|
BÖLÜM 6
|
|
Altuğ B. Altıntaş
© 2004
|
Polimorfizm
Polimorfizm, nesneye yönelik programlamanın önemli kavramlarından biridir ve sözlük anlamı olarak "bir çok şekil" anlamına gelmektedir. Polimorfizm ile kalıtım konusu iç içedir. Kalıtım konusunu geçen bölüm incelenmişti; kalıtım konusunda iki taraf bulunmaktadır, ana sınıf ve bu sınıftan türeyen alt sınıf/sınıflar. )
6.1. Detaylar
Alt sınıf, türetildiği ana sınıfa ait tüm özellikleri alır; yani, ana sınıf ne yapıyorsa türetilen alt sınıfta bu işlemlerin aynısını yapabilir ama türetilen alt sınıfların kendilerine ait bir çok yeni özelliği de olabilir. Ayrıca türetilen alt sınıfa ait nesnenin, ana sınıf tipindeki referansa bağlamanın yukarı doğru (upcasting) işlemi olduğu geçen bölüm incelenmişti. Burada anlatılanları bir örnek üzerinde açıklarsak; ()
Örnek:PolimorfizmOrnekBir.java ()
class Asker {
public void selamVer() {
System.out.println("Asker Selam verdi");
}
}
class Er extends Asker {
public void selamVer() {
System.out.println("Er Selam verdi");
}
}
class Yuzbasi extends Asker {
public void selamVer() {
System.out.println("Yuzbasi Selam verdi");
}
}
public class PolimorfizmOrnekBir {
public static void hazirOl(Asker a) {
a.selamVer(); // ! Dikkat !
}
public static void main(String args[]) {
Asker a = new Asker();
Er e = new Er();
Yuzbasi y = new Yuzbasi();
hazirOl(a); // yukarı cevirim ! yok !
hazirOl(e); // yukarı cevirim (upcasting)
hazirOl(y); // yukarı cevirim (upcasting)
}
}
|
Yukarıdaki örnekte üç kavram mevcuttur, bunlardan biri yukarı çevirim (upcasting) diğeri polimorfizm ve son olarak da geç bağlama (late binding). Şimdi yukarı çevirim ve polimorfizm kavramlarını açıklayalım. Bu örneğimizde ana sınıf Asker sınıfıdır; bu sınıfdan türeyen sınıflar ise Er ve Yuzbasi sınıflarıdır. Bu ilişki "bir" ilişkisidir ; ()
· Er bir Askerdir, veya
· Yüzbası bir Askerdir, diyebiliriz.
Yani Askersınıfının yaptığı her işi Er sınıfı veya Yuzbasi sınıfı da yapabilir artı türetilen bu iki sınıf kendisine has özellikler taşıyabilir, Asker sınıfı ile Er ve Yuzbasi sınıflarının arasında kalıtımsal bir ilişki bulunmasından dolayı, Asker tipinde parametre kabul eden hazirOl()yordamına Er ve Yuzbasi tipindeki referansları paslayabildik, bu özelliğinde yukarı çevirim (upcasting) olduğunu geçen bölüm incelenmişti. ()
Polimorfizm ise hazirOl()yordamının içerisinde gizlidir. Bu yordamın (method) içerisinde Asker tipinde olan a referansı kendisine gelen 2 değişik nesneye (Er ve Yuzbasi) bağlanabildi; bunlardan biri Er diğeri ise Yuzbasi’dır. Peki bu yordamın içerisinde neler olmaktadır? Sırası ile açıklarsak; ilk önce Asker nesnesine bağlı Asker tipindeki referansı, hazirOl()yordamına parametre olarak gönderiyoruz, burada herhangi bir terslik yoktur çünkü hazirOl()yordamı zaten Asker tipinde parametre kabul etmektedir. ()
Burada dikkat edilmesi gereken husus, hazirOl() yordamının içerisinde Asker tipindeki yerel a değişkenimizin, kendi tipinden başka nesnelere de (Er ve Yuzbasi) bağlanabilmesidir; yani, Asker tipindeki yerel a değişkeni bir çok şekle girmiş bulunmaktadır. Aşağıdaki ifadelerin hepsi doğrudur: ()
· Asker a = new Asker() ;
· Asker a = new Er();
· Asker a = new Yuzbasi();
Yukarıdaki ifadelere, Asker tipindeki adeğişkenin açısından bakarsak, bu değişkenin bir çok nesneye bağlanabildiğini görürüz, bu özellik polimorfizm 'dir -ki bu özelliğin temelinde kalıtım (inheritance) yatar. Şimdi sıra geç bağlama (late binding) özelliğinin açıklanmasında.... ()
6.2.Geç Bağlama (Late Binding)
Polimorfizm olmadan, geç bağlamadan bahsedilemez bile, polimorfizm ve geç bağlama (late binding) bir elmanın iki yarısı gibidir. Şimdi kaldığımız yerden devam ediyoruz, Er nesnesine bağlı Er tipindeki referansımızı (e) hazirOl() yordamına parametre olarak gönderiyoruz. ()
Gösterim-6.1:
hazirOl(e); // yukari dogru cevirim (upcasting)
|
Bu size ilk başta hata olarak gelebilir, ama arada kalıtım ilişkisinden dolayı (Er bir Askerdir) nesneye yönelik programlama çerçevesinde bu olay doğrudur. En önemli kısım geliyor; şimdi, hangi nesnesin selamVer() yordamı çağrılacaktır? Asker nesnesinin mi? Yoksa Er nesnesinin mi ? Cevap: Er nesnesinin selamVer() yordamı çağrılacaktır. Çünkü Asker tipindeki yerel değişken (a) Er nesnesine bağlanmıştır. Eğer Er nesnesinin selamVer() yordamı olmasaydı o zaman Asker nesnesine ait olan selamVer()yordamı çağrılacaktı fakat Er sınıfının içerisinde, ana sınıfa ait olan (Asker sınıfı)selamVer() yordamı iptal edildiğinden (override) dolayı, Java, Er nesnesinin selamVer()yordamını çağırılacaktır. Peki hangi nesnesininselamVer()yordamının çağrılacağı ne zaman belli olur? Derleme anında mı (compile-time)? Yoksa çalışma anında mı (run-time)? Cevap; çalışma anında (run-time). Bunun sebebi, derleme anında hazirOl()yordamına hangi tür nesneye ait referansın gönderileceğinin belli olmamasıdır. ()
Son olarak, Yuzbasi nesnesine bağlı Yuzbasi tipindeki referansımızı hazirOl() yordamına parametre olarak gönderiyoruz. Artık bu bize şaşırtıcı gelmiyor... devam ediyoruz. Peki şimdi hangi nesneye ait selamVer() yordamı çağrılır? Asker nesnesinin mi? Yoksa Yuzbasi nesnesinin mi? Cevap Yuzbasi nesnesine ait olan selamVer() yordamının çağrılacağıdır çünkü Asker tipindeki yerel değişkenimiz heap alanındaki Yuzbasi nesnesine bağlıdır ve selamVer() yordamı Yuzbasi sınıfının içerisinde iptal edilmiştir (override). Eğer selamVer() yordamı Yuzbasi sınıfının içerisinde iptal edilmeseydi o zaman Asker sınıfına ait (ana sınıf)selamVer() yordamı çağrılacaktı. Aynı şekilde Java hangi nesnenin selamVer() yordamının çağrılacağına çalışma-anında (run-time) da karar verecektir yani geç bağlama özelliği devreye girmiş olacaktır. Eğer bir yordamın hangi nesneye ait olduğu çalışma anında belli oluyorsa bu olaya geç bağlama (late-binding) denir. Bu olayın tam tersi ise erken bağlamadır (early binding); yani, hangi nesnenin hangi yordamının çağrılacağı derleme anında bilinmesi. Bu örneğimiz çok fazla basit olduğu için, "Niye ! derleme anında hangi sınıf tipindeki referansın hazirOl()yordamına paslandığını bilemeyelim ki, çok kolay, önce Asker sınıfına ait bir referans sonra Er sınıfına ait bir referans ve en son olarak da Yuzbasi sınıfına ait bir referans bu yordama parametre olarak gönderiliyor işte..." diyebilirsiniz ama aşağıdaki örneğimiz için aynı şeyi söylemeniz bu kadar kolay olmayacaktır ()
Örnek: PolimorfizmOrnekIki.java ()
class Hayvan {
public void avYakala() {
System.out.println("Hayvan avYakala");
}
}
class Kartal extends Hayvan {
public void avYakala() {
System.out.println("Kartal avYakala");
}
}
class Timsah extends Hayvan{
public void avYakala() {
System.out.println("Timsah avYakala");
}
}
public class PolimorfizmOrnekIki {
public static Hayvan rasgeleSec() {
int sec = ( (int) (Math.random() *3) ) ;
Hayvan h = null ;
if (sec == 0) h = new Hayvan();
if (sec == 1) h = new Kartal();
if (sec == 2) h = new Timsah();
return h;
}
public static void main(String args[]) {
Hayvan[] h = new Hayvan[3];
// diziyi doldur
for (int i = 0 ; i < 3 ; i++) {
h[i] = rasgeleSec(); //upcasting
}
// dizi elemanlarini ekrana bas
for (int j = 0 ; j < 3 ; j++) {
h[j].avYakala(); // !Dikkat!
}
}
}
|
Yukarıdaki örnekte bulunan kalıtım (inheritance) ilişkisini, UML diyagramında gösterirsek:
Şekil-6.1. Kalıtım, Polimorfizm ve Geç Bağlama
PolimorfizmOrnekIki.java örneğimizde rasgeleSec()yordamı, rasgele Hayvan nesneleri oluşturup geri döndürmektedir. Geri döndürülen bu Hayvan nesneleri, Hayvan tipindeki dizi içerisine atılmaktadır. Hayvan dizisine atılan Kartal ve Timsah nesnelerine Java’nın kızmamasındaki sebep kalıtımdır. Kartal bir Hayvan'dır diyebiliyoruz aynı şekilde Timsah bir Hayvandır diyebiliyoruz; olaylara bu açıdan bakarsak Hayvan tipindeki dizi içerisine eleman atarken yukarı çevirim (upcasting) olduğunu fark edilir. ()
Geç bağlama ise, Hayvan dizisinin içerisindeki elemanlara ait avYakala() yordamını çağırırken karşımıza çıkar. Buradaki ilginç nokta hangi nesnenin avYakala() yordamının çağrılacağının derleme anında (compile-time) bilinemiyor olmasıdır. Nasıl yani diyenler için konuyu biraz daha açalım. rasgeleSec() yordamını incelersek, Math.random() yordamının her seferinde 0 ile 2 arasında rasgele sayılar ürettiği görülür. Bu üretilen sayılar doğrultusunda Hayvan nesnesi Kartal nesnesi veya Timsah nesnesi döndürülebilir; bu sebepten dolayı uygulamamızı her çalıştırdığımızda Hayvan tipindeki dizinin içerisine değişik tipteki nesnelerin, değişik sırada olabilecekleri görülür. Örneğin PolimorfizmIki uygulamamızı üç kere üst üste çalıştırıp çıkan sonuçları inceleyelim; Uygulamamızı çalıştırıyorum. ()
Gösterim-6.2:
Uygulamanın çıktısı aşağıdaki gibidir;
Kartal avYakala
Hayvan avYakala
Kartal avYakala
Aynı uygulamamızı tekrardan çalıştırıyorum;
Timsah avYakala
Timsah avYakala
Hayvan avYakala
Tekrar çalıştırıyorum;
Timsah avYakala
Hayvan avYakala
Kartal avYakala
Görüldüğü üzere dizi içerisindeki elemanlar her sefersinde farklı olabilmektedir, dizi içerisindeki elemanlar ancak çalışma anında (runtime) belli oluyorlar. h[j].avYakala()derken, derleme anında (compile-time) hangi nesnenin avYakala() yordamının çağrılacağını Java tarafından bilinemez, bu olay ancak çalışma anında (run-time) bilinebilir. Geç bağlama özelliği bu noktada karşımıza çıkar. Geç bağlamanın (late-binding) diğer isimleri, dinamik bağlama (dynamic-binding) veya çalışma anında bağlamadır. (runtime-binding). ()
6.3. Final ve Geç Bağlama
5. bölümde, finalözelliğinin kullanılmasının iki sebebi olabileceğini belirtmiştik. Bunlardan bir tanesi tasarım diğeri ise verimliliktir. Verimlilik konusu geç bağlama (late binding) özelliği ile aydınlamış bulunmaktadır, şöyle ki, eğer biz bir sınıfı final yaparsak, bu sınıfa ait tüm yordamları final yapmış oluruz veya eğer istersek tek başına bir yordamı da final yapabiliriz. Bir yordamı final yaparak şunu demiş oluruz, bu yordam, türetilmiş olan alt sınıfların içerisindeki diğer yordamlar tarafından iptal edilemesin (override) Eğer bir yordam iptal edilemezse o zaman geç bağlama (late binding) özelliği de ortadan kalkar. ()
Uygulama içerisinde herhangi bir nesneye ait normal bir yordam (final olmayan) çağrıldığında, Java, acaba doğru nesnenin uygun yordam mu çağrılıyor diye bir kontrol yapar, daha doğrusu geç bağlamaya (late-binding) ihtiyaç var mı kontrolü yapılır. Örneğin Kedi sınıfını göz önüne alalım. Kedi sınıfı final olmadığından dolayı bu sınıftan türetilme yapabiliriz. ()
Örnek: KediKaplan.java ()
class Kedi {
public void yakalaAv() {
System.out.println("Kedi sinifi Av yakaladi");
}
}
class Kaplan extends Kedi {
public static void goster(Kedi k) {
k.yakalaAv();
}
public void yakalaAv() {
System.out.println("Kaplan sinifi Av yakaladi");
}
public static void main(String args[] ) {
Kedi k = new Kedi() ;
Kaplan kp = new Kaplan();
goster(k);
goster(kp); // yukari dogru cevirim (upcasting)
}
}
|
Kaplan sınıfına ait statik bir yordam olan goster() yordamının içerisinde Kedi tipindeki kyerel değişkene bağlı olan nesnenin, yakalaAv() yordamı çağrılmaktadır ama hangi nesnenin yakalaAv() yordamı? Kedi nesnesine ait olan mı? Yoksa Kaplan nesne
Bu makaleyi beğendin mi? Yorumunu Yaz! 
