Cevap.

Sorunun tarihi:

Generics Java 5'te koleksiyonlar ve yöntemlerle güvenli çalışmayı sağlamak amacıyla tanıtılmıştır, ancak önceki yazılmış bytecode ile geriye dönük uyumluluk sağlamak için uygulanmıştır. Bunun için type erasure (tip silme) mekanizması kullanılmıştır.

Sorun:

Java derleyicisi sıkı tip kontrolü talep etmekte, ancak çalıştırma sırasında JVM, tip parametrelerine dair hiçbir bilgiye sahip değildir; birçok eski sınıf ve kütüphane, Java'nın kendi koleksiyon kütüphanesi de dahil, genel "ham" tiplerle (raw types) çalışmaktadır. Geriye dönük uyumluluk olmadan mevcut projeleri desteklemek mümkün olmamıştır.

Çözüm:

Type erasure, parametreli tiplerin (generics) "ham" versiyonlarına dönüştürülmesi sürecidir; böylece JVM mevcut bytecode ile değişiklik yapmadan çalışabilir. Tip parametrelerine dair tüm bilgi derleme aşamasında silinir, yerine Object türünde nesneler (veya belirtilmişse extends ile kısıtlama) kullanılır.

Kod örneği:

List<String> stringList = new ArrayList<>();
stringList.add("hello");
String s = stringList.get(0); // get, Object döner, ama derleyici cast ekler

Temel özellikler:

Çalıştırma sırasında JVM, generics'in parametrelerini bilmez: bu bir List<String>, List<Integer> vs. olup olmadığını anlamak mümkün değildir.
Tüm tip kontrolleri derleme aşamasında yapılır; çalışma zamanında yalnızca "ham" tip kalır.
Type erasure, geriye dönük uyumluluk sağlarken sınırlamalar ve zorluklar yaratır.

Kandırıcı sorular.

Sadece generics'in parametreleriyle yöntem aşırı yüklemesi (overloading) yapılabilir mi?

Hayır. Type erasure nedeniyle derleyici, aynı ada sahip ve farklı generics parametrelerine sahip yöntemleri aynı olarak değerlendirir, çünkü parametreler silinecektir. Örneğin,

// Derleme hatası!
void process(List<String> list) { }
void process(List<Integer> list) { }

Generics türünde bir dizi oluşturabilir miyiz?

Hayır, doğrudan. Type erasure, JVM'nin belirli bir generics türünde diziyi saklamasına izin vermez, örneğin,

List<String>[] array = new List<String>[10]; // Derleme hatası

Ham tiplerin dizisi kullanılarak bunun üstesinden gelinebilir, ancak bu güvenli değildir:

List<String>[] array = (List<String>[]) new List[10];

Runtime sırasında instanceof ile generics türünü kontrol edebilir miyiz?

Hayır, çünkü tip parametreleri hakkında bilgi silinir. Kontrol:

if (obj instanceof List<String>) { ... } // Derleme hatası

En doğrusu, yalnızca ana tipi kontrol etmektir:

if (obj instanceof List) { ... }

Tip hataları ve anti-paternler

Sadece generics parametreleriyle farklı olan yöntemleri aşırı yüklemeye çalışmak
Parametreli tür dizilerini kullanmak
ClassCastException hatalarına yol açan örtük tip dönüşümleri

Gerçek hayattan bir örnek

Olumsuz durum

Bir programcı, farklı parametrelerin listelerini depolamak için parametreli türler dizisi oluşturur. Sonuç olarak, programın uzun süre çalışmasından sonra bir dizi içinden nesne çıkartırken ClassCastException hatası oluşur — tip kontrolü çalışma zamanında sağlanamaz.

Artılar:

Kod yazma aşamasında koleksiyonlarla kolay çalışma

Eksiler:

Runtime hataları riski
Kesin tip kontrolünün olmaması nedeniyle öngörülemeyen davranışlar

Olumlu durum

Diziler yerine koleksiyonlar (örneğin, List<List<String>>) kullanılır ve tüm tip kontrolleri derleyiciye devredilir.