Aynı ad, farklı parametreler

int topla(int a, int b) { ... }
double topla(double a, double b) { ... }

topla(5, 3);     // int sürümü
topla(3.5, 2.7); // double sürümü

Aynı imza, farklı sınıflar

Hayvan h1 = new Kopek();
Hayvan h2 = new Kedi();

h1.sesCikar(); // Hav hav!
h2.sesCikar(); // Miyav!

• Bir üst sınıf referansı, alt sınıf tipine açıkça (explicitly) dönüştürülebilir: (AltSinif) referans.
• Üst sınıf referansı, ancak bu dönüşümle bir alt sınıf değişkenine atanabilir.
• Amaç: üst sınıfta bulunmayan (yalnızca alt sınıfa ait) metotları çağırmak.
• Dönüşüm nesneyi değiştirmez; yalnızca derleyiciye "bu referansı Kopek olarak gör" der.

Hayvan h2 = new Kopek();
Kopek k = (Kopek) h2;
k.havla();
((Kopek) h2).havla(); // tek satırda

Köpek havlıyor
Köpek havlıyor

Öncelik tuzağı

Nokta (.) dönüşümden önce uygulanır. Parantezler unutulursa (Kopek), havla() çağrısının sonucuna uygulanmak istenir:

(Kopek) h2.havla();   // hatalı

error: not a statement

String s = (Kopek) h2.isim();
// h2.isim() önce aranır → Hayvan'da yok

error: cannot find symbol
  symbol:   method isim()
  location: variable h2 of type Hayvan

Doğrusu: ((Kopek) h2).havla();

Hayvan h4 = new Kedi();
Kopek k4 = (Kopek) h4; // derlenir!
k4.havla();

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException:
class Kedi cannot be cast to class Kopek

Kopek k5 = (Kopek) new Hayvan(); // derlenir!

java.lang.ClassCastException:
class Hayvan cannot be cast to class Kopek

• Derleyici izin verir: Hayvan tipindeki bir referans pekâlâ bir Kopek'i gösteriyor olabilir.
• JVM, dönüşüm anında nesnenin gerçek sınıfını denetler: nesne bir Kedi ya da düz bir Hayvan ise program istisnayla durur.
• Yani üst sınıf nesnesi, alt sınıf referansına hiçbir zaman atanamaz; dönüşüm yalnızca nesne gerçekten o alt sınıftansa başarılı olur.

İlgisiz tipler arasında dönüşümü derleyici hiç kabul etmez: (Kedi) kopek → incompatible types: Kopek cannot be converted to Kedi.

hayvanlar = { new Kopek(), new Kedi(), new Hayvan() }

for (Hayvan x : hayvanlar) {
    if (x instanceof Kopek) {
        Kopek kk = (Kopek) x;
        kk.havla();
    } else if (x instanceof Kedi) {
        ((Kedi) x).tirmala();
    } else {
        System.out.println("Özel davranış yok");
    }
}

Köpek havlıyor
Kedi tırmalıyor
Özel davranış yok

• referans instanceof Tur: nesne Tur'den ya da onun bir alt sınıfındansa true.
• Önce sınama, sonra dönüşüm: ClassCastException oluşamaz. null instanceof Tur her zaman false.

Java 16+: örüntü eşleme (pattern matching)

if (x instanceof Kopek kk) {
    kk.havla(); // dönüşüm otomatik
}

Kopek[] kopekler = new Kopek[2];
Hayvan[] hayvanlar = kopekler;   // derlenir
hayvanlar[0] = new Kopek();
System.out.println("ilk atama tamam");
hayvanlar[1] = new Kedi();       // derlenir ama...
System.out.println("buraya gelinmez");

ilk atama tamam
Exception in thread "main" java.lang.ArrayStoreException: Kedi

Aynı fikir jenerik listede

List<Hayvan> l = new ArrayList<Kopek>();

error: incompatible types: ArrayList<Kopek>
  cannot be converted to List<Hayvan>

• Referans bir alt sınıf nesnesini gösteriyorsa, alt sınıfın metodu çağrılır.
• Çağrılacak sürüm, değişkenin bildirilen tipine göre değil, nesnenin gerçek sınıfına göre belirlenir.
• Bu seçim derleme sırasında değil, çalışma zamanında yapıldığı için dinamik (geç) bağlama denir.

Hayvan h = new Kopek();
h.kos();      // Kopek sınıfının metodu
h.sesCikar(); // Kopek sınıfının metodu
h.uyu();      // Kopek'te yok → Hayvan'ınki

Köpek koşuyor
Hav hav!
Hayvan uyuyor

h.kos() iki aşamada çözülür

• JVM'ler dinamik bağlamayı genellikle sınıf başına bir metot tablosuyla (virtual method table) uygular: her geçersiz kılınabilir metodun sabit bir sıra numarası (yuvası) vardır.
• Alt sınıfın tablosu üst sınıfınkinin kopyasıyla başlar; geçersiz kılınan yuvalar yeni gövdeyle değiştirilir, yeni metotlar sona eklenir.
• Her nesne kendi sınıfını bilir. h.kos() için JVM: nesne → sınıfı → tablodaki kos yuvası → gövde. Arama tek bir dizi erişimidir, hiyerarşide yukarı yürümek gerekmez.

javap -c Ana çıktısından

47: invokevirtual #15  // Method Hayvan.kos:()V
52: invokevirtual #18  // Method Hayvan.sesCikar:()V

Derleyici bayt koduna yalnızca Hayvan.kos yazar; gövdeyi invokevirtual, nesnenin tablosuna bakarak seçer. Yapıcılar ve super.m() invokespecial, static metotlar invokestatic ile çağrılır: tabloya bakılmaz. private metotlar Java 11'den beri invokevirtual kullanır, ama tek adayları vardır.

Hayvan h = new Kopek();
System.out.println(h.tur);
h.bilgi();
h.tanit();

hayvan
Hayvan.bilgi()
Ben bir köpek

static metot sınıf adıyla çağrılır: Kopek.bilgi(). Alt sınıfta aynı adla alan tanımlamaktan kaçınılır.

• Dinamik bağlama nesne kurulurken de çalışır: üst sınıfın yapıcısındaki ciz() çağrısı, nesne bir Etiket olduğu için Etiket.ciz()'i çalıştırır.
• Ama o anda alt sınıfın alan ilk değerleri henüz atanmamıştır: metin hâlâ null. Alt sınıfın metodu, yarı kurulmuş bir nesne üzerinde çalışır.
• Metot alana yalnızca yazdırmak için değil, kullanmak için dokunsaydı program çökerdi.
• Kural: yapıcıdan yalnızca private, final ya da static metotlar çağrılmalıdır; bunlar geçersiz kılınamaz.

ciz() içinde metin.length() kullanılsaydı

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: Cannot invoke "String.length()" because "this.metin" is null
	at Etiket.ciz(Ana.java:21)
	at Bilesen.<init>(Ana.java:16)
	at Etiket.<init>(Ana.java:19)

static void yazdir(Hayvan h) {
    System.out.println("yazdir(Hayvan)");
}

static void yazdir(Kopek k) {
    System.out.println("yazdir(Kopek)");
}

public static void main(String[] args) {
    Kopek kopek = new Kopek();
    Hayvan hayvan = kopek;
    yazdir(kopek);
    yazdir(hayvan);
    yazdir((Kopek) hayvan);
}

yazdir(Kopek)
yazdir(Hayvan)
yazdir(Kopek)

• hayvan bir Kopek'i gösterse de yazdir(hayvan) → yazdir(Hayvan).
• Aşırı yüklenmiş sürümler arasındaki seçim argümanın bildirilen tipine göre, derleyici tarafından yapılır.
• Dönüşüm bildirilen tipi değiştirir: (Kopek) hayvan → yazdir(Kopek).

goster(Hayvan)
goster(String)
goster(Object)
goster(Hayvan)

goster(null);

error: reference to goster is ambiguous
  both method goster(Hayvan) in Ana and
  method goster(String) in Ana match

class Veteriner {
    void muayene(Hayvan h) {     // her alt sınıf
        System.out.print("Muayene: ");
        h.sesCikar();
    }
    static Hayvan sahiplen(String tur) { // gizli
        if (tur.equals("kedi")) return new Kedi();
        return new Kopek();
    }
}
// main içinde:
Veteriner v = new Veteriner();
v.muayene(new Kedi());
Hayvan h = Veteriner.sahiplen("köpek");
v.muayene(h);
System.out.println(h.getClass().getSimpleName());

Muayene: Miyav!
Muayene: Hav hav!
Kopek

TS Jawelin: TanksavarJawelin, TS Tow2A: TanksavarTow2A. Tank sınıfının da TankT90MS ve TankLeopard2A4 alt sınıfları vardır.

• Swing ile yazılmış oyunda düşen tanklar vurulur; skor 10'un katı olunca tanksavar türü değişir.
• Oyun döngüsü yalnızca Tanksavar ve Tank tiplerini bilir.

Tanksavar tanksavar = new TanksavarJawelin(x, y);
...
// hangi top? nesneye bağlı (dinamik bağlama)
toplar.add(tanksavar.topAt());
...
if (tanksavar instanceof TanksavarJawelin) {
    tanksavar = new TanksavarTow2A(tanksavar.x, tanksavar.y);
}

Sınama çıktısı

Top t1 = tanksavar.topAt(); // Jawelin
// → Top37mm, yükseklik 30
tanksavar = new TanksavarTow2A(100, 540);
Top t2 = tanksavar.topAt();
// → Top57mm, yükseklik 40

Nokta p = new Nokta(1, 2);
RenkliNokta k =
    new RenkliNokta(1, 2, "kırmızı");
System.out.println(p.equals(k)
    + " " + k.equals(p));

true false

• Hangi equals'ın çalışacağını alıcı nesne belirler: p.equals(k) Nokta'nınkini, k.equals(p) RenkliNokta'nınkini çalıştırır.
• Sonuçlar farklı: simetri bozuldu. Bir HashSet ya da contains, elemanların sırasına göre farklı cevap verebilir.
• Çözümler: iki sınıfta da getClass() karşılaştırması; ya da kalıtım yerine oluşum (RenkliNokta bir Nokta alanı tutar).

cagir() yalnızca A'da tanımlı ve içinden yaz()'ı çağırıyor. B ise yalnızca yaz()'ı eziyor. Program ne yazdırır?

B.yaz
A.yaz

Hayvan h = new Kedi();
Kedi k1 = h;              // (1)
Kedi k2 = (Kedi) h;       // (2)
Kopek k3 = (Kopek) h;     // (3)
h.tirmala();              // (4)
((Kedi) h).tirmala();     // (5)
Object o = new Kopek();
o.sesCikar();             // (6)
((Hayvan) o).sesCikar();  // (7)

Her satır için karar verin: derleme hatası, çalışma zamanı hatası ya da sorunsuz (çıktısıyla).

Ust'te iki aşırı yüklenmiş f var; Alt yalnızca f(Object)'i eziyor. İki çağrı ne yazdırır?

Alt.f(Object)
Ust.f(String)