İçeriğe atla

Sınıf (programlama)

Sınıfların UML diyagramı üstünde gösterilişi

Sınıf, nesne yönelimli programlama dillerinde nesnelerin özelliklerini, davranışlarını ve başlangıç durumlarını tanımlamak için kullanılan şablonlara verilen addır. Bir sınıftan türetilmiş bir nesne ise o sınıfın örneği olarak tanımlanır. Sınıflar genelde şahıs, yer ya da bir nesnenin ismini temsil ederler. Sınıflar metotları ile nesnelerin davranışlarını, değişkenleri ile ise nesnelerin durumlarını kapsül ederler. Sınıflar hem veri yapısına hem de bir ara yüze sahiptirler. Sınıflar ile nasıl etkileşime girileceği bu ara yüzler sayesinde sağlanır. Örneğin bir sınıf şablonu ile renk özelliğine, tekerleklere ve sür metoduna sahip olan bir araba temsil edebilir.

Sınıf kullanılmasının başlıca nedenleri

Gerçek hayat problemleri sınıf şablonları kullanılarak bilgisayar ortamına daha kolay ve anlaşılabilir bir biçimde aktarılabilir.

Sınıflar ve kodlar düzenli bir biçimde saklanarak zaman kaybı yaşanmaz.

Nesne yönelimli programlamada herhangi bir projede kullanılmak üzere yaratılan bir sınıf başka projelerde tekrar kullanılabilir.

Düzgün arabirimlerle birleşen sınıflar yaratabilir ve bu sınıfların birbirlerini minimum düzeyde etkileyecek şekilde programlar tasarlanarak birimsellik özelliğinden faydalanılabilir.

Sınıf yapısı

Sınıfların UML diyagramı üstünde gösterilişi

Metotlar

Metotlar üç ayri erisim kuralına göre tanımlanabilir. Bunlar public, protected ve private olarak adlandırılmıştır. Metotların bir geri dönüş değeri de vardır. Bir metodun geri dönüş değerinin boş olması istendiğinde bir prosedür ya da bunun mümküm olmadığı dillerde boş veri türü olan void kullanılmaktadır.

Veriler

Verileri de metotlar da olduğu gibi üç erişim kuralı ile tanımlanabilir.

Yapıcı ve yıkıcı metotlar

Yapıcı ve yıkıcı metotlar (constructor, destructor) otomatik olarak sistem tarafından çağrılır. Yıkıcı metotlar, nesnelerin bellekten silinmesi sırasında çağrılır. Böylece işi biten nesne için bellekte ayrılmış olan kısım, yeni nesneler için tekrar kullanılabilir. Yıkıcı metotlar hiçbir parametre almaz ve değer döndürmez.

Arayüz ve metotlar

Nesneler, dış dünya ile etkileşimlerini metotlar aracılığı ile tanımlarlar. Metotların içinde bulundukları nesnenin verilerine özel erişim hakları vardır. Nesnenin verilerini işleyen ve görevlerini yerine getiren bu metotlar, o nesnenin davranışı olarak kabul edilir. Metotlar, dış dünya ile nesnenin arayüzünü oluşturur. Örneğin televizyonun önündeki düğmeler, televizyonun içinde bulunan elektrik tesisatı ve kullanıcı arasındaki arayüz olarak kabul edilir. Bu düğmeye basarak televizyonu açıp kapatabilir veya başka bir işlev yerine getirilebilir. Bu örnekteki her metot bir düğme tarafından temsil edilmektedir ve birlikte bütün butonlar televizyon nesnesinin arayüzünü içerirler.

Arayüzlerin yardımcı metodu olarak bilinen statik metot (İngilizcestatic method) ise içinde tanımlanmış olduğu sınıfa aittir. Statik metot, nesnelere ait olan bir metot (İngilizceinstance method) ile aynı erişim hakkına sahip değildir. Bir statik metodun ait olduğu sınıftan türemiş olan nesnelerin verilerine bu statik metodun erişme hakkı yoktur. Statik metot, ancak ait olduğu sınıfın statik verilerine erişebilmektedir. Televizyon sınıfından türemiş olan televizyon nesnelerinin sayısını bulmak ise televizyon sınıfında bulunan statik metoda ait bir görev olduğunu örnek olarak verebiliriz.

Bilgi gizleme ve kapsülleme

Nesneye yönelik programlama dillerinin çoğu kapsülleme ve bilgi gizleme kavramını aşağıda sıraladığımız üç özel bilgi erişim belirteçleri ile desteklerler.

  • public (halka açık, kamu) erişim kuralı ile tanımlanan metotlara her nesneden erişilebilir.
  • protected (korumalı) erişim kuralı ile tanımlanan metoda bu metodun tanımlandığı sınıfdan örneklendirilmiş nesnelerin içinden ve bu sınıftan türetilmiş olan alt nesnelerden erişilebilir.
  • private (özel, gizli) erişim kuralı ile tanımlanan metoda sadece bu metodun içinden erişim hakkı bulunur.

Sınıflararası ilişkiler

UML diyagramı üstünde bağıntı ilişkisi

Nesne yönelimli programlamada ve Birleşik Modelleme Dilinde (UML) sınıflararası ilişkiler dört başlık altında toplanabilir:

  • Bağıntı ilişkisi (association): Bağıntı ilişkisi, bir nesnenin diğer bir nesneyle olan kavramsal ilişkisini temsil eder ve iki nesne arasına çizilen düz bir çizgi ile belirtilir. Aradaki bu ilişki bazen çok yönlü, bazen tek yönlüdür. Bağıntının adı, çokluğu ve sınıfın bağıntıdaki rolü, bağıntı ilişkisini tanımlayıcı bilgiler arasında yer alır. Eleman sayısı (cardinality) n:m şeklinde belirtilir.
UML diyagramı üstünde oluşum ve toplama ilişkisinin gösterilişi
  • Toplama, içerim bağıntısı (aggregation): Toplama, içerim bağıntısı ile modellenen nesneler, genellikle birlikte daha karmaşık bir nesne oluşturmak için bir araya getirilmişlerdir. İçerim bağıntısında nesnelerin arasındaki ilişki zayıftır. İçi boş eş kenar dörtgen (baklava) şekli ile gösterilir.
  • Oluşum, meydana gelme bağıntısı (composition): Oluşum bağıntısı, içerim bağıntısında olduğu gibi parça-bütün ilişkisini simgeler. Bu ilişkideki birliktelikler daha kuvvetlidir ve burada yer alan nesneler tek başlarına bir anlam ifade etmezler. İçi dolu eş kenar dörtgen şekli ile gösterilir.
UML diyagramı üstünde bağımlılık ilişkisinin gösterilişi
  • Bağımlılık ilişkisi (dependency): Bir sınıfın nesnesinin diğer bir sınıfın nesnesini kullanması ya da ona bağımlı olması söz konusudur. Bağımlı sınıftan bağımsız sınıfa doğru kesik kesik olan düz bir çizgiyle gösterilir. Örnekteki RaporOluştur sınıfı rapor sınıfını kullanmak, yani Rapor sınıfına bağlı olmaktadır. Rapor sınıfında yapılacak herhangi bir değişiklik, RaporOluştur sınıfında değişiklik yapılmasına neden olacaktır.
UML diyagramı üstünde kalıtım ilişkisinin gösterilişi
  • Kalıtım, genelleştirme ilişkisi (inheritance): Önceden oluşturulan sınıflara (superclass) dayalı olan yeni altsınıfların (subclass) oluşturulmasına ve buna dayalı oldukları üstsınıflara ait olan özelliklerin ve davranışların altsınıflarda kullanılabilmesine NYP'de denir. Altsınıflar, içi boş olan bir ok ile üstsınıfa bağlanır.

Sınıflarda kullanılan diğer kavramlar

  • Soyut sınıf (abstract class): Metotların başlıklarını taşıyan ve bu metotların tanımlamalarını kendisinden türeyecek olan altsınıflarına bırakmış olan sınıflara denir. Bu soyut sınıflardan doğrudan nesne türetilemez. Örneğin "Hayvan" sınıfı soyut bir sınıf olarak düşünülebilir. Cinsi belli olmayan bir hayvanın nasıl ses çıkartacağı bilinemediği için hayvanların ortak olarak paylaştıkları davranışlar soyut "Hayvan" sınıfında soyut metotlarla tanımlanır.
  • Arayüz (interface) kavramı: Çoklu kalıtım (multiple inheritance), bazı programlama dillerinde arayüz kavramı ile elde edilir. Soyut sınıflarda olduğu gibi sadece soyut metotlardan oluşur ve bu arayüzden türeyen sınıflar, bu soyut metotları taşımak zorundadırlar.

Örnekler

C#

public class Sample
{
    static void main (String[] args) 
    {
        System.Console.WriteLine(GetMessage());
    }
    public String GetMessage()
    { 
        return "Hello World!";
    }
}

Java

public class Ornek
{
    public static void main (String args[]) 
    {
        System.out.println(metin());
    }
    public String metin()
    { 
        return "Merhaba Dünya!";
    }
}

PHP

class ZamanNesnesi
{       
    public function zamanıAl()
    {       
        return(time());
    }       
    public function tarihiAl()
    {       
        return(date('jS F, Y', $this->zamaniAl());
    }       
}

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">C♯</span> programlama dili

C#; Microsoft tarafından .NET Teknolojisi için geliştirilen modern bir programlama dilidir. Sözdizimi C-like bir deneyim sunar.

<span class="mw-page-title-main">C++</span> bir programlama dili

C++, Bjarne Stroustrup tarafından 1979 yılında Bell Laboratuvarları'nda geliştirilmeye başlanmış, C'yi kapsayan ve çok paradigmalı, yaygın olarak kullanılan, genel amaçlı bir programlama dilidir.

<span class="mw-page-title-main">Java</span> açık kaynak kodlu, nesneye yönelik, zeminden bağımsız, yüksek verimli, çok işlevli, yüksek seviye, adım adım işletilen bir programlama dili

Java, Sun Microsystems mühendislerinden James Gosling tarafından geliştirilmeye başlanmış açık kaynak kodlu, nesneye yönelik, platform bağımsız, yüksek verimli, çok işlevli, yüksek seviye, hem yorumlanan hem de derlenen bir dildir.

<span class="mw-page-title-main">Çoklu kalıtım</span>

Çoklu kalıtım bir sınıfın iki veya daha fazla üst sınıftan miras almasını sağlar.Pratikte karışıklıklara sebep olabildiği için C++ içinde kullanılabilen bu yapı C# içinde kaldırılmış ve yerine arayüz (interface) mantığı getirilmiştir.

AspectJ, Java programlama diline kesit yönelimli bir eklentidir. AspectJ Java programlarında kesitleri ilgilendiren sorunları tek bir yapı altında (aspect) toplamaya yardımcı olur.

Tasarım desenleri, tasarım kalıpları, tasarım örüntüleri veya tasarım şablonları, çok rastlanan, birbirine benzer sorunları çözmek için geliştirilmiş ve işlerliği kanıtlanmış genel çözüm önerileridir.

<span class="mw-page-title-main">Nesne yönelimli programlama</span> nesne kavramına dayalı programlama paradigması

Nesne yönelimli programlama veya kısaca NYP, Her işlevin nesneler olarak soyutlandığı bir programlama yaklaşımıdır. NYP destekleyen programlama dilleri yüksek seviye diller olarak adlandırılır.

ActionScript, Flash geliştiricilerinin sunum seviyesi mantığını tasarlamak için kullandıkları nesne yönelimli programlama dilidir. Actionscript ECMAscript üzerine inşa edilmiştir, ECMAscript JavaScript'in esasını oluşturduğu için birçok geliştirici için Actionscript'i anlamak kolaydır. Actionscript Flash içerik yazarlığı esnasında kullanılan özel aksiyonları destekleyen bazı ek ECMAscript özellikleri de içermektedir

Nesne Yönelimli Çözümleme ve Tasarım, bir sistemin/sistem modülleri setinin/organizasyonun/işletme biriminin gereksinimlerinin çözümlenmesinde ve uygun bir çözümün tasarımında nesne ile modelleme tekniklerini kullanır. Modern nesne yönelimli çözümleme ve tasarım yöntemlerinin çoğu, gereksinim, tasarım, uygulama, test ve dağıtım süreçleri boyunca kullanım senaryoları üzerine kuruludur. Kullanım Senaryoları, nesne yönelimli programlama ile birlikte ortaya çıkmış olmasına rağmen yordamsal programlanan sistemlerde de işe yaramaktadır.

Programlama dizisinde nesne-yönelimli programlamada, nesne, basit yapılı blok programları olarak kullanılan, işletim zamanı verilerinin saklanması için oluşturulmuş özel birimidir. Programın işlemlerde bir koleksiyon gibi veya programın bilgisayarda komutlar listesi gibi basitçe göründüğü geleneksel bakış açısının tersine, bu nesneler birbiri üzerinde rol oynar. Her nesne mesaj alımına, veriyi işlemeye ve diğer nesnelere veri aktarımına yatkındır. Her nesne farklı rollerde ve sorumluluklarda yer alan veya bağımsız küçük makineler olarak gözlemlenebilir.

Cephe yönelimli programlama veya ilgiye yönelik programlama, çapraz kesim işlerini bölerek modülerliği artırmayı amaçlayan bir programlama yaklaşımıdır. Bütün programlama yaklaşımlarında kodlar uzadıkça, kodların anlaşılabilirliği çok düşmekte, bazen de içinden çıkılmaz bir hal almaktadır. Programlamanın varlığıyla birlikte bu sorun da hep var olmuştur. Bu sorunla savaşabilmek için sürekli çalışmalar devam etmektedir, bu süreçte ortaya çıkan önemli bir programlama yaklaşımı da Cephe Yönelimli Programlamadır.

<span class="mw-page-title-main">Sınıf diyagramı</span>

Sınıf diyagramı UML 'in en sık kullanılan diyagramlardan biri olup nesne yönelimli analiz, tasarım ve programlamadaki sınıfları net ve anlaşılabilir şekilde temsil etmeyi amaçlar.

<span class="mw-page-title-main">Merhaba dünya programı</span> Geleneksel acemi bilgisayar programı

Merhaba dünya programı, görsel bir arayüz veya komut satırında "Merhaba dünya!" yazdıran bilgisayar programıdır. Bunun amacı, yeni öğrenilen programlama dilinde basit bir yazı yazmak ve programlama mantığını anlatmaktır.

Çokbiçimlilik, bir türün bir başka tür gibi davranabilme ve bu tür gibi kullanılabilme özelliğidir. Nesne yönelimli programlama dillerinde çokbiçimlilik özelliği ise aynı temel sınıftan türetilmiş olan sınıflarda paylaşılan, başka bir ifadeyle aşırı yüklenen aynı metodun bu sınıflarda farklı şekillerde uyarlanabilmesidir. Nesnenin davranışı çalışma anında belirlendiği için programcılar, çokbiçimlilik özelliği sayesinde nesnelerin türünü önceden bilmek zorunda kalmaz.

Kapsülleme nesne yönelimli programlamada herhangi bir nesnenin metotlarını, verilerini ve değiskenlerini diğer nesnelerden saklayarak ve bunlara erişimini sınırlandırarak yanlış kullanımlardan koruyan bir konsepttir. Bir nesne üzerinde hem veri soyutlama, hem de kontrol soyutlaması yapılıyor ise buna sarma adı verilir. Çoğu programlama dilleri kapsüllemeyi aşağıda sıraladığımız üç bilgi erişim belirteçleri ile desteklerler.

<span class="mw-page-title-main">Java sanal makinesi</span>

Java Sanal Makinesi (JSM), Java platformunun nesne modülü formatı olan class uzantılı sınıf dosyalarının belleğe yüklenip çalıştırılması için gereken hizmetleri sunan bir sistem programıdır ve temel görevinin sınıf dosyalarını yorumlamak olduğu söylenebilir. Ancak, JSM'ni salt bir yorumlayıcı olarak görmek büyük haksızlık olur. Zira, yorumlama ile birlikte JSM'nin şu görevleri de vardır.

Bilgisayar programlamada dinamik iletim, altyordam çağrılarının ilişkin altyordam başlangıç adresine dinamik olarak bağlanmasıdır. Bir diğer deyişle, dinamik iletim program metnindeki bir çağrı ile işletilen altyordamın programın çalışması sırasında birbirine bağlanması durumudur. Geri çağrı ve çokbiçimliliğin realize edilmesinde kullanılan bu bağlama yöntemi, yordamsal programlama dillerinde altyordam göstericileriyle gerçekleştirilirken, nesne yönelimli dillerde kalıtlama ve gerçekleştirme ilişkilerinin kullanılmasıyla otomatikman sağlanır. Altyordamların birinci sınıf dil öğesi olarak ele alındığı fonksiyonel programlama dillerinde ise, aynı işlevsellik altyordamların argüman olarak geçirilmesi ile sağlanabilir.

Nesne yönelimli programlama dillerinde arayüz, değişik sınıflardan nesnelerin kategorize edilmesini sağlayan bir soyut tür çeşitidir. Tanımlanmakta olan kategorinin birbirleriyle alakasız sınıfları ortak bir çatı altında toplaması nedeniyle, arayüz tanımları, soyut sınıfların aksine, listeledikleri iletilerin gerçekleştirim ayrıntısı olan herhangi bir bilgi içeremezler. Dolayısıyla, bir arayüz tanımı iletilere karşılık gelen bir altyordam gövdesi veya altalan tanımı içeremez. Bir başka açıdan bakarsak, arayüz tanımında yer alan programlama öğelerinin zaman içinde değişme olasılığı düşük öğeler olması gerekir. Buna göre, arayüz tanımları gerçekleştirimci ile kullanıcının paylaştığı ve sabit olma özelliği bulunan altyordam imzaları ile simgesel sabit tanımlarını barındırabilir.

Soyut sınıf, nesne yönelimli programlamada nesnesi yaratılamayan sınıflara denir. Nesne yaratılamamasının nedeni, sınıfın kullanıcı arayüzünde yer alan bir veya daha çok sayıdaki iletinin gerçekleştirilmemesidir.

Dart, ilk kez Google tarafından geliştirilen ve daha sonraları ECMA tarafından standart (ECMA-408) haline getirilen açık kaynaklı ve genel-amaçlı bir programlama dilidir. Dart dili kullanılarak web, sunucu, mobil uygulamalar ve IoT cihazları geliştirilebilir.