Lecture 11: Generics

Transkript

1 BLM202E Data Structures Lecture 11: Generics Bilgisayar Mühendisliği Bölümü Öğr. Gör. Musa AYDIN (Bahar) BLM202E Data Structures Spring

2 Java programlama dilinin güçlü özelliklerinden biri de Jenerikler (generics) konusudur; C++ dilindeki Template (Şablon) kavramı ile hemen hemen aynı işlevlere sahip java da jenerikler ( generics), ön tanımlı (built in) dil özelliği (language feature) olarak gelmektedir ve jenerikleri kullanarak çok daha güvenilir ve sağlam uygulamalar geliştirebilirsiniz BLM202E Data Structures Spring 2

3 Yazılım geliştirme süreçlerinde en önemli sorunlardan biri hatalarla (bug) uğraşmak ve bunları olabildiğince engellemeye çalışmaktır. Ne kadar sağlam ve özenle uygulama geliştirdiğinizi düşünürseniz düşünün, muhakkak uygulamalarınızda bir süre sonra hatalar meydana gelecektir. Java, Jenerik (Generic) özelliği ile uygulamalarınızda ki hataları minimuma indirmeyi amaçlar. Dahası uygulamalarınızda kullandığınız kodların çok daha etkili bir şekilde tasarlanmasına yardımcı olur BLM202E Data Structures Spring 3

4 Öte yandan jenerikler, Java nın sunduğu Java Collection Framework kütüphanesi tarafından kullanıldığından öğrenilmesi ve uygulamaya konması son derece önemli BLM202E Data Structures Spring 4

5 Aşağıda jenerik kullanılmadan oluşturulmuş basit bir sınıf var. Bu sınıf Object tipinde tüm nesneleri sınıf değişkenine atayabiliyor. Primitive tipler dışında herhangi bir Java nesnesini sınıfın add metoduna geçirebilirsiniz BLM202E Data Structures Spring 5

6 Buraya kadar her şey çok güzel. Fakat, bu sınıfa özel olarak belirlediğiniz herhangi bir sınıfı geçirmek istediğinizde (mesela Integer nesnesi) ve bu nesne tipi üzerinde işlem yapmak istediğinizde, tahmin edebileceğiniz gibi Java derleyicisinin bu durumdan en ufak bir fikri yok BLM202E Data Structures Spring 6

7 Aşağıdaki program bir Box nesnesi oluşturur ve nesneye add metodu aracılığı ile bir Integer nesnesi geçirir. Daha sonra başka bir Integer nesnesine Box sınıfımıza geçirdiğimiz Integer nesnesini atayarak bu nesneyi ekrana bastırır BLM202E Data Structures Spring 7

8 Box nesnesinden dönen değeri Integer nesnemize atayıp programımızı sorunsuz bir şekilde çalıştırabiliyoruz BLM202E Data Structures Spring 8

9 Box nesnesinden dönen değerin Integer olduğunu garanti eden herhangi bir mekanizma var mı????????????? Hatırlayın derleyicinin olan bitenden haberi yok, herhangi bir uyarı ya da hata vermeden kodu derleyecektir BLM202E Data Structures Spring 9

10 Aşağıdaki programda ise, Box nesnesine 10 stringini geçirdik ve daha sonra Integer nesnemize Box nesnesine geçirdiğimiz String nesnemizi Integer tipine cast ederek atamaya çalıştık BLM202E Data Structures Spring 10

11 Kod sorunsuz bir şekilde derlenerek bytecode a çevirildi. Java derleyicisi herhangi bir uyarı vermeden kodumuzu derledi. Hatırlayın, Java derleyicisinin olan bitenden herhangi bir haberi yok BLM202E Data Structures Spring 11

12 Derleyiciye göre herşey normal bu durumda. Fakat bu kodu çalıştırdığımız zaman karşımıza Exception in thread main java.lang.classcastexception: java.lang.string cannot be cast to java.lang.integer at BoxDemo2.main(BoxDemo2.java:28) (Dongggggg ) exceptionı gelecektir. Ancak çalışma zamanında (runtime) herhangi bir hata olup olmadığını anlayabildik BLM202E Data Structures Spring 12

13 Tamam Jenerikleri Kullanmam Gerek Ama Nasıl? Şimdi Box sınıfımızı jenerikler kullanarak tekrar tasarlayalım. Kodu güncellerken yapmamız gereken ekleme public class Box sözdizimini public class Box< T > şekline getirmek., BLM202E Data Structures Spring 13

14 Tamam Jenerikleri Kullanmam Gerek Ama Nasıl? Burada yaptığımız işlem bir tip değişkeni belirlemek. Artık T adında bir tip değişkenimiz var ve bu tip değişkenini sınıfımızın içerisinde istediğimiz yerde kullanabiliriz. Sınıflar yanında bu tekniği Interfacelerde de kullanabiliriz BLM202E Data Structures Spring 14

15 Tamam Jenerikleri Kullanmam Gerek Ama Nasıl? Burada vurgulanması gereken tek şey, oluşturduğumuz T tip değişkeni, sınıfımızın bir örneğini (instance) oluştururken, sınıfa geçirdiğimiz belirli bir nesne tipini simgelemesi. Aslında tamamen değişkenler ile yapılan işlemlerin aynısı. Box sınıfımızı oluştururken Box box = new Box(); şeklinde değil de Box< Integer > box = new Box< Integer >(); şeklinde oluşturuyoruz. Bu sebeple T değişkenimiz artık Integer tipini simgeliyor ve sınıfımızda T tipini kullanarak yaptığımız tüm işlemler otomatik olarak Integer tipinde yapılıyor BLM202E Data Structures Spring 15

16 Tamam Jenerikleri Kullanmam Gerek Ama Nasıl? Şimdi sınıfımız çok daha güvenli ve hatalara karşı çok daha dirençli. Herhangi bir yanlış atama karşısında hataları çok daha kolay bir şekilde yakalayabilecek durumdayız. Şimdi test sınıfımızı da tekrar yazarak aradaki farklara bakalım BLM202E Data Structures Spring 16

17 Tamam Jenerikleri Kullanmam Gerek Ama Nasıl? Artık Box nesnemizden dönen değeri hem biz hem de Java derleyicisi biliyor. Dönen değer Integer tipinde. Box nesnesinden dönen herhangi bir değeri farklı bir nesne tipine atama yapmaya çalışıldığında, Java derleyicisi buna izin vermeyecektir. Java, programcıların yaptıkları hataları en aza indirmek ve sağlam ve stabil uygulamalar hazırlamak için geliştirilmiş bir dildir BLM202E Data Structures Spring 17

18 Tamam Jenerikleri Kullanmam Gerek Ama Nasıl? Ayrıca jenerik tipler tanımlanırken birden fazla tip değişkeni atanabilir. Örneğin < T, U > şeklinde bir tanımlama yapmak tamamı ile geçerlidir. Sınıf nesneleri oluşturulurken ilk verilen değer T ye, ikincisi U tipi ile değiştirilir. Yalnız, burada dikkat edilmesi gereken tek şey, aynı isme sahip tip değişkenleri bir arada kullanılamaz. Box< T, T > şeklinde bir atama yaptığınızda hata alırsınız BLM202E Data Structures Spring 18

19 ??? BLM202E Data Structures Spring 19

20 Kaynaklar [1] Data Structures and Algorithm Analysis in Java Mark A. Weiss BLM202E Data Structures Spring 20