1. Auteur : Rushed Kanawati (LIPN - Université Sorbonne Paris Nord)
  2. Type : Support de cours complet (PDF)
  3. Langue : Français
  4. Licence : Non spécifiée (Cours universitaire M2207)

2. Prérequis

  1. Connaissance des bases de la programmation Python (syntaxe, variables, structures de contrôle).
  2. Familiarité avec les structures de données de base en Python (listes, dictionnaires).
  3. Compréhension du concept de modularité et d'utilisation des fonctions.

3. Publique cible

Ce cours s'adresse aux étudiants de niveau Licence suivant le module M2207, ayant déjà acquis les bases de la programmation impérative en Python. Il vise à leur faire maîtriser le paradigme orienté objet, essentiel pour le développement de logiciels complexes, modulaires et maintenables.

4. Outils matériels et logiciels

4.1 Outils matériels

  1. Un ordinateur pour la pratique des exercices et la mise en œuvre des concepts.

4.2 Outils logiciels

  1. Une installation de Python 3.
  2. Un environnement de développement adapté à Python (IDE comme PyCharm, VS Code, ou éditeur de texte).
  3. Un terminal ou invite de commande pour exécuter les scripts.

5. Champs d'applications

  1. Conception de logiciels modulaires et évolutifs.
  2. Modélisation de systèmes complexes par abstraction en objets.
  3. Développement d'applications avec architecture maintenable.
  4. Création de bibliothèques et frameworks réutilisables.
  5. Ingénierie logicielle et conception de design patterns.

6. Courte description

Ce cours avancé de Python se concentre exclusivement sur la Programmation Orientée Objet (POO). Il couvre en profondeur tous ses concepts fondamentaux : classes, objets, attributs, méthodes, héritage, polymorphisme, classes abstraites et gestion des exceptions dans un contexte objet.

7. Longue description du cours

Ce document constitue le support du module M2207 consacré à la Programmation Orientée Objet (POO) en Python. Contrairement à une initiation générale à Python, ce cours se spécialise sur le paradigme objet, abordant de manière systématique et approfondie tous les mécanismes qui permettent de concevoir des applications robustes, modulaires et facilement maintenables.

7.1 Introduction et Fondements

Le cours commence par une introduction au paradigme orienté objet, en expliquant sa philosophie et ses avantages par rapport à la programmation procédurale. Il présente les concepts de base : classe comme plan de construction, objet comme instance concrète, attributs pour l'état et méthodes pour le comportement. La notion d'encapsulation est introduite comme principe fondamental de protection des données.

7.2 Structure des Classes en Python

Une section importante détaille la syntaxe spécifique de Python pour la POO. Elle explique la déclaration d'une classe avec le mot-clé class, le rôle crucial du constructeur __init__ et de l'argument self. Les différents types d'attributs (d'instance, de classe) et de méthodes (d'instance, de classe, statiques) sont présentés avec leurs cas d'usage respectifs.

7.3 Relations entre Classes et Héritage

Le cœur du cours explore les relations structurelles entre classes. L'héritage, mécanisme permettant à une classe (classe fille) d'étendre une autre classe (classe mère), est expliqué en détail, avec la syntaxe Python correspondante. Les concepts de redéfinition de méthodes (overriding) et de polymorphisme sont développés, montrant comment un objet peut prendre différentes formes et répondre différemment à un même message selon son type réel.

7.4 Concepts Avancés de Modélisation

Le cours aborde ensuite des concepts de modélisation plus avancés. Les classes abstraites (utilisant le module abc en Python) sont présentées comme des modèles incomplets qui définissent une interface commune pour un groupe de classes dérivées. La notion d'interface (implicite en Python via le duck typing) est discutée. La gestion des exceptions dans un contexte orienté objet est également couverte, expliquant comment lever et capturer des exceptions personnalisées.

7.5 Bonnes Pratiques et Design

Enfin, le cours insiste sur les bonnes pratiques de conception orientée objet. Il traite des principes SOLID de manière accessible, de l'importance de la faible couplage et de la forte cohésion, et présente quelques design patterns élémentaires adaptés à Python. Des exemples concrets et des études de cas illustrent comment appliquer ces concepts pour résoudre des problèmes de programmation réels.

En résumé, ce cours se distingue comme une ressource spécialisée et complète sur la POO en Python. Il va bien au-delà d'une simple introduction syntaxique pour plonger dans la pensée objet et les principes de conception logicielle. Son plan structuré et progressif en fait un excellent support pour quiconque souhaite passer d'une utilisation basique de Python à la maîtrise de l'écriture de programmes bien architecturés et professionnels.

8. Aperçu du document

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