5. Exercices sur un système de gestion de véhicules¶

Voici un exercice sur un système de gestion de véhicules, basé en partie sur l’exemple précédent.

Partie 1¶

Crée un projet dans IntelliJ nommé Vehicules.
Crée un package nommé vehicules dans le dossier src.
Crée toutes les classes données dans le diagramme de classes suivant.
Teste ton code avec le main qui suit le diagramme.
- Pour tester tes classes avec le code du Main, tu devras ajouter au moins un constructeur par classe.
Ajoutes des getters et des setters pour tes classes.

Diagramme de classes¶

Source PlantUML

@startuml
skinparam classAttributeIconSize 0

class Vehicule {
    - nom: String
    - vitesseMax: int
    + toString(): String
}

class VehiculeNonMotorise {
    - typePropulsion: String
    + toString(): String
}

class VehiculeMotorise {
    - puissance: int
    + toString(): String
}

class Velo {
    - nombreDeVitesses: int
    + toString(): String
}

class Caleche {
    - typeAnimal: String
    - nombreDeChevaux: int
    + toString(): String
}

class PatinsARoulettes {
    - nombreDeRoues: int
    + toString(): String
}

class Moto {
    - cylindree: int
    + toString(): String
}

class Voiture {
    - nombreDePortes: int
    + toString(): String
}

class Camion {
    - capaciteDeCharge: int
    + toString(): String
}

Vehicule <|-- VehiculeNonMotorise
Vehicule <|-- VehiculeMotorise
VehiculeNonMotorise <|-- Velo
VehiculeNonMotorise <|-- Caleche
VehiculeNonMotorise <|-- PatinsARoulettes
VehiculeMotorise <|-- Moto
VehiculeMotorise <|-- Voiture
VehiculeMotorise <|-- Camion

@enduml

`Main.java`¶

import vehicules.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Velo velo = new Velo("VTT", 40, 21);
        Caleche caleche = new Caleche("vehicules.Caleche de luxe", 10, "Cheval", 2);
        PatinsARoulettes patins = new PatinsARoulettes("Patins de vitesse", 30, 4);
        Moto moto = new Moto("Honda CB500F", 180, 47, 500);
        Voiture voiture = new Voiture("Peugeot 308", 220, 130, 5);
        Camion camion = new Camion("Mercedes-Benz Actros", 120, 500, 20);

        System.out.println("Détails du vélo:\n" + velo);
        System.out.println("\nDétails de la calèche:\n" + caleche);
        System.out.println("\nDétails des patins à roulettes:\n" + patins);
        System.out.println("\nDétails de la moto:\n" + moto);
        System.out.println("\nDétails de la voiture:\n" + voiture);
        System.out.println("\nDétails du camion:\n" + camion);
    }
}

Partie 2¶

Faites les modifications suivantes au projet.

Attributs à Ajouter¶

Couleur : Ajouter un attribut couleur à la classe Vehicule.
Poids : Ajouter un attribut poids à la classe Vehicule.
Type de Carburant : Ajouter un attribut typeCarburant à la classe VehiculeMotorise.
Nombre de Passagers : Ajouter un attribut nombreDePassagers à la classe VehiculeMotorise.
Vitesse Courante : Ajouter un attribut vitesseCourante à la classe Vehicule.

Ajouter également les getters et setters correspondants.

Méthodes à Ajouter¶

Méthode demarrer() : Ajouter une méthode demarrer() à la classe VehiculeMotorise pour simuler le démarrage du moteur.
Méthode accelerer(double delta) : Ajouter une méthode accelerer() à la classe Vehicule pour simuler l’accélération.
Méthode freiner(double delta) : Ajouter une méthode freiner() à la classe Vehicule pour simuler le freinage.

Le but de cet exercice est de comprendre l’héritage et le polymorphisme. Le but n’est pas de faire une simulation exacte du comportement des véhicules. Vous pouvez par exemple placer des println dans les méthodes, et utiliser le paramètre double delta pour ajouter ou enlever à la vitesse courante, et ne pas calculer l’accélération avec les formules physiques correctes.

Utilisation du Polymorphisme¶

Créer un tableau ou une liste de Vehicule et y ajouter des instances de différentes sous-classes.
Itérer sur ce tableau pour appeler les méthodes ajoutées (demarrer(), accelerer(), freiner(), calculerPrix()) pour démontrer le polymorphisme.

Diagramme de classes¶

Source PlantUML

@startuml
skinparam classAttributeIconSize 0

class Vehicule {
    - nom: String
    - vitesseMax: int
    - vitesseCourante: int
    - couleur: String
    - poids: int
    + toString(): String
    + accelerer(double delta): void
    + freiner(double delta): void
}

class VehiculeNonMotorise {
    - typePropulsion: String
    + toString(): String
}

class VehiculeMotorise {
    - puissance: int
    - typeCarburant: String
    - nombreDePassagers: int
    + toString(): String
    + demarrer(): void
}

class Velo {
    - nombreDeVitesses: int
    + toString(): String
}

class Caleche {
    - typeAnimal: String
    - nombreDeChevaux: int
    + toString(): String
}

class PatinsARoulettes {
    - nombreDeRoues: int
    + toString(): String
}

class Moto {
    - cylindree: int
    + toString(): String
    + demarrer(): void
}

class Voiture {
    - nombreDePortes: int
    + toString(): String
    + demarrer(): void
}

class Camion {
    - capaciteDeCharge: int
    + toString(): String
    + demarrer(): void
}

Vehicule <|-- VehiculeNonMotorise
Vehicule <|-- VehiculeMotorise
VehiculeNonMotorise <|-- Velo
VehiculeNonMotorise <|-- Caleche
VehiculeNonMotorise <|-- PatinsARoulettes
VehiculeMotorise <|-- Moto
VehiculeMotorise <|-- Voiture
VehiculeMotorise <|-- Camion

@enduml

Partie 3¶

Dépôt Git

La partie 3 ajoute un gestionnaire de véhicules qui gère tous les types de véhicules dans une seule liste private List<Vehicule> vehicules;. La classe com.google.gson.Gson est utilisé pour exporter/importer la liste en format JSON. Mais pour bien charger les véhicules sauvegardés dans la liste, il faut également utiliser com.google.gson.GsonBuilder et définir un JsonDeserializer pour charger les véhicules dans la bonne sous-classe de Vehicule, sinon tous les véhicules seront créés directement comme des instances de Vehicule, et non pas dans les bonnes sous-classes (Moto, Velo, …).

L’attribut type a été ajouté à la classe Vehicule, et est initialisé au nom de la classe dans le constructeur avec this.type = getClass().getSimpleName();.

Par exemple, le vélo créé de cette façon

Velo velo = new Velo("VTT", 40, "Bleu", 15, 21);

va être sérialisé de cette façon :

{
  "nombreDeVitesses": 21,
  "typePropulsion": "Pédalage",
  "type": "Velo",
  "nom": "VTT",
  "vitesseMax": 40,
  "vitesseCourante": 0,
  "couleur": "Bleu",
  "poids": 15
}

Si l’attribut type n’était pas présent dans la version JSON de l’objet, comment pourrait-on savoir que l’objet n’est pas seulement un Vehicule, mais un Velo, qui est une sous-classe de Vehicule ? On pourrait remarquer que l’attribut nombreDeVitesses est défini uniquement dans Velo, donc on pourrait en déduire que c’est vraiment un Velo. Mais que fera-t-on pour les autres sous-classes de Vehicule ? Il faudra identifier des cas particuliers pour les différencier, ce qui ne sera pas toujours possible en général. Et même si c’était possible, le code obtenu dans le Deserializer sera plus complexe, avec plusieurs cas particuliers à gérer. En ajoutant un attribut type qui est géré automatiquement dans le constructeur, le code du Deserializer sera simplifié, et l’ajout de nouvelles sous-classes sera également simplifié grandement.

Classe `VehiculeDeserializer`¶

Objectif du Code¶

Ce code est un désérialiseur personnalisé pour Gson qui permet de convertir un JSON en objets Java de type Vehicule (et ses sous-classes comme Velo, Voiture, etc.). Il gère le polymorphisme en se basant sur un champ "type" dans le JSON pour déterminer la classe concrète à instancier.

1. Déclaration de la Classe¶

public class VehiculeDeserializer implements JsonDeserializer {
    private static final String CLASS_PROPERTY_NAME = "type";
    // ...
}

JsonDeserializer : Indique que cette classe désérialise des objets de type Vehicule.
CLASS_PROPERTY_NAME : Le nom du champ dans le JSON qui contient le type de véhicule (par défaut "type").

2. Méthode `deserialize()`¶

@Override
public Vehicule deserialize(JsonElement json, Type typeOfT, JsonDeserializationContext context) throws JsonParseException {
    JsonObject jsonObject = json.getAsJsonObject();
    String type = jsonObject.get(CLASS_PROPERTY_NAME).getAsString();

    try {
        Class clazz = Class.forName("vehicules." + type);
        return context.deserialize(json, clazz);
    } catch (ClassNotFoundException e) {
        throw new JsonParseException("Classe non trouvée: " + type, e);
    }
}

Étapes :¶

Extraction du type :
```
String type = jsonObject.get(CLASS_PROPERTY_NAME).getAsString();
```
- Récupère la valeur du champ "type" dans le JSON (ex : "Velo", "Voiture").
Chargement de la classe :
```
Class clazz = Class.forName("vehicules." + type);
```
- Construit le nom complet de la classe (ex: vehicules.Velo).
- Suppose que toutes les sous-classes de Vehicule sont dans le package vehicules.
Désérialisation :
```
return context.deserialize(json, clazz);
```
- Utilise Gson pour convertir le JSON en objet de la classe trouvée.

Exemple¶

JSON d’Entrée¶

{
  "type": "Velo",
  "nom": "VTT",
  "vitesseMax": 40,
  "couleur": "Bleu",
  "poids": 15,
  "nombreDeVitesses": 21
}

Comportement :¶

Le champ "type": "Velo" est détecté.
La classe vehicules.Velo est chargée.
Gson crée un objet Velo avec les attributs du JSON.

Points Clés à Comprendre¶

1. Polymorphisme :¶

Permet de désérialiser des sous-classes de Vehicule sans connaître leur type à l’avance.
Nécessite que le JSON contienne un champ "type" pour indiquer la classe cible.

2. Réflexion Java :¶

Utilise Class.forName() pour charger dynamiquement une classe à partir de son nom.
Si la classe n’existe pas, une exception ClassNotFoundException est levée.

3. Gestion des Erreurs :¶

Si le champ "type" est manquant dans le JSON : NullPointerException.
Si le nom de classe est incorrect : JsonParseException.

Problèmes Potentiels¶

1. Package Invalide :¶

Si les sous-classes ne sont pas dans vehicules, ajustez le code :
```
Class.forName("mon.package.custom." + type);
```

2. Sérialisation :¶

Pour que cela fonctionne, le JSON doit être généré avec le champ "type". Utilisez un sérialiseur personnalisé ou ajoutez manuellement le champ.

3. Sécurité :¶

La réflexion (Class.forName()) peut être risquée si le champ "type" provient d’une source non fiable (risque d’injection de code).

Citations

[1] https://www.finra.org/about/technology/blog/how-to-serialize-deserialize-interfaces-in-java-using-gson
[2] https://stackoverflow.com/questions/21767485/gson-deserialization-to-specific-object-type-based-on-field-value
[3] https://www.jmdoudoux.fr/java/dej/chap-gson.htm
[4] https://github.com/google/gson
[5] https://jmdoudoux.developpez.com/cours/developpons/java/chap-gson.php
[6] https://www.baeldung.com/gson-list
[7] https://annycedavis.com/2014/10/android-custom-gson-deserialization-w.html
[8] http://google.github.io/gson/UserGuide.html

Classe `GestionnaireVehicules`¶

Dans le constructeur du gestionnaire de véhicules, il faut modifier la création de l’instance de Gson pour utiliser le VehiculeDeserializer.

        this.gson = new GsonBuilder()
                .setPrettyPrinting()
                .registerTypeAdapter(Vehicule.class, new VehiculeDeserializer())
                .create();

La méthode setPrettyPrinting() est utilisée pour faciliter la lecture du fichier JSON par un humain.

Info IA

Page rédigée en partie avec l’aide d’un assistant IA, principalement à l’aide de Perplexity AI, avec le LLM Claude 3.5 Sonnet. L’IA a été utilisée pour générer des explications, des exemples et/ou des suggestions de structure. Toutes les informations ont été vérifiées, éditées et complétées par l’auteur.

5. Exercices sur un système de gestion de véhicules¶

Partie 1¶

Diagramme de classes¶

Main.java¶

Partie 2¶

Attributs à Ajouter¶

Méthodes à Ajouter¶

Utilisation du Polymorphisme¶

Diagramme de classes¶

Partie 3¶

Classe VehiculeDeserializer¶

Objectif du Code¶

1. Déclaration de la Classe¶

2. Méthode deserialize()¶

Étapes :¶

Exemple¶

JSON d’Entrée¶

Comportement :¶

Points Clés à Comprendre¶

1. Polymorphisme :¶

2. Réflexion Java :¶

3. Gestion des Erreurs :¶

Problèmes Potentiels¶

1. Package Invalide :¶

2. Sérialisation :¶

3. Sécurité :¶

Classe GestionnaireVehicules¶

`Main.java`¶

Classe `VehiculeDeserializer`¶

2. Méthode `deserialize()`¶

Classe `GestionnaireVehicules`¶