Nesne Tabanlı Programlama Java Örnekleri

Benzer belgeler

Nesne Yönelimli Programlama Teorisi'nde 4 temel özelliğin gerçekleştirilmesi zorunlu sayılmıştır ve bu temel özelliklerden birini bile sağlamayan bir dil saf (pure) Nesne Yönelimli Programlama Dili sayılmaz.

Bu 4 temel özellik;

1. Soyutlama (Abstraction)

Soyutlama denilince, nesneyi bazı karakteristikleri olan ve bazı eylemleri gerçekleştirebilen bir veri tipi olarak genelleştirmek anlaşılmalıdır. Yeryüzü üzerinde bulunan her şey bir nesnedir. Bilgisayar yazılımı açısından nesne, bir varlığın temsil biçimidir. Örneğin; bina bir nesnedir. Binayı bilgisayar yazılımı içinde temsil etmek istersek, öncelikle bu nesnenin yani binanın ayırt edici özelliklerini belirlemeliyiz.

Örneğin;

• Bina yüksekliği

• Dış yüzey rengi

• Kat sayısı

• Zemin alanı

• Zemin boyutları

gibi özellikler, binayı temsil etmek için ilk akla gelen birkaç özelliktir. O halde nesnenin bilgisayarda temsilinde, özellikleri kilit rol oynamaktadır.

Nesnenin karakteristikleri, özellikler ve gerçekleştirebileceği eylemler de metot adını alır. Bu anlamda, soyutlaştırmanın sonucunda bir nesne;

• Özellikleri (properties, member variables - Objective-C)

• Metotları (methods) ile temsil edilebilir.

Nesne Yönelimli Programlama Dilleri, soyutlamayı sınıf (Class) yapısı ile gerçekleştirirler. Sınıf yapısı içinde o nesneye ait özellikler ve metotlar tanımlanabilir.

Ancak sınıf soyut bir yapıdır ve doğrudan kullanılamaz. O sınıftan üretilen örnekler sınıfa ait tüm özelliklere ve metotlara sahip olurlar. Bunlar program içinde doğrudan kullanılabilirler. Sınıftan üretilen her örnek, aynı özellik ve metotlara sahip olacak ancak özelliklerin değerleri doğal olarak farklı olabilecektir.

Örneğin, insanı bir nesne olarak düşünürsek ve insan sınıfı olarak soyutlarsak, ilk akla gelen özellikleri; boy, kilo, IQ ve EQ değerleri, eğitim düzeyi vb. gibi özellikler olur. Bu özelliklerin değerleri doğal olarak her insan için farklıdır. İnsan için ilk akla gelen eylemler (metotlar) ise; yürüme, okuma-yazma, konuşma, araç kullanma vb. gibi metotlardır.

2. Sarmalama / Paketleme (Encapsulation)

Paketlemenin anlamı; sınıfı oluşturan metot ve özelliklerin gerçekleştirme biçiminin, bu sınıfı kullanacak olan kullanıcılardan gizlenmiş olmasıdır.

NESNE = VERİ + METODLAR

şeklinde ifade edilen bağıntı aslında Nesne Yönelimli Programlama'nın temelini açıklamaktadır. Veri (özellikler) ve veri üzerinde işlem yapan kod (metotlar) bir arada bulunur ve nesneyi oluşturur. Nesneyi tanımlayan sınıfın iç ayrıntıları, normal olarak programın artakalan kısmı için görünür değildir.

Bir nesne sınıfının gerçekleştirimini değiştirirsek, yani aynı sınıfı metot ve özellikleri aynı kalmak koşuluyla farklı bir programlama tekniğiyle oluşturursak, o sınıfın dış dünyaya olan arayüzü değişmediği sürece (metot ve özellikler aynı kaldığı sürece) bu sınıfı kullanan program kodlarınızda bir değişiklik yapmamıza gerek kalmayacaktır.

3. Miras Alma (Inheritance)

Nesneye yönelik programlamada, bir nesne, genellikle bir nesne sınıfına ait bir örnektir (instance).

Örneğin, Albert Einstein, insan sınıfının bir örneğidir. Bir nesne sınıfından alt sınıflar (subclasses) oluşturulabiliyorsa, türetme özelliği (derivation) var demektir. Örneğin insan sınıfı, canlı sınıfının bir alt sınıfıdır.

Kendisinden alt sınıf üretilen sınıfa, temel sınıf (baseclass) veya süper sınıf (superclass) veya ana sınıf (parentclass) adı verilir.

Subclass yerine child class terimi de kullanılmaktadır.

Alt sınıfın nesneleri, türetildikleri temel sınıfa ait özellikleri alıyorsa, burada miras alma (inheritance) özelliği vardır denir.

Bu anlamda, miras alma özellikli bir nesne yönelimli programlama dilinde, bir nesne sınıfından türetilen alt nesne sınıfına ait nesneler, üst sınıfın özelliklerini (properties) ve metodlarını (methods) aynen alırlar.

4. Çok Biçimlilik (Polymorphism)

Farklı nesnelerin, aynı mesaja (olaya ya da uyarıma) farklı şekillerde cevap verebilme yeteneğidir.

Her nesne sınıfı, kendi metotlarını paketlediği için ve bu metotlar programın kalan kısmı için gizli olduğundan, farklı sınıflar aynı isimde bazı metotlara sahip olabilirler.

Örneğin ŞEKİL adlı bir süper sınıfımız (super class) olsun. Bu sınıftan,DAİRE, KARE ve ÜÇGEN adlı 3 alt sınıf türettiğimizi varsayalım. Bu alt sınıfların her biri kendi örneklerini çizmek için ÇİZadlı bir metoda sahip olabilir. Fakat, her bir alt sınıf için bu metot aynı olmasına karşın, bu metodu devreye sokmak için gönderilecek mesajdan sonra her alt sınıfa ait nesne farklı bir şekil (yani kendini, yani bir üçgen, daire veya kare) çizecektir.

Nesne Yönelimli Programlamanın sınıf türetebilme özelliği sayesinde, bir nesne hiyerarşisi oluşturma imkânı bulunnmaktadır.

Merhaba arkadaşlar,
mobilhanem.com üzerinden anlattığımız/yayınladığımız derslerimize Temel Java Dersleri başlığı altında Nesne Yönelimli Programlama ‘ya giriş yaparak devam edeceğiz.

Nesne Yönelimli Programlama sadece Java yazılım diline ait bir kavram veya bir yöntem değildir. Yapısal olarak ilgili gereksinimleri sağlayan yazılım dilleri Nesne Yönelimli Programlama ‘ya destek verebilirler. Örneğin C programlama dili Nesne Yönelimli Programlama dili değil, Fonksiyonel (Procedural) bir programlama dilidir. C++ ise C’nin Nesne Yönelimli Programlamaya yönelik eksiklerinin giderildiği ve C dilinden üretilmiş bir Nesne Yönelimli Programlama dilidir. Fonksiyonel programlama dillerinde işler fonksiyonlar üzerinden yürürken, Nesne Yönelimli Programlama dillerinde işler nesneler üzerinden yürütülmektedir. Nesne ve sınıf yapılarıyla ilgili detaylı bilgiye bir önceki Nesne ve Sınıf Yapısı dersimizden ulaşabilirsiniz.

Bu dersimizde öncelikle Nesne Yönelimli Programlama nedir sorusunun teorik olarak cevabını verelim, ardından pratik olarak bir kaç örnek ile teorik bilgimizi pekiştirelim. Nesne Yönelimli Programlama da temel mantık, yapacağımız işlemleri tek bir sınıf içerisinde alt alta yazılmış uzun kodlarla değilde daha kısa yazılmış ve sınıfların mantıksal olarak birbirinden ayrılmış bir şekilde tasarlanmasıdır. Hatta sınıflar içerisinde yapılacak işlemlerin farklı metotlar içerisinde yazılarak yapının daha sade ve anlaşılır hale gelmesini sağlamaktır. Burada esas amaç; mantıksal yapıları kullanırken kalıtımdan faydalanmak, sınıfları soyutlamak, ilişkili metotları, değişkenleri kapsüllemek ve bir arayüz vasıtasıyla birden çok sınıfa çok biçimlilik sağlamaktır. Biraz zorlama ile kurduğum son cümlemde aslında Java’da Nesne Yönelimli Programlama parçalarından bahsettim.

Design Patterns, Clean Code, TDD(Test Driven Development)

     Buraya kadar tüm derslerimizi sırayla takip ettiyseniz, artık Java’da nesne nedir, nasıl oluşturulur gibi soruların cevaplarını biliyor olmanız gerekmektedir. Nesneleri nasıl oluşturacağımızı biliyoruz, peki oluştururken nelere dikkat etmeliyiz? Bu dersin konusu olmasa da çok ufak bilgiler verebilirim.

     Simple Responsibility Principle (SRP) Design Pattern konusuna dikkat etmeliyiz. Cohesion ve Coupling konularına dikkat etmeliyiz. Bunlar aslında her yazılımcının bilmesi ve proje geliştirirken dikkat etmesi gereken konulardır. Sınıflarımızın sade ve temiz görünmesini sağlamalıyız. Çünkü tecrübeli yazılımcıların edindikleri bilgiler, projeye bittikten sonra verilen desteğe proje geliştirilmesinden daha çok enerji harcandığı yönündedir. Geliştirdiğiniz projenin bakımını da büyük bir ihtimalle siz yapacağınız için, geliştirme esnasında Design Patterns ve Clean Code konularına dikkat etmenizde fayda var diye düşünüyorum.

     Projenin geliştirilmesi devam ederken veya bittiğinde önceden yazmış olduğumuz bazı metotlarda değişiklikler yapmamız gerekebilir. Metotlar artık ilk yazdığımız hallerinde değildir bir çok bağımlılıkları oluşmuştur. Bu nedenle değişiklik yaptıktan sonra bu metot yine aynı şekilde çalışıyor mu veya bağımlılık yarattığı metotlar, ilgili metodumuzun yeni haliyle düzgün bir şekilde çalışıyor mu sorularını kendimize sormamız gerekmektedir. Sizden sonra gelecek, projenin geliştirmesini ve bakımını üstlenecek meslektaşlarınız metotların ne yaptığını girdisinin ne çıktısının ne olduğunu anlayabilecek mi? İşte tamda bu sebeplerden, yazdığımızı metotların testlerini de yazmamız gerekmektedir. Test Driven Development (TDD) metodolojisi ve hatta Behaivour Driven Development (BDD) metodolojisi aklımızın bir köşesinde bulunsun.

Nesne Yönelimli Programlama

Nesne Yönelimli Programlama konuya başlarken bahsettiğim Kalıtım (Inheritance), Soyutlama (Abstraction), Kapsülleme (Encapsulation) ve Çok Biçimlilik (Polymorphism) kavramlarından oluşmaktadır. Bu konu başlığında bu yapılarda kısaca bahsedip, ufak örneklerle konunun anlaşılmasını sağlayacağım ve kodlamaya kavramlardan detaylı bahsettiğim konularda başlayacağım.

Kalıtım (Inheritance)

Aslında yazılım veya teknolojik olarak düşünmeden sadece günlük hayatta duyduğumuz kalıtım sözcüğünün tam karşılığı yazılımda nesne yönelimli programlamada da mevcut. Gerçek hayatta nasıl canlı -> hayvan -> kuş -> güvercin gibi genelden özele inebiliyorsak, aynı şekilde yazılımda da bu bahsettiğim kavramları birer nesne gibi düşünerek oluşturabiliriz. Şimdi iki örnek oluşturalım;

Araba -> Volkswagen -> Binek -> Jetta
Araba -> Ford -> Ticari -> Ranger

Şimdi bu örneği kalıtım olarak cümlede oturtalım, aslında Jetta, volkswagen marka binek bir arabadır. Aynı şekilde Ranger, Ford marka ticari bir arabadır. Jetta’nın ve Ranger’ın ortak özellikleri olduğu gibi birbirlerinden farklı özellikleri de mevcuttur. Yine aynı şekilde binek ve ticari araçların aynı özellikleri olduğu gibi farklı özellikleri de mevcuttur.

Java dilinde Kalıtım sağlanırken “extends” anahtar kelimesi kullanılmaktadır.

Bu örnekte BinekAraba sınıfından oluşturulacak nesne Araba sınıfı içindeki tüm özelliklere ulaşma hakkına sahiptir.

Soyutlama (Abstraction)

Soyutlama konusunu en iyi örnek vererek anlatabilirim. Şöyle ki;

Kullandığımız arabaların içerisindeki mekanik yapının nasıl çalıştığını bilmemize gerek yoktur, motor benzini nasıl alıyor nasıl yakıyor, oluşan enerjiyi tekerleri döndürmek için nasıl kullanıyor gibi konular arabayı kullanan kişiyi ilgilendirmez. Bu durum yazılım içinde geçerlidir. Kullandığımız bizim tarafımızdan yazılmamış tüm sınıfların içerisinde işlemlerin nasıl yapıldığını bilmemize gerek yoktur. Bir araba sınıfı olduğunu düşünelim, araba sınıfı marşa basıldığında arabayı çalıştıracak bir metoda ve bunun yanında anlık benzin veya motorin tüketimi hesaplayan bir metoda sahip. Biz Araba sınıfını kullanan bir kullanıcı olarak marşa basıldığında arabayı çalıştıran metodun ne yaptığıyla veya araba çalışırken benzin veya motorin tüketiminin nasıl hesaplandığıyla değil de sonuçlarıyla ilgileniyor olmalıyız.

Kapsülleme (Encapsulation)

Oluşturduğumuz bir sınıftaki değişkenlerin setter ve getter metotları kullanılarak ve bu setter ve getter metotlarına erişim belirleyicilerle belli sınıflardan erişim sağlanmasına izin vermek belli sınıflardan erişim sağlanmasına izin vermemek gibi kontroller Kapsülleme ile mümkündür. Kapsülleme yazılımcıya oluşturduğu sınıftaki değişkenlerin erişimlerini kontrol yetkisi verir. Aslında bu konuya bir önceki Erişim Belirleyiciler dersimizde detaylı bir şekilde anlattım. Dersteki örnekte Şoför belli işleri yapabiliyor ama yolcu daha kısıtlı şoför tarafından belirlenen işleri gerçekleştirebiliyordu.

Çok Biçimlilik (Polymorphism)

Çok Biçimliliği, ana sınıf içerisinde tanımlanan bir metodun alt sınıflarda değiştirilerek kullanılması olarak tanımlayabiliriz. Kalıtım başlığında verdiğimiz örnekte, Araba sınıfı içerisinde benzinDepoBuyuklugu nü dönen bir metot olsun. Bu metot binek ve ticari araç için farklı değerler dönerek birden fazla nesne tarafından farklı değerler şeklinde kullanılabilir, bu şekilde çok biçimlilik sağlanmış olur.

Sonuç

Bu derste bir çok teorik bilgi verdim, bu teorik bilgiler olmadan işlerin nasıl yürüdüğünü anlamak daha zor bir hal alabilir. Bu nedenle bahsetmiş olduğum bilgileri kafanızda canlandırarak sonraki dersleri çok daha rahat bir şekilde anlayabilirsiniz.

Konuyla ilgili yorumlarınızı konu altından yapabilirsiniz, ayrıca sorularınızı Mobilhanem Soru&Cevap bölümünden sorabilirsiniz.

Tüm Temel Java Dersleri için tıklayınız..