BLM202E Data Structures

BLM202E Data Structures
Lecture 11: Generics
Bilgisayar Mühendisliği Bölümü
Öğr. Gör. Musa AYDIN
2014 – 2015 (Bahar)
BLM202E Data Structures - 2015 Spring
Jenerikler (Java Generics)
• 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.
9.5.2015
BLM202E Data Structures - 2015 Spring
2
Jenerikler (Java Generics)
• 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.
9.5.2015
BLM202E Data Structures - 2015 Spring
3
Jenerikler (Java Generics)
• Öte yandan jenerikler, Java’nın sunduğu Java Collection Framework
kütüphanesi tarafından kullanıldığından öğrenilmesi ve uygulamaya
konması son derece önemli.
9.5.2015
BLM202E Data Structures - 2015 Spring
4
Jenerikler (Java Generics)
• 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.
9.5.2015
BLM202E Data Structures - 2015 Spring
5
Jenerikler (Java Generics)
• 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.
9.5.2015
BLM202E Data Structures - 2015 Spring
6
Jenerikler (Java Generics)
• 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.
9.5.2015
BLM202E Data Structures - 2015 Spring
7
Jenerikler (Java Generics)
• Box nesnesinden dönen değeri Integer nesnemize atayıp programımızı
sorunsuz bir şekilde çalıştırabiliyoruz.
9.5.2015
BLM202E Data Structures - 2015 Spring
8
Jenerikler (Java Generics)
• 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.
9.5.2015
BLM202E Data Structures - 2015 Spring
9
Jenerikler (Java Generics)
• Aşağıdaki programda ise, Box nesnesine “10″ stringini geçirdik ve
daha sonra Integer nesnemize Box nesnesine geçirdiğimiz String
nesnemizi Integer tipine cast ederek atamaya çalıştık.
9.5.2015
BLM202E Data Structures - 2015 Spring
10
Jenerikler (Java Generics)
• 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.
9.5.2015
BLM202E Data Structures - 2015 Spring
11
Jenerikler (Java Generics)
• 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.
9.5.2015
BLM202E Data Structures - 2015 Spring
12
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.,
9.5.2015
BLM202E Data Structures - 2015 Spring
13
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.
9.5.2015
BLM202E Data Structures - 2015 Spring
14
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.
9.5.2015
BLM202E Data Structures - 2015 Spring
15
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.
9.5.2015
BLM202E Data Structures - 2015 Spring
16
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.
9.5.2015
BLM202E Data Structures - 2015 Spring
17
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.
9.5.2015
BLM202E Data Structures - 2015 Spring
18
•???
9.5.2015
BLM202E Data Structures - 2015 Spring
19
Kaynaklar
• [1] Data Structures and Algorithm Analysis in Java Mark A. Weiss
9.5.2015
BLM202E Data Structures - 2015 Spring
20