TP3 – Intégration de la sauvegarde

Une flotte de vaisseaux spatiaux en orbite autour d'une planète

Contexte

La galaxie est en plein chaos et la gestion de vos équipages devient critique. Aujourd'hui, chaque fois que le programme s'arrête, la flotte revient à son état de départ. Recrues, promotions et vaisseaux ajoutés disparaissent.

Pour ne plus rien perdre, votre poste de commandement doit sauvegarder l'état de la flotte dans un fichier et savoir le recharger… sans se laisser piéger par un fichier abîmé ou falsifié.

Ce TP en bref

Objectifs : convertir des objets en dictionnaires, sauvegarder et charger en JSON, gérer les erreurs de fichier et valider des données venues de l'extérieur.
Vous avancez à votre rythme, en séance ou chez vous. Le projet complet est à rendre au plus tard le jeudi 5 novembre à 16h30. Seul le dernier commit poussé avant cette heure est évalué.
Commitez et poussez régulièrement. Je suis l'avancée de vos dépôts jusqu'au 5 novembre.
Bloqué ? Relisez le cours 3, puis écrivez-moi : chris.chevalier@ecole-hexagone.com.
L'IA est autorisée pour le projet, à une condition : comprendre chaque ligne de votre code. Je le vérifierai en soutenance.

1 Des objets aux dictionnaires

Méthodes · héritage · composition

JSON ne connaît pas vos classes. json.dumps(fleet) provoque donc une TypeError. Chaque classe doit savoir se convertir en dictionnaire, avec une méthode to_dict() écrite dans son propre fichier (person.py, spaceship.py ou fleet.py).

Classe	`to_dict()` renvoie…
`Person`	`first_name`, `last_name`, `gender` et `age`
`Operator`	`"type": "operator"`, les clés de `Person`, puis `role` et `experience`
`Mentalist`	`"type": "mentalist"`, les clés de `Person`, puis `mana`
`Spaceship`	`name`, `ship_type`, `condition` et `crew` : la liste des `to_dict()` de chaque membre
`Fleet`	`name` et `spaceships` : la liste des `to_dict()` de chaque vaisseau

Le bon format, vous l'avez déjà Le résultat de fleet.to_dict() a exactement le format de FLEET_DATA du TP2, avec une clé experience en plus pour les opérateurs. Votre build_fleet() saura donc reconstruire la flotte. Adaptez-le seulement pour lire l'expérience avec m.get("experience", 0), puisqu'elle est absente de FLEET_DATA.


      fleet = build_fleet(FLEET_DATA)
      fleet.spaceships[0].crew[0].act()         # Hugo Crast pilote le vaisseau.

      data = fleet.to_dict()
      print(data["spaceships"][0]["crew"][0])
      # {'type': 'operator', 'first_name': 'Hugo', 'last_name': 'Crast', 'gender': 'M',
      #  'age': 37, 'role': 'pilote', 'experience': 1}

      again = build_fleet(data)
      print(again.to_dict() == data)             # True

Indices

Revoyez la notion de sauvegarde d'objets avec to_dict().
Dans Operator, ne réécrivez pas les quatre clés de Person. Partez de super().to_dict() puis complétez le dictionnaire.
Dans Spaceship et Fleet, chaque objet contenu sait déjà se convertir. Une boucle qui appelle leur to_dict() suffit. C'est la composition qui travaille pour vous.

2 Sauvegarder et charger

JSON · fichiers · exceptions

Dans un nouveau fichier storage.py, écrivez :

save_fleet(fleet, path), qui enregistre fleet.to_dict() dans un fichier JSON lisible : indenté, en UTF-8, avec les accents conservés.
load_fleet(path), qui relit le fichier et renvoie un objet Fleet grâce à build_fleet().

load_fleet() ne doit jamais faire planter le programme. Quand le chargement est impossible, elle lève une ValueError avec un message clair, que le menu affichera :

Situation	Exception d'origine	Message conseillé
le fichier n'existe pas	`FileNotFoundError`	`aucune sauvegarde « fleet.json »`
le JSON est mal formé	`json.JSONDecodeError`	`la sauvegarde « fleet.json » est corrompue`
une clé attendue manque	`KeyError`	`la sauvegarde « fleet.json » est incomplète`
une valeur est interdite (rôle inconnu…)	`ValueError` de vos classes	le message de votre classe, tel quel


      save_fleet(fleet, "fleet.json")
      print(load_fleet("fleet.json").to_dict() == fleet.to_dict())   # True

      load_fleet("missing.json")
      # ValueError: aucune sauvegarde « missing.json »

Indices

Revoyez l'écriture et la lecture du JSON ainsi que le chargement robuste.
json.dump(data, file, indent=2, ensure_ascii=False) dans un fichier ouvert avec encoding="utf-8".
Dans un except, vous pouvez lever une nouvelle exception : raise ValueError("…").

3 Le menu

Menu · exceptions

Ajoutez [7] Sauvegarder la flotte et [8] Charger une flotte.
Le nom du fichier est demandé à l'utilisateur, avec fleet.json par défaut s'il appuie simplement sur Entrée.
Si le chargement échoue, le message d'erreur s'affiche et la flotte actuelle est conservée.


      Votre choix : 7
      Fichier de sauvegarde [fleet.json] :
      Flotte Galactica sauvegardée dans « fleet.json ».

      Votre choix : 8
      Fichier à charger [fleet.json] : old.json
      Chargement impossible : aucune sauvegarde « old.json »

4 Testez comme un attaquant

Validation des entréesSécurité

Un fichier de sauvegarde se modifie avec n'importe quel éditeur de texte. Mettez-vous à la place d'un utilisateur malveillant : faites une copie de fleet.json, modifiez-la, puis essayez de la charger. Votre programme doit réagir ainsi :

Modification dans la copie	Comportement attendu
un rôle devient `"root"`	chargement refusé : `rôle inconnu : root`
un mana devient `9999`	chargé, mais le mana est ramené à 100 par votre setter
la clé `"age"` d'un membre est supprimée	chargement refusé : sauvegarde incomplète
la dernière accolade `}` est supprimée	chargement refusé : sauvegarde corrompue

Réfléchissez

Pour le mana, votre programme corrige la valeur. Pour le rôle, il la refuse. Quelle stratégie est la plus sûre ? Dans quels cas ?
Si l'attaquant change un âge de 37 en 38, aucune de vos validations ne le voit. La valeur est plausible. Valider les données ne détecte pas toutes les modifications.
C'est pour éviter ces pièges que l'on utilise JSON et jamais eval() sur des données non fiables.

5 Fichiers de test et README

Git · documentation

Commitez deux fichiers de test dans votre dépôt : une sauvegarde valide (fleet.json) et une sauvegarde piégée (fleet-corrupted.json), que votre programme doit refuser proprement.
Complétez votre README.md :
- comment lancer le programme et à quoi sert chaque option du menu ;
- les bonus réalisés, TP par TP ;
- votre déclaration d'usage de l'IA : quels outils, pour quelles tâches.

+ Pour aller plus loin

Facultatif

Bonus 1 – Événements aléatoires

Après chaque action du menu, un événement peut survenir au hasard : une attaque du Mulet endommage un vaisseau opérationnel. Ou bien des renforts rejoignent un vaisseau qui a encore de la place.
Utilisez le module random. Il convient parfaitement pour un jeu, jamais pour générer un secret !

Bonus 2 – Statistiques enrichies

Complétez l'option [6] avec le nombre de vaisseaux opérationnels et endommagés.

Bonus 3 – Chargement automatique

Au lancement, si fleet.json existe, la dernière sauvegarde est chargée automatiquement. Sinon, on part de FLEET_DATA.

Bonus 4 – Une méthode de classe `from_dict()`

Remplacez build_fleet() par une méthode de classe from_dict() dans chaque classe, symétrique de to_dict(). Découvrez le décorateur @classmethod.

✓ Avant de rendre

Vérifiez chaque point. Ils correspondent à la grille d'évaluation du projet Fondation.

Chaque classe a sa méthode to_dict() et l'aller-retour build_fleet(fleet.to_dict()) est parfait.
La sauvegarde est un JSON lisible : indenté, accents conservés.
Après une sauvegarde, un redémarrage puis un chargement, la flotte est identique (membres, expérience, mana, état des vaisseaux).
Les quatre attaques de l'étape 4 et le fichier absent sont gérés sans jamais faire planter le programme.
Les options [0] à [8] du menu fonctionnent.
Le dépôt contient fleet.json, fleet-corrupted.json et un README.md complet, avec la déclaration d'usage de l'IA.
Des commits réguliers ont été poussés, avec des messages clairs.
Vous pouvez expliquer chaque ligne de votre code.

Et le 5 novembre ? Vous aurez encore du temps en séance pour terminer le TP3. Le projet complet est à rendre au plus tard à 16h30, juste avant l'examen écrit. Pendant la journée, je vous recevrai un par un pour la soutenance. Arrivez avec un projet qui fonctionne !