c# ve java nesne yönelimli programlama dillerinde collectıon

C# VE JAVA NESNE YÖNELİMLİ PROGRAMLAMA DİLLERİNDE
COLLECTION FRAMEWORK'LERİN KARŞILAŞTIRMALI
PERFORMANS ANALİZLERİ
Şükran EBREN KARA
YÜKSEK LİSANS TEZİ
ELEKTRONİK BİLGİSAYAR EĞİTİMİ
GAZİ ÜNİVERSİTESİ
BİLİŞİM ENSTİTÜSÜ
OCAK 2014
ANKARA
C# VE JAVA NESNE YÖNELİMLİ PROGRAMLAMA DİLLERİNDE
COLLECTION FRAMEWORK'LERİN KARŞILAŞTIRMALI
PERFORMANS ANALİZLERİ
Şükran EBREN KARA
YÜKSEK LİSANS TEZİ
ELEKTRONİK BİLGİSAYAR EĞİTİMİ
GAZİ ÜNİVERSİTESİ
BİLİŞİM ENSTİTÜSÜ
OCAK 2014
ANKARA
iv
C# VE JAVA NESNE YÖNELİMLİ PROGRAMLAMA DİLLERİNDE
COLLECTION FRAMEWORK'LERİN KARŞILAŞTIRMALI
PERFORMANS ANALİZLERİ
(Yüksek Lisans Tezi)
Şükran EBREN KARA
GAZİ ÜNİVERSİTESİ
BİLİŞİM ENSTİTÜSÜ
Ocak 2014
ÖZET
Bu çalışmada, java Collections Framework'teki ve C#’taki koleksiyonlar
karşılaştırılarak, belli başlı performans testlerine tabi tutuldu. Aralarındaki
benzerlikler ve farklılıklar ortaya konularak kullanım alanları belirlendi. Bu
belirleme,
hazırlanan
uygulama
programları
sayesinde
gerçekleştirildi.
Uygulama programlarında dışarıdan alınan büyük boyutlu veriler arama,
sıralama, yerleştirme, silme gibi işlemlere tabi tutularak koleksiyonlar
arasındaki performans ve bellek tüketimleri karşılaştırılacak testler yapıldı.
Koleksiyonlar için yapılan testlerle elde edilen bilgiler analiz edilerek
yorumlandı. Böylece her iki programlama dil yapısı için sağlanan Collections
Frameworkler karşılaştırılmış oldu. Bu karşılaştırma sonucunda Java
koleksiyonlarının performans açısından C# koleksiyonlarından daha iyi iken
kullanılan bellek açısından C# koleksiyonlarının daha az maliyetli olduğu
belirlendi.
Bilim Kodu
Anahtar Kelimeler
Sayfa Adedi
Tez Yöneticisi
: 902.3.006
: Java, C#, koleksiyon, performans, analiz, framework
: 105
: Yrd. Doç. Dr. Nursal ARICI
v
COMPARATIVE PERFORMANS ANALYSIS OF THE COLLECTIONS
FRAMEWORK IN C# AND JAVA PROGRAMMING LANGUAGES
(M.S. Thesis)
Şükran EBREN KARA
GAZI UNIVERSITY
INFORMATICS INSTITUTE
January 2014
ABSTRACT
In this study, the collections in Java
Collections Framework and C# are
compared, and they are subjected to some definite performance tests. Their
fields of usage are defined by giving their similarities and differences. This
defining has been done thanks to the application programs. Large scale data
that is taken outside in application programs are subjected to some processes
like searching, ordering, removing and some tests were done to compare the
performance between collections and memory consuming. The tests and the
data collected from these tests are analyzed. Thus, Collection Frameworks that
are provided for programing two languages are compared. As a result of this
study it can be said that Java Collections are better than C# collections in terms
of performance, and C# Collections are more budget friendly in terms of the
used memory.
ScienceCode
Key Words
Page Number
Adviser
: 902.3.006
: java, C#, collection, performance, analice, framework
: 105
: Ass. Prof. Dr. Nursal ARICI
vi
TEŞEKKÜR
Çalışmalarım boyunca değerli yardım ve katkılarıyla beni yönlendiren Hocam Yrd.
Doç. Dr. Nursal ARICI' ya , destek ve yönlendirmeleri ile beni her zaman
cesaretlendiren Prof. Dr. Ömer Faruk BAY Hocam'a bana her konuda destek veren iş
arkadaşlarım Dr. Ayşe OĞUZHAN' a, Arş. Gör. Bayram KÜÇÜK' e, Arş. Gör. Eda
AKMAN' a, ailemizin bir parçası olan Vet. Hek. Mahsun KARA'ya ve manevi
desteği ile her zaman yanımda olan eşim Dr. Ferhat KARA' ya teşekkürü bir borç
bilirim.
vii
İÇİNDEKİLER
Sayfa
ÖZET........................................................................................................................... iv
ABSTRACT ................................................................................................................. v
TEŞEKKÜR ................................................................................................................ vi
İÇİNDEKİLER .......................................................................................................... vii
ÇİZELGELER LİSTESİ ............................................................................................. ix
ŞEKİLLERİN LİSTESİ ............................................................................................... x
RESİMLERİN LİSTESİ ............................................................................................. xi
KISALTMALAR ....................................................................................................... xii
1. GİRİŞ ..................................................................................................................... 1
2. JAVA COLLECTIONS FRAMEWORK VE .NET
FRAMEWORK’ÜN GÖZDEN GEÇİRİLMESİ VE MİMARİSİ.........................4
2.1. Java Collections Framework ........................................................................... 4
2.2. .Net Framework ............................................................................................ 15
2.2.1. .Net framework nedir.......................................................................... 16
2.2.2. .NET framework’teki C# koleksiyonları ............................................ 18
2.2.3. Koleksiyonlar ..................................................................................... 21
2.3. Java Collections Framework Mimarisi ........................................................ 23
2.3.1. Collection framework ......................................................................... 23
2.4. .Net Framework Mimarisi ............................................................................. 25
2.4.1. .NET'in bileşenleri .............................................................................. 26
2.5. Java Virtual Machine Mimarisi ................................................................... 32
2.5.1. Java sanal makinesi ............................................................................ 34
2.5.2. Bir sanal makinenin yaşam süresi ...................................................... 36
2.6. Ortak Dil Çalışma Platformu (CLR-Common Language Runtime)
Mimarisi ....................................................................................................... 37
2.6.1. Ortak dil çalışma platformu ............................................................... 39
3. JAVA COLLECTIONS FRAMEWORK VE .NET FRAMEWORK
KARŞILAŞTIRILMASI ...................................................................................... 43
Veri Yapıları Açısından C# ve Java'nın Benzerlikleri ve Farklılıkları ........ 43
viii
Sayfa
4.
JAVA KOLEKSİYONLARI VE C# KOLEKSİYONLARI PERFORMANSINI
KARŞILAŞTIRMA UYGULAMA PROGRAMI ............................................... 48
4.1. Programlama Dilleri ve Konseptleri ............................................................. 48
4.2. Java ile Java Collections Framework Performans Uygulama Programı ..... 50
4.3. C# ile .Net Collections Framework Performans Uygulama Programı ......... 53
4.4. Performans Karşılaştırması ........................................................................... 56
4.4.1. Koleksiyonlarda eleman ekleme performans karşılaştırması ............. 57
4.4.2. Koleksiyonlarda sıralama performans karşılaştırması ........................ 70
4.4.3. Koleksiyonlarda arama performans karşılaştırması ........................... 72
4.4.4. Koleksiyonlarda silme performans karşılaştırması ............................ 74
5. SONUÇ ................................................................................................................ 76
KAYNAKLAR .......................................................................................................... 78
EKLER ....................................................................................................................... 81
EK-1 ........................................................................................................................... 82
EK-2 ......................................................................................................................... ..84
EK-3 ........................................................................................................................... 87
EK-4 ........................................................................................................................... 88
EK-5 ........................................................................................................................... 90
EK-6 ........................................................................................................................... 93
EK-7 ........................................................................................................................... 97
EK-8 ........................................................................................................................... 99
EK-9 ......................................................................................................................... 102
ÖZGEÇMİŞ ............................................................................................................. 105
ix
ÇİZELGELERİN LİSTESİ
Çizelge
Sayfa
Çizelge 2.1. Arabirimler tanımlama kodu ................................................................... 9
Çizelge 2.2. Arabirimler uygulama kodu .................................................................... 9
Çizelge 2.3. Arabirimler............................................................................................ 10
Çizelge 2.4. Abstract sınıf tanımlamak ..................................................................... 10
Çizelge 2.5. Abstract sınıf uygulamak ..................................................................... 11
Çizelge 2.6. Koleksiyon sınıfları .............................................................................. 12
Çizelge 2.7. C#'ta jenerik ve jenerik olmayan koleksiyonlar ..................................... 22
Çizelge 2.8. Kendi komut satırını yazdıran uygulama ............................................ 37
Çizelge 3.1. C# ve java kodu ................................................................................... 45
Çizelge 3.2. Genişletilemeyen sınıf örneği ............................................................... 45
Çizelge 4.1. Programlama dillerinin karakteristik görünümü ................................... 48
Çizelge 4.2. Kullanılan koleksiyon metotlarının zaman karmaşıklığı ...................... 56
Çizelge 4.3. Kullanılan metotların koleksiyonlarda bulunma durumları ................. 56
Çizelge 4.4. Java programında koleksiyonlara eleman eklenince geçe süre.............. 60
Çizelge 4.5. C# programlama dili için geçen süre .................................................... 62
Çizelge 4.6. Java programlama dili için kullanılan bellek ........................................ 66
Çizelge 4.7. C# programlama dili için kullanılan bellek .......................................... 67
Çizelge 4.8. Java ve C# koleksiyonların sıralama performansları ............................. 71
Çizelge 4.9. Java ve C# koleksiyonların arama performansları ................................. 72
Çizelge 4.10. Java ve C# koleksiyonların silme performansları ................................ 74
Çizelge 4.11. Java ve C# koleksiyonlarının süre bazında karşılaştırılması ............... 75
x
ŞEKİLLERİN LİSTESİ
Şekil
Sayfa
Şekil 2.1. Collections framework ................................................................................ 5
Şekil 2.2. Hizmet sınıfları ........................................................................................... 6
Şekil 2.3. JCF ara yüzleri ............................................................................................ 8
Şekil 2.4. JCF abstract sınıflar .................................................................................. 11
Şekil 2.5. Java collections framework çatısı .............................................................. 12
Şekil 2.6. C# koleksiyonu ....................................................................................... 18
Şekil 2.7. NET mimarisi ............................................................................................ 25
Şekil 2.8. .NET programlarının derlenip çalıştırılması ............................................. 26
Şekil 2.9. Kaynak kodun derlenmesi ......................................................................... 38
Şekil 2.10. .Net platformunda yazılıp derlenen bir programın çalışma süreci .......... 41
Şekil 4.1. Java koleksiyonlarına eleman eklenince geçen ortalama süre ................... 61
Şekil 4.2. C# koleksiyonlarına eleman eklenince geçen ortalama süre ..................... 63
Şekil 4.3. Java ve C# koleksiyonlarına eleman ekleyince geçen süre
karşılaştırması ............................................................................................ 64
Şekil 4.4. Java koleksiyonlarına eleman eklenince kullanılan bellek ....................... 66
Şekil 4.5. C# koleksiyonlarına eleman eklenince kullanılan bellek .......................... 67
Şekil 4.6. Java ve C# koleksiyonlarına eleman eklenince kullanılan
belle karşılaştırması.................................................................................... 68
Şekil 4.7. Java C# ve java programlama dillerinin kullandığı süre ve
bellek kullanımları ilişkisini gösteren regresyon eğrisi ............................. 69
Şekil 4.8. Java ve C# koleksiyonlarının sıralama performansları .. ........................... 71
Şekil 4.9. J ava ve C# koleksiyonlarının arama performansları ................................. 73
Şekil 4.10 Java ve C# koleksiyonlarının silme performansları ................................. 74
xi
RESİMLERİN LİSTESİ
Resim
Sayfa
Resim 2.1. JVM’inin çalışma prensibi ....................................................................... 34
Resim 2.2. Java sanal makinesinin mimarisi ............................................................. 35
Resim 4.1. Java'da hazırlanan uygulama programı ara yüzü ..................................... 50
Resim 4.2. Java uygulama programı 1.kısım ............................................................. 51
Resim 4.3. Java uygulama programı 2.kısım ............................................................. 51
Resim 4.4. Java uygulama programı 3.kısım ............................................................. 52
Resim 4.5. C#'ta hazırlanan uygulama programı ara yüzü ....................................... 53
Resim 4.6. C# uygulama programı 1.kısım ............................................................... 54
Resim 4.7. C# uygulama programı 2.kısım ............................................................... 54
Resim 4.8. C# uygulama programı 3.kısım ............................................................... 55
xii
SİMGELER VE KISALTMALAR
Kısaltmalar
Açıklama
CF
Collectins Framework ( Koleksiyon Çatısı)
CIL
Common Intermediate Language (Ortak Ara Dil)
CL
.NET Framework Class Library (.NET Sınıf Kütüphanesi)
CLI
Common Language Infrastructure (Ortak Dil Altyapısı)
CLR
Common Language Runtime (Ortak Dil Çalışma Zamanı)
CLS
Common Language Specification (Ortak Dil Tanımları)
CPU
Central Processing Unit (Merkezi İşlem Birimi)
CTS
Common Type System (Ortak Tip Sistemi)
DLL
Dynamic-link library (Dinamik Bağlantı Kitapları)
ELF
Executable and Linkable Format
(Çalıştırılabilir ve Bağlanabilir Biçim)
GC
Garbage Collector (Çöp Toplayıcısı)
IL
Intermadieate Language (Ara Dil)
ILC
Intermadieate Language Code (Ara Dil Kodu)
J2SDK
Java 2 Software Development Kit (Java 2 Yazılım Geliştirme
bbbbbbbbbbbbbbbbbbb Kiti)
J2SE
Java 2 Platform, Standard Edition (Java 2 Ortamı, Standart
bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbSürümü)
xiii
Kısaltmalar
Java API
Açıklama
Java Application Programming Interface (Java Uygulama
bbbbbbbbbbbbbbbbbbb Programı Arayüzü)
JCF
Java Collection Framework (Java Kolleksiyon Çatısı)
JDK
Java Development Kits (Java Geliştirme Kiti)
JIT
Just In Time (Anında Derleme)
JRE
Java Runtime Environment (Java Çalışma Zamanı Ortamı)
JVM
Java Virtual Machine (Java Sanal Makinesi)
MSIL
Microsoft Intermediate Language (Mikrosoft Ara Dil)
MS
Mili Second (Mili Saniye)
PE
Portable Executable (Taşınabilir Çalıştırılabilir)
1
1. GİRİŞ
Java geniş çevrelerce kabul görmüş, işletim sisteminden bağımsız, taşınabilir
programlar yazmak için geliştirilmiş, nesneye yönelik bir programlama dilidir [1].
Microsoft Java'ya cevap olarak, .NET ile tam uyumlu ve .NET'in en gözde dili olan
C#'ı geliştirdi. C#, C/C++ ve Java'nın güzel yönlerini alıp, nesne yönelimli, bir dil
olarak programcıların karşısına çıkmaktadır [2]. Her iki dil de yorumlanarak
çalıştırılmaktadır. Yorumlanmadan önce program kodları, Java'da byte koda C#'ta
MSIL adı verilen bir ara dile derlenmektedir.
Bugün büyük yazılım projelerinin çoğu Java ya da C# programlama dilleri
kullanılarak hazırlanmaktadır. Bu yazılım projelerinde kullanılan programlama dili
ve kullanılan veri yapıları performansı ve belleği göz ardı etmeyecek derecede
etkilemektedir. Projenin esnek, kullanışlı ve performansının yüksek olması
kullanıcıların isteği, yazılımcıların da hedefidir. Bunun sağlanabilmesi için değişik
performans testleri yapılmaktadır.
Koleksiyon tabanlı sınıflar aynı türden yada farklı türden birden fazla nesneyi bir
arada tutup, bu nesnelere farklı yollardan erişilmeyi sağlayan veri kaplarıdır. Bu veri
kapları güçlü bir uyumluluk ve esneklik sunmaktadır. Java ve C# programlama
dillerinin kullandığı koleksiyonların performansları tespit edildiğinde, yazılım
projelerinde uygun koleksiyonlar kullanılmakta bu da projelerin esnekliğini ve
performansını artırmakta, kullanıcılara zaman ve bellek açısından tasarruf
sağlamaktadır.
Bu çalışmada, C# ve java programlama dillerinde kullanılan koleksiyonların
performansları ve bellek maliyetleri araştırılmıştır. Bu çalışmanın bulguları
doğrultusunda, uygulama projesinde kullanılacak koleksiyonların seçimi rahatlıkla
yapılabilir. Daha önce de buna benzer çalışmalar yapılmıştır. Literatür taraması yolu
ile ulaşılan bazı çalışmalar şu şekilde özetlenebilir.
2007 yılında Mustafa Şahin tarafından, üç farklı dilin (java, python, ruby) çeşitli test
uygulamalarındaki çalışma süreleri, bellek tüketimleri ve kod uzunlukları
konularında karşılaştırma deneyleri yapılmıştır [3]. Çalışma sonucunda, Java'nın
2
Pyton'a ve Ruby'e göre daha hızlı çalışırken kod uzunlukları açısından daha çok
maliyete sahip olduğu gözlemlenmiştir. Belek tüketimi açısından bakıldığında Ruby
en az Pyhton en çok belek tüketimine sahiptir.
Sean Wentworth ve arkadaşları, C++ standart şablon kütüphanesine karşı Java
Collections Framework’ün deneysel bir analizini gerçekleştirmiştir. Analizler,
C++'ın performans açısından daha iyi olduğunu gösterir diğer taraftan Java'nın
platformdan bağımsız oluşu, esnekliği, güvenli oluşu onu programcılar arasında daha
cazip kılmıştır [4].
2000 yılında Lutz Prechel tarafından yapılan, yedi dili (C, C++, java, Perl,
phthon,Rexx, Tcl) çeşitli yönleriyle karşılaştıran bir çalışma mevcuttur. Yazar,
çalışmasında 74 farklı yazardan aynı programın 80 versiyonunu, çalışma zamanı
performansını, bellek kullanımını, kod uzunluğunu, programlama başarısını ve
güvenirliliğini tespit etmek için yazdırmıştır [5].
Cesarini ve arkadaşları IMAP istemci kütüphanelerinin uygulamalarını beş farklı
dilde (Erlang, C#, Java, Python, Ruby) karşılaştırmıştır. Kütüphaneler fonksiyonel
olarak farklılık gösterdiğinden bu karşılaştırma; Kod satırlarının metris olarak ilkel
fonksiyonelliğini, bellek kullanımını ve uygulama zamanlarını içermiştir [6].
2011 yılında 16 takım arasında farklı programlama dilleri (Java, Perl, Php, Ruby,
JavaScript) kullanılarak bir web uygulaması istenmiştir. Ruby gurubu yüksek
verimlilik gösterirken Java ve Php gurubu daha az bir verimlilik göstermiştir [7].
Bu çalışma 5 bölümden meydana gelmektedir. Çalışmanın 2. bölümünde Java
Collections Framework ve .Net Framework’ün yapısı ve mimarileri incelenmiştir.
Java programlama dili Sun firmasının açık kaynak kodlu nesne yönelimli
programlama dilidir. Kullanıcılar ücretsiz olarak ulaşabilirler. Bu programlama dili,
java sanal makinesi, çöp toplayıcısı gibi mimarilere sahiptir. C# programlama dili
Microsoft firmasının ücretli nesne yönelimli programlama dilidir. Bir çok mimarisini
Java'dan almıştır. İkisinde de collection framework mevcuttur.
3. bölümünde Java Collections Framework ve .Net Framework'ün karşılaştırılması
yapılmıştır. Java ve C# programları arasında benzerlikler ve farklılıklar mevcuttur. 3.
3
bölümde yapılan araştırmalar sonucunda bu iki dilin benzer yönleri ve farklılıkları
incelenmiştir.
Çalışma kapsamında hazırlanan bütün yazılım 4. bölümde verilmektedir. Bu kısımda
uygulamaların çalışma mantığı, uygulamaları çalıştırmak için gerekli programlar,
test platformu, elde edilen veriler ve analizleri sunulmaktadır. Performans analizi,
ArrayList, LinkedList, Stack, HashSet
koleksiyonları üzerinde yapılmıştır. Bu
koleksiyonların seçilmesinin nedeni bunların hem java, hem de C#'ta kullanılan
koleksiyonlar olmasıdır. Bu şekilde daha sağlıklı bir karşılaştırma yapma imkanı
doğmaktadır. İki dilin koleksiyonları arasında karşılaştırma yapılırken bunun yanında
bir dildeki kendi koleksiyonları arasında da karşılaştırma
yapılmıştır. Hatta bir
dildeki bir koleksiyonuna farklı değişken tipleri üzerinde işlem yapıldığında çıkan
sonuçlar gözlemlenmiştir.
5. bölümde
Java ve C#'ta bulunan koleksiyonların hem kendi aralarında
karşılaştırmaları yapıldığında elde edilen sonuçlar verilmiş hem de programlama
dilleri açısından karşılaştırılması yapıldığında elde edilen sonuçlar verilmiştir.
4
2. JAVA COLLECTIONS FRAMEWORK VE .NET FRAMEWORK’ÜN
bbGÖZDEN GEÇİRİLMESİ VE MİMARİSİ
2.1. Java Collections Framework
2.1.1. Java.util paketi
Java Collections Framework, java.util paketinde birbiriyle bağlantılı olan ara yüzler
(interfaceler ) ve sınıfların (class) bir karışımıdır [8]. Java.util paketi çok önemli
sınıflar barındırır. Özellikle nesne grupları ile çalışmayı sağlayan sınıf koleksiyonları
(collections classes) [9].
Java.util paketi iki kısımda incelenebilir; Birinci kısım: Collections Framework’ün
bulunduğu kısım. İkinci kısım: hizmet sınıflarının bulunduğu kısım.
Bu çalışmada Collections Framework kısmına değinilmiştir.
Collections Framework, nesne guruplarını yönetmek için bir teknoloji sunan
arabirimler ve sınıflardan oluşan karmaşık bir hiyerarşidir [10].
5
Şekil 2.1. Collections framework [9]
6
Şekil 2.2. Hizmet sınıfları [9]
7
2.1.2. Collections framework
Java’nın orijinal sürümünde Collections Frameworkler yoktu. Java, nesne guruplarını
yönetmek ve depolamak için Dictionary, Vector, Stack ve Properties gibi duruma
uygun sınıfları kullanırdı.
Java’ya J2SE 1.2 ile Collection, Map, Set, List, SortedMap, ve SortedSet
interface’lerini ve bunları implement eden sınıflarını barındıran Collections
Framework eklendi.
Collections Framework’ün diğer önemli sınıfları ve ara yüzleri; Comparator,
Collections, Arrays, Iterator, ve ListIterator’dür [9] [10].
Java Collections Framework (JCF), verileri saklamayı, aramayı, silmeyi kısaca
verileri kullanırken kolaylık sağlayan bir ambardır. En tepesinde java.util paketi
bulunur. Bütün ara yüzler ve sınıflar bu paketin içinde yer alır.
JCF ‘de ikisi sıralama için geliştirilmiş temelde 6 tane ara yüz (arabirim, interface)
mevcuttur. Bunlar:

Collection

List

Set

Map

SortedSet

SortedMap [8]
8
Şekil 2.3. JCF ara yüzleri
9
2.1.3. Arabirim (Ara yüz, Interface)
interface anahtar sözcüğü kullanılarak, bir sınıfın arabirimi onun uygulamasından
tamamen özetlenebilir. Yani, interface kullanarak bir sınıfın nasıl yapılacağını değil,
ne yapılması gerektiği belirtilebilir. Arabirimler sözdizimi olarak sınıflara benzer,
ancak arabirimlerin örnek değişkenleri yoktur ve metotları gövdesiz olarak declare
edilir.
Bir arabirimin uygulanması için, sınıfın arabirim tarafından tanımlanan metotlarının
tümünün uygulaması gerekir. Ancak her sınıf, kendi uygulamasının ayrıntılarının
kararını kendisi verir [10].
Arabirim Tanımlamak
Çizelge 2.1. Arabirim tanımlama kodu
interface BeniCagir
{
void cagir(int param);
}
Çizelge 2.2. Arabirim uygulama kodu
Class ArabirimKullan implements BeniCagir
{
// BeniCagir arabirimini uygula
public void cagir( int p )
{
System.out.println(“cagir “ + p+” parametresi ile cağrıldı.”);
}}
10
Çizelge 2.3. Arabirimler [8]
Interface Tipi
Implement eden Sınıflar
Set
HashSet, LinkedHashSet, EnumSet
SortedSet
TreeSet
List
Vector, Stack, ArrayList, LinkedList
Queue
PriorityQueue, LinkedList
Map
SortedMap
Hashtable, HashMap, LinkedHashMap, WeakHashMap,
IdentityHashMap
TreeMap
2.1.4. Abstract class (Özet, Soyut Sınıflar)
Alt sınıflar tarafından paylaşılan ve içeriği onlar tarafından doldurulan genel form
yapısındaki üst sınıflar Abstract Class olarak oluşturulabilirler. Böyle bir sınıf alt
sınıfların gerçekleştirmek zorunda olduğu metotları belirler. Abstract
sınıfların
nesneleri oluşturulamaz. Abstract metodlar içerdikleri gibi somut metotlar da
içerebilirler. Abstract metodlarını alt sınıfı kendi ihtiyacına göre doldurur [10].
Çizelge 2.4. Abstract sınıf tanımlamak
abstract class A
{
abstract void benicagir( );
// Özet sınıflarda somut metodlara da izin verilir
void benidecagir()
{
System.out.println(“Bu somut bir metod.”);
}
}
11
Çizelge 2.5. Abstract sınıf uygulamak
class B extends A
{
void benicagir()
{
System.out.println(“B benicagir metodunu implement etti.”);
}
}
class AbstractDemo
{
public static void main( String args[])
{
B b = new B();
b.benicagir();
b.benidecagir();
}
}
Soyut
AbstractCollection,
AbstractSet,
AbstractList,
AbstractMap
ve
AbstractSequentialList sınıfları, başka somut sınıfları tanımlamak için kullanılan
çekirdek yapılardır. Bu sınıflar doğrudan doğruya veri tipi oluşturmak için
kullanılmazlar; gereksemeye uyacak biçimde genişletilmeleri gerekir [11].
Collections Framework’teki Abstract Sınıflar
Şekil 2.4. JCF abstract sınıflar
12
2.1.5. Koleksiyon sınıfları
Collections sınıfı: static metotlar içerir. CF'deki bütün sınıflar bu metotları nesne
yaratmadan kullanabilir.
Çizelge 2.6. Koleksiyon sınıfları
LinkedList
TreeSet
TreeMap
Vector
ArrayList
HashSet
HashMap
Stack
LinkedHashSet
LinkedHashMap
PriorityQueue
HashTable
Şekil 2.5. Java collections framework çatısı
13
Collections Class
Collections sınıfı, koleksiyonlar ve map için çalıştırılabilecek kullanışlı static
metotlar ve sabitler tanımlar [9].
Koleksiyon terimi, bir java nesneleri topluluğu anlamında kullanılır. Örneğin,
ArrayList ambarındaki nesneler topluluğu bir koleksiyondur. Bütün koleksiyon
ailesini ifade etmek için koleksiyonlar terimi kullanılır. Collections sınıfı, kendi
başına bir veri tipi oluşturmaz. Ama, başka java koleksiyonları üzerinde işlem yapan
static metotlara sahiptir. Bu metotlar, sıralama, arama, kopyalama vb. gibi her tipten
koleksiyona uygulanan genel işlemleri yaparlar.
Collections sınıfının hepsi static olan kırk kadar metodu vardır. Static olmaları
nedeniyle, bu metotlar farklı java koleksiyonlarına, nesne yaratmaya gerek kalmadan
doğrudan uygulanabilirler [11].
En çok kullanılan metotlardan biri sıralama yapan
sort( ) metodudur. Sort( )
metodunun versiyonlarından bir tanesi sıralama yapmak için Comparator kullanır,
diğeri doğal sıralamaya dayalı olarak listeleri sıralar [9].
Belirtilen bir liste içinde belirli bir nesne aramak için Binary Search algoritması
kullanılır. Listenin sıralı olması gerek aksi taktirde doğru sonuca ulaşılmaz. İlgili
metod BinarySearch( ) metodudur.
Bir listeye eleman ekleme yapmak için add( ), silmek için remove( ), değiştirmek için
set( ), ulaşmak için get( ), elemanları ters çevirmek için reverse( ), elemanları
rastgele karıştırmak için shuffle( ), elemanların yerlerini değiştirmek için swap( ),
eleman yerleştirmek için put( ) metotları kullanılır.
Collections Sınıfının diğer önemli metodları EK-1'de verilmiştir.
14
Interfaceler ve implement eden Sınıflar
List Interface
Implement eden sınıflar
Vector, Stack, ArrayList, LinkedList
Set Interface
Implement eden sınıflar
HashSet, LinkedHashSet, EnumSet
SortedSet Interface
Implement eden sınıflar
TreeSet
Map Interface
Implement eden sınıflar
Hashtable, HashMap, LinkedHashMap, WeakHashMap, IdentityHashMap
SortedMap Interface
Implement eden sınıflar
TreeMap
15
2.2. .NET Framework
.Net Framework 2002 yılında yayınlandı. .NET Framework, .NET Framework'ü
hedefleyen uygulamaları yöneten bir çalışma zamanı yürütme ortamıdır. Bellek
yönetimi ve diğer sistem hizmetlerini sağlayan ortak dil çalışma zamanından ve
programcıların uygulama geliştirmenin bütün önemli alanları için sağlam, güvenilir
koddan yararlanmalarına imkan tanıyan kapsamlı bir sınıf kitaplığından oluşur.
16
2.2.1. .NET framework nedir?
.NET Framework, çalışan uygulamalarına çeşitli hizmetler sağlayan, yönetilen bir
yürütme ortamıdır. İki önemli bileşenden oluşur ortak dil çalışma zamanı (CLR),
yani çalışan uygulamaları işleyen yürütme motoru; ve .NET Framework sınıf
kütüphanesi, yani geliştiricilerin kendi uygulamalarından çağırabilecekleri sınanmış,
yeniden kullanılabilir kod sağlayan bir kitaplık. .NET Framework'ün çalışan
uygulamalar için sağladığı hizmetler şunları içerir:

Bellek yönetimi. Birçok programlama dilinde, programcılar belleği tahsis
etme ve serbest bırakmadan ve nesne kullanım ömrü işlemesinden
sorumludur. .NET Framework uygulamalarında CLR, uygulama adına bu
hizmetleri sağlar.

Ortak tür sistemi. Geleneksel programlama dillerinde, temel türler diller arası
çalışabilirliği karmaşıklaştıran bir derleyici tarafından tanımlanır. .NET
Framework'de, temel türler .net Framework tür sistemi tarafından tanımlanır
ve .NET Framework'ü hedefleyen tüm diller için ortaktır.

Kapsamlı bir sınıf kitaplığı. Düşük düzeydeki programlama işlemlerini
kullanmak için çok büyük miktarda kod yazmak yerine programcılar .NET
Framework Sınıf Kitaplığı'ndan alınan tür ve üyelerin erişilebilir kitaplığını
kullanabilirler.

Geliştirme çerçeveleri ve teknolojileri. .NET Framework; web uygulamaları
için ASP.NET, veri erişimi için ADO.NET ve hizmet odaklı uygulamalar için
Windows Communication Foundation gibi uygulama geliştirmenin belirli
alanlarına ilişkin kitaplıklar içerir.

Diller arası çalışabilirlik. .NET Framework'ü hedefleyen dil derleyicileri,
ortak dil çalışma zamanı tarafından çalışma zamanında derlenmiş Ortak Ara
Dil (CIL) adında bir ara kod üretir. Bu özellik ile, tek bir dilde yazılan
yordamlar diğer diller için erişilebilir ve programcılar tercih ettikleri dil veya
dillerde uygulamalar oluşturmaya odaklanabilirler.

Sürüm uyumluluğu. Nadir istisnalar ile, belirli bir .net Framework sürümü
kullanılarak geliştirilen uygulamalar, sonraki bir sürümü üzerinde hiçbir
değişikliğe gerek olmadan çalıştırabilinir.
17

Yan yana yürütme. .NET Framework, ortak dil çalışma zamanının birden çok
sürümünün aynı bilgisayarda bulunmasına izin vererek sürüm çakışmalarının
çözümlenmesine yardımcı olur. Bu da, uygulamaların birden çok sürümünün
birlikte var olabileceği ve bir uygulamanın, oluşturulduğu .NET Framework
sürümünde çalıştırılabileceği anlamına gelir.

Çoklu Sürüm Desteği. .NET Framework Taşınabilir Sınıf Kitaplığı'nı
hedefleyerek geliştiriciler, Windows 7, Windows 8, Windows Phone ve Xbox
360 gibi çoklu .NET Framework platformunda çalışan derlemeler
oluşturabilir [12].
18
2.2.2. .NET framework’teki C# koleksiyonları
.NET framework veri depolama ve alma için özel sınıfları sağlar. C#'ta iki ayrı
koleksiyon türü vardır. Bunlar System.Collections isim alanında bulunan standart
koleksiyonlar ve System.Collections.Generic isim alanı altında bulunan jenerik
koleksiyonlardır.
Koleksiyon, içine nesne alabilen konteynırlardır. Bu konteynırlar güçlü bir
uyumluluk ve esneklik sunarlar. .NET’te bütün tiplerin temelinde nesne sınıfı vardır.
Koleksiyonlarda saklanan veriler her zaman bir nesne olarak saklanırlar. Yani bir
veri koleksiyonda saklandığında bir nesne olarak saklanır geri çekildiğinde tekrar
eski tipine dönerek çekilirler. Buna baxing (kutulama) ve unboxing (kutudan
çıkarma) denilir [13].
Şekil 2.6. C# koleksiyonu [14]
.NET’te bütün tiplerin temelinde
nesne sınıfı vardır.
Bütün
koleksiyonlar,
ICollection arayüzünü extend eden IEnumberable arayüzünü ımplement eder. şekil
2.6'da görüldüğü gibi ICollectiondan türeyen IDictionary ve IList, koleksiyonlar
için birer arayüzdür.
19
System.Object
Nesne sınıfı, bütün tiplerin temel sınıfıdır. Diğer bütün tipler dolaylı yada direkt
olarak nesne sınıfından türerler. Nesne sınıfının metotları, özellikleri ve örnek
uygulamaları EK-2'de verilmiştir.
System.Collections.IEnumerable
IEnumerable, kullanıcı tanımlı sınıflar gibi koleksiyon sağlayan bir numaralandırıcı
ortaya koyar. Bütün koleksiyonlar, ICollection tarafından genişletilmiş IEnumerable
arayüzünü implement (uygular) eder. IEnumerable arayüzünün metotları, özellikleri
ve örnek uygulamaları EK-3'de verilmiştir.
System.Collections.ICollection
Icollection arayüzü jenerik olmayan kolleksiyonların eleman sayılarına ulaşmak ve
onları yönetmek için metodlara sahiptir. System.Collections isim alanındaki sınıflar
için temel bir arayüzdür. ICollection arayüzünün metotları, özellikleri ve örnek
uygulamaları EK-4'de verilmiştir.
ICollectiondan türeyen iki interface mevcuttur: IList ve IDictionary
ICollectiondan türeyen diğer koleksiyonlar

System.Collections.BitArray

System.Collections.Stack

System.Collections.Queue

System.Collections.Specialized.NameValueCollection
System.Collections.IList
IList, ICollection interface'inden türer. Add, Clear, Contains, IndexOf, Insert,
Remove, RemoveAt gibi en çok kullanılan koleksiyon metotlarını barındırır. Ayrıca
20
indeksleyici içerir. IList arayüzünün metotları, özellikleri ve örnek uygulamaları
EK-5'te verilmiştir.
IList arayüzünü uygulayan koleksiyonlar

System.Array

System.Collections.ArrayList

System.Collections.Specialized.StringCollection
System.Collections.IDictionary
ICollection interface'inden türer. Koleksiyonları anahtar değer ikilisi olarak sunar
[14]. IDictionary arayüzünün metodları, özellikleri ve örnek uygulamaları EK-6'da
verilmiştir
IDictionary arayüzünü uygulayan koleksiyonlar

System.Collections.Hashtable

System.Collections.Specialized.ListDictionary

System.Collections.SortedList

System.Collections.Specialized.HybridDictionary
21
2.2.3. Koleksiyonlar
Koleksiyon tabanlı sınıflar aynı türden yada farklı türden birden fazla nesneyi bir
arada tutup bu nesnelere farklı yollardan erişilmeyi sağlarlar. Bütün koleksiyon
sınıfları System.Collections isim alanında bulunurlar. Bir koleksiyon nesnesi içinde
bulunan elemanlara foreach döngüsü ile erişilmesi mümkündür. Bu erişim,
koleksiyon tabanlı sınıfların IEnumarable arayüzünü uygulamış olmasının bir
sonucudur [2] [14].
System.Collections isim alanındaki koleksiyonlar
Array, ArrayList ,BitArray, HashTable, SortedList ,Queue, Stack, IEnumerable,
ICollection,
IList,
IDictionary,
CollectionBase,
ReadOnlyCollectionBase,
DictionaryBase
System.Collections.Generic isim alanı altında bulunan jenerik koleksiyonlar, daha
esnek ve veriler ile çalışıldığında daha çok tercih edilenlerdir. Jenerik koleksiyonlar
diğer bir adıyla
Jenerikler .NET Framework 2.0 ile tanıtıldı. Jenerikler tip
güvenliğini, performansı ve genelliliği bir arada sunar.
.NET Framework,
System.Collections.Generic isim alanı içerisinde bir dizi jenerik nesne içerir [13].
Bunlar;
System.Collections.Generic isim alanı içerisindeki jenerik koleksiyonlar
List<T>, LinkedList<T>, Dictionary<TKey, TValue>, SortedList<TKey, TValue>
SortedDictionary<TKey,
ICollection<T>,
TValue>,
IList<T>,
ReadOnlyCollection<T>
Queue<T>,
IDictionary<TKey,
Stack<T>,
TValue>,
IEnumerable<T>,
Collection<T>,
22
Çizelge 2.7. C#'ta jenerik ve jenerik olmayan koleksiyonlar
System.Collections
System.Collections.Generic
Non Generic
Generic Karşılığı
Array
ArrayList
List<T>
BitArray
-
-
LinkedList<T>
HashTable
Dictionary<TKey,TValue>
SortedList
SortedList<TKey,TValue>
-
SortedDictionary<TKey,TValue>
Queue
Queue<T>
Stack
Stack<T>
IEnumerable
IEnumerable<T>
ICollection
ICollection<T>
IList
IList<T>
IDictionary
IDictionary<TKey,TValue>
CollectionBase
Collection<T>
ReadOnlyCollectionBase
ReadOnlyCollection<T>
DictionaryBase
-
-
HashSet<T>
23
2.3. Java Collections Framework Mimarisi
2.3.1. Collections framework
Java’nın orijinal sürümünde Collections Frameworkler yoktu. Java, nesne guruplarını
yönetmek ve depolamak için Dictionary, Vector, Stack ve Properties gibi duruma
uygun sınıfları kullanırdı.
Java’ya J2SE 1.2 ile Collection, Map, Set, List, SortedMap, ve SortedSet
interface’lerini ve bunları implement eden sınıflarını barındıran Collections
Framework eklendi.
Collections Framework’ün diğer önemli sınıfları ve ara yüzleri; Comparator,
Collections, Arrays, Iterator, ve ListIterator’dür [9] [10].
Java Collections Framework (JCF), verileri saklamayı, aramayı, silmeyi kısaca
verileri kullanırken bize kolaylık sağlayan bir ambardır. En tepesinde java.util paketi
bulunur. Bütün ara yüzler ve sınıflar bu paketin içinde yer alır.
JCF ‘de ikisi sıralama için geliştirilmiş temelde 6 tane ara yüz (arabirim, interface)
mevcuttur. Bunlar:

Collection

List

Set

Map

SortedSet

SortedMap [8]
Java Collection Framework mimarisi içerisinde en tepede tanımlanmış bir interface
olan Collection arabirimi, mimarinin tüm arabirimlerini oluşturmaktadır. Yani
Collection Framework' un temelini Collection tutmaktadır. Collection, bir takım
nesneleri depolamak ve kullanmak için kendini uygulayan bir çok sınıfa esnek
metotlar sağlar [15].
24
interface Collection <E>
Framework' ün tüm arabirimleri jenerik olduğu için Collection arabirimi de <E>
jenerik tipi ile depolanacak nesnelerin tipini belirtir.
Java Collection Framework mimarisinin temelini oluşturan bu arabirimin metotları
ise aşağıda verilmektedir [16].

boolean add(E e), bir koleksiyon'a E tipli nesne ekler. Eğer ekleme başarılı
ise true döner.

boolean addAll(Collection c), bir koleksiyon'a elemanları E tipinden türemiş
başka bir c collection' nın tüm elemanlarını ekler. İşlem başarılı ise true
döner.

void clear(), koleksiyon'nun tüm elemanlarını kaldırır ve koleksiyon'u sıfırlar.

boolean contains(Object o), koleksiyon içerisinde o nesnesinin varlığını
araştırır. Şayet bulursa true döner.

boolean containsAll(Collection c), koleksiyon içerisinde, c koleksiyon'un tüm
elemanlarının varlığını denetler. Şayet tüm elemanlar koleksiyon içerisinde
var ise true döner.

boolean isEmpty(),koleksiyon da hiç bir eleman yok ise true döner.

Iterator iterator(), koleksiyon'nun elemanlarına erişen bir iteratör döndürür.

boolean remove(Object o), koleksiyon'dan ilgili o nesnesini kaldırır.

boolean
removeAll(Collection
c),
koleksiyon'dan
c
koleksiyon'un
elemanlarına eş değer tüm elemanları kaldırır.

boolean retainAll(Collection c), c koleksiyon'un elemanlarına eş değer
elemanların haricindeki tüm nesneleri kaldırır.

int size(), koleksiyon eleman sayısını döndürür.

Object[] toArray(), koleksiyon elemanlarını bir nesne dizisinde döndürür.

T[] toArray(T[] a), a dizisinin tipiyle eşleşen koleksiyon elemanlarını jenerik
tipte bir dizi ile döndürür.
25
2.4. .Net Framework Mimarisi
.NET Framework, yeni nesil uygulamaların ve XML web hizmetlerinin
yapılandırılmasını ve çalışmasını destekleyen bir teknolojidir. Bu teknoloji çok
katmanlı ve dağıtık uygulama geliştirme modellerini benimsemiştir.
C#
C++
Jscript
VB. NET
J#
…
Temel Dil Tanımları (Common Language Specification CLS)
ASP. NET
Windows Formları
Web Formları + Web Servisleri
Mobil İnternet Araçları
ADO.NET ve XML
Temel Sınıflar ve Kütüphaneler
Ortak Dil Çalışma Platformu (Common Language Runtime CLR)
İşletim Sistemleri (Operation Sistem OS)
Şekil 2.7. .NET mimarisi [2] [17]
.NET’ in en önemli yapıtaşı, Framework olarak belirtilebilir. Bu yapı, kendini 2
önemli alt bileşene ayırır. Bunlar; CLR(Common Language Runtime - Ortak Dil
Çalışma Platformu) ve CL (.NET Framework Class Library). CL içinde uygulama
geliştirilirken kullanılan kütüphaneler bulunmaktadır. Formlar, nesneler ve kontroller
hep bu yapı içinde yer alır [18].
.NET’in çalışma mantığı Java’nınkine oldukça benzer. .NET, kodu önce IL’ye
(Aradil) derler ve bu IL kodu çalıştırılmak istendiği zaman .NET CLR, JIT
derleyicilerini kullanarak makine diline çevirir. CLR makine diline çevrilmiş
26
program kodunu önbellekte tutar. Bu büyük performans artışına sebep olurken
sistemin hafızasında küçümsenmeyecek miktarda yer kaplar [2].
2.4.1. .NET’in bileşenleri
.NET bileşenleri şu şekilde sıralanabilir

CLR (Common Language Runtime - Ortak Dil Çalışma Platformu)

CTS (Common Type System - Ortak Tip Sistemi)

CLS (Common Language Specification - Ortak Dil Tanımları)

IL (Intermadieate Language - Ara Dil)

JIT (Just In Time - Anında Derleme)

CL(.NET Framework Class Library - .NET Sınıf Kütüphanesi )
CLR (Ortak dil çalışma platformu)
CLR, programlama dillerinin entegrasyonu (language integration), güvenlik
(security), bellek (memory), süreç (process) ve iş parçacığı (thread) yönetimi gibi
çalışma zamanı servislerinden sorumludur. .NET alt yapısında programların
çalışmasını kontrol eden ve işletim sistemi ile programlar arasında yer alan arabirim
görevini üstlenir. CLR bunun yanı sıra geliştirme zamanında tip güvenliğinin
sağlanması gibi bazı rollere sahiptir.
CLR
C# Program Kodu
MSIL Assembly
Diğer dll ve COM
bileşenleri
.NET temel sınıf
kütüphanesi
Şekil 2.8. .NET programlarının derlenip çalıştırılması [2]
Çalıştırılabilir
makine kodu
27
.NET programlarının derlenip çalıştırılması
C# kodları, C++ veya Visual Basic gibi direkt makine koduna derlenmezler. Önce IL
(Microsoft Intermediate Language - Microsoft ara dili) denilen bir ara koda derlenir
ve uzantısı exe'dir. Bu dosya çalıştırılmak istendiğinde ise .Net Framework'teki CLR
devreye girer ve IL kodu makine koduna dönüştürür, böylelikle artık kodu bilgisayar
anlayabilir. Burada oluşturulan assembly herhangi bir sistemde (Linux veya MAC
OS) CLR tarafından çalıştırılır.
.Net Framework'teki CLR, oluşturduğu makine kodlarını geçici bir süreliğine belleğe
koyar, eğer aynı kodlar tekrar çalıştırılmak istenirse tekrar IL koddan makine koduna
dönüşüm yapmak yerine bu belleğe kaydettiği makine kodlarını kullanır. Bu yüzden
oluşturulan programlar ilk çalıştırıldığında program biraz yavaş çalışabilir, ancak
daha sonraki çalışmalarda oldukça hızlanır.
C#'ta kodun direkt makine kodu yerine, önce IL koda çevrilmesi platformdan
bağımsızlığı sağladığı için avantajdır. Çünkü makine kodu taşınabilir değildir.
Programları direkt makine koduna derlediğimiz zaman ilgili programın belirli bir
işletim sistemine göre derlenmesi gerekir. Halbuki IL kod taşınabilirdir, ortak bir
koddur, işletim sistemlerindeki çeşitli programlar vasıtasıyla makine koduna
dönüştürülebilir. Örneğin Windows'ta bu işi .Net Framework yaparken, Linux'ta
Mono yapabilir.
CTS (Common Type System - Ortak Tip Sistemi)
CLR içerisine inşa edilmiş güçlü ve zengin bir tip sistemidir. Çoğu programlama
dilinde bulunan tipleri ve bu dillerin operasyonlarını desteklemektedir. Birçok
programlama dilinde bulunan tiplerin CTS (Ortak tip sistetemi) içerisinde
gerçekleştirimi yapılmış durumdadır.
CTS'de, veri tipleri iki ana kısma ayrılır. Bunlar: değer (value) ve referans
(reference) tipleridir.
CTS aşağıdaki fonksiyonları bize sunar;
28

.NET mimarisinde tip güvenli, yüksek performanslı ve kullandığımız
programlama dilinin/dillerinin diğer .NET uyumlu diller ile entegre bir
şekilde çalışmasını sağlar.

Birçok programlama dilinin .NET mimarisinde tam nesne yönelimli olarak
.NET için program yazma aracı olmasına imkan verir.

Herhangi bir .NET uyumlu dilde geliştirilen nesnenin diğer dillerden de
sorunsuz olarak çağrılabilmesini garantiler [2].
CLS (Common Language Specification - Ortak Dil Tanımları)
CLS, bünyesinde barındırdığı birtakım yapıları ve kısıtları ile kütüphane(library) ve
derleyici(compiler) yazabilmek için rehberlik yapmaktadır.
CLS, CTS'nin bir altkümesidir. CLS uygulama geliştiriciler için büyük önem arz
etmektedir. Öyle ki bir uygulama geliştirici yazdığı kodun diğer kod geliştiriciler
tarafından da kullanılabilir olmasını göz önünde bulundurmalıdır. CLS'nin kriterleri
ve kuralları göz önünde bulundurularak yazılan bir API(Application Program
Interface), diğer programlama dilleri içerisinden kullanılabilmekte, Common
Language Runtime tarafından da işletilebilmektedir.
IL (Intermediate Language – Aradil)
IL işlemciden bağımsız komut setinden oluşmaktadır. Bu komut seti içerisinde
nesnelerin yüklenmesi, depolanması ve initialize edilmesini sağlayan komutların yanı
sıra aynı zamanda nesneler üzerinde metod çağrımını sağlayan komutlar da yer
almaktadır. .NET Framework ile yazılmış bir kaynak kodun derlenmesi sonucu IL
kodu oluşmaktadır. IL, Metadata ve CTS sayesinde .NET dilleri arasında bir
bütünleşme sağlanmaktadır. Metadata, programda kullanılan verilerin tiplerinin
yanında oluşturulan sınıfların metotlarını ve bunların özelliklerini ve diğer bilgileri
içerir. Metadata’nın içeriği çalışma zamanında JIT derleyicileri tarafından kullanılır
[2]. IL kodun çalıştırılmasından önce var olan IL kodu doğal makine koduna (native
code) dönüştürülmektedir.
29
JIT derleyicileri
JIT, CLR içinde bulunan bir derleyicidir. MSIL kodu CLR içindeki JIT ile derlenip
makine koduna dönüşmektedir.
JIT, MSIL’ i derledikten sonra dönüşen makine kodunu, hafızaya yükler. Yazılım
çalışmaya başlar. Bir defa bu noktaya gelen kod, sonraki çağırımlarda buradan
kullanılır. Bu yüzden, uygulamaların ilk defa çalıştırılması her zaman yavaş olmakta,
sonraki çağırımlar ise daha hızlı gerçekleşmektedir.
Microsoft .NET'te üç tip JIT derleyicisi mevcuttur.

Pre-JIT derleyici: pre-JIT derleyicisi tüm program kodunu makine koduna
çevirdikten sonra çalıştırır. Bu şekilde programların çalışması daha hızlı
olmaktadır. Bu derleme türü büyük sistemlerin verimliliğini artırırken
beraberinde daha fazla bellek gerektirir.

Normal-JIT derleyici: Varsayılan olarak kullanılan bu derleme çeşidi,
program kodunu derledikten sonra derlenen kodu ön bellekte depolar. Eğer
program kodunun bir kısmı çalışma anında çağrılırsa ön bellekte depolanan
derlenmiş kod yürütme için kullanılır.

Eco-JIT derleyici: Az miktarda hafızaları ve ön bellekleri olan sistemler için
uygun olan bir derleme çeşididir. Program kodu çalışma anında çağrıldığında
derlenirler. Fakat kullanılabilir hafıza belli bir oranın altına düştüğünde, daha
önceden derlenmiş ve çalıştırılmış kısımlar silinir. Bu sayede sistemde bellek
sorunlarının yaşanması engellenmiş olur. Silinen derlenmiş kısımlar tekrar
çağrıldığında ise aynı kodlar tekrar derlenmek zorunda kalınır. Bu da
programın daha yavaş çalışmasına neden olur.
30
CL(.NET Framework Class Library - .NET Sınıf Kütüphanesi )
Temel sınıflar; giriş/çıkış, string işlemleri, güvenlik yönetimi, ağ iletişimi, thread
yönetimi, metin işleme ve kullanıcı ara yüz tasarımı gibi standart fonksiyonları
kapsamaktadır.
ASP.NET sınıfları web tabanlı uygulamalar ve web servisleri geliştirebilmek için
destek sağlamaktadır. Windows Forms sınıfları ise masaüstü uygulamaları
geliştirebilmeyi sağlamaktadır. Sınıf kütüphaneleri, .NET Framework dilleri arasında
ortak, tutarlı bir geliştirme ara yüzü sağlamaktadır. .NET Framework koleksiyon
sınıfları kendi koleksiyon sınıflarınızı geliştirmek için kullanabileceğiniz bir arabirim
kümesi uygular. Koleksiyon sınıfları .NET Framework sınıfları ile sorunsuz olarak
birleşir.
.NET Framework, aşağıdaki türde uygulamalar ve hizmetler geliştirmek için
kullanılabilir:

Konsol uygulamaları

Windows GUI uygulamaları (Windows Forms)

Windows Presentation Foundation (WPF) uygulamaları.

ASP.NET uygulamaları.

Windows hizmetleri.

Windows Communication Foundation (WCF) kullanan hizmet odaklı
uygulamalar.

Windows Workflow Foundation (WF) kullanılarak iş akışı etkin uygulamalar.
Assembly kavramı
.NET platformu için yazılan bütün kodların sonucunda oluşan exe ve dll uzantılı
dosyalara genel olarak assembly denmektedir. Projeye ait derlenmiş kodlar ve
metadata diye adlandırılan öz niteleyici kodlar Assembly içerisinde bulunurlar.
Assembly’lerin özellikleri kısaca aşağıdaki gibi sıralanabilir.

Assembly’lerin içerisinde yer alan metadata olarak adlandırılan veriler
Assembly’deki tür bilgilerini ve başka kaynaklarla olan bağlantıları saklarlar.
31

Assembly’de (dll yada exe) versiyon bilgisi tutulur. Klasik dll ve exe tipi
dosyalarda versiyon bilgisi saklanmadığı için çeşitli uyumsuzluklar
yaşanabilmekteydi. Mesela farklı iki firmanın hazırladığı dll’ler aynı isimli
olduğunda sonradan register edilen dll, halihazırda bulunan dll’in üzerine
yazıldığı için sistemde bulunan bazı uygulamalarda sorun çıkarırdı. Dll’ler bu
tür sorunlara yol açtığı için DLL Hel (Dll Cehennemi) kavramı ortaya
çıkardı. Aslında COM dll’leri ile bu sorun bir nebze ortadan kalkmışsa da asıl
çözüm Assembly’ler ile gelmiştir.

Assembly’lerde versiyon bilgisi saklandığı için bir uygulama içerisinde farklı
versiyonlara sahip Assembly’ler kullanıbilinir.

Program kurma işlemi, Assembly’ye ilişkin dosyayı direkt kopyalayarak
yapılabilir (Eski sistemde DLL’lerin kayıt (register) edilmesi gerekiyordu)
[2].
32
2.5. Java Sanal Makine (JVM-Java Virtual Machine ) Mimarisi
Java Sanal Makinesinin daha iyi anlaşılması için bazı önemli terimler aşağıda
açıklanmıştır.
Java development kit (JDK)
Bu bütün temel java framework paketlerini içermekte, Java derleyicisini, JRE, JVM,
debugger, Java Interpreter'ı, Java api kütüphanelerini, geliştirici tool’ları kısacası
java programını geliştiren, hatalarını bulan, derleyen ve çalıştıran her şeyi içerir [19].
Java runtime environment (JRE)
Her hangi bir Java uygulamasını çalıştırmak için gerekli minimum gereçleri
içerisinde barındıran bir yapıya sahiptir. Bir Java uygulaması çalıştırılmak
istendiğinde , öncelikle sahip olunması gereken platform JRE’dir. JRE her işletim
sisteminde farklılık gösterir. Ayrıca JRE içerisinde JVM de bulunur [19] [20].
Just in time (JIT)
Anında derleme denilen JIT, bytecode’u sanal makinenin kurulu olduğu gerçek
sistemin diline anında derleme yaparak dönüştürür. Bu sayede verimde ciddi artışlar
sağlanır. Fakat 2000 yılından sonra geliştirilen sanal makinelerde (HotSpot gibi)
JIT’in işlevi sanal makinelerde yer almaya başladı.
Java API
Java API, Java yazılımlarında kullanılan yazılım kütüphanelerine genel olarak
verilen isimdir. Java API ile disk, grafik, ağ, veri tabanı, güvenlik gibi yüzlerce
konuda kullanıcılara erişim imkânı sunulur. Java API J2SDK'nın bir parçasıdır [20].
Atık veri toplayıcı (Garbage Collection)
Atık veri toplama teknolojisi Java'dan önce de var olan ama Java ile adını duyurmuş
ve yaygın olarak kullanılmaya başlanmış bir kavramdır. C++, C gibi dillerin en
büyük engellerinden birisi dinamik bellek yönetimidir. Yazılımda gösterici (işaretçi pointer) kullanılarak dinamik olarak bellek ayrıldıktan sonra o bellek ile işlem
33
bittiğinde mutlaka ayrılan belleği bellek yöneticiye özel altyordamlar yardımıyla
(delete, free vs.) iade edilmesi gerekir. Yoksa bellek sızıntısı (memory Leak) oluşur
ve bu bir süre sonra yazılımın ve işletim sisteminin beklenenden farklı davranmasına
yol açabilir. Sızıntıların saptanması oldukça güçtür ve bulunması zor hatalara yol
açar. Bu nedenle bugünün tüm büyük C ve C++ yazılımları az da olsa bellek sızıntısı
içerir (işletim sistemleri dahil).
Atık veri toplayıcı sayesinde Java'da bir nesne oluşturulduktan sonra o nesne ile
işlem bittiğinde hiçbir şeyin yapılması gerekmez: Sanal makine akıllı bir biçimde
kullanılmayan bellek bölümlerini belirli aralıklarla ya da uyarlamalı yöntemlerle
otomatik olarak temizler ve sisteme iade eder. Bu işleme çöp toplama (garbage
collection) adı verilir. Çöp toplama sistemlerinin yapısı oldukça karmaşıktır ve geçen
yıllar içinde büyük gelişmeler kaydedilmiştir. Çöp toplayıcının varlığı Java'da bellek
sızıntısı olmayacağı anlamına gelmez, ama bellek sızıntılarına daha ender olarak ve
farklı şekillerde karşılaşılır. Genellikle tedavi edilmesi daha kolaydır [19].
34
2.5.1. Java sanal makinesi
JVM (Java Virtual Machine – Java Sanal İşlemcisi) C++ dilinde yazılmış bir
programdır. Bir Java programı javac.exe ile derlendikten sonra byte code ismi verilen
bir ara sürüm oluşur. Byte code, ana işlem biriminin (CPU – Cental Processing Unit)
anlayacağı cinsten komutlar ihtiva etmez, yani klasik Assembler değildir. Java byte
code sadece JVM bünyesinde çalışır. JVM, derlenen Java programı için ana işlemci
birimi olma görevini üstlenir. Bu özelliğinden dolayı Java programlarını değişik
platformlar üzerinde çalıştırmak mümkündür [20]. Her platformun kendine özgü bir
sanal makinesi yani JVM si vardır. JVM'ler her platform için farklı olsa bile aynı
Java kodunu çalıştırırlar. Bundan dolayıdır ki; programcının yazdığı bir java kodu,
platforma bağlı olmadan JVM sayesinde her ortamda çalışır [19]. Bu sebepten dolayı
Java “write once, run anywhere – bir kere yaz, her yerde koştur.” unvanına sahiptir.
Resim 2.1. JVM’inin çalışma prensibi [19]
Şekil yorumlanacak olursa;

java program kodu yazılır. ( MyProgram.java )

Bu kaynak kod " javac compiler (derleyici) " ile dernelerek ikili koda ( byte
kod'a ) çevrilir ve .class uzantılı dosyalar oluşturulur. ( MyProgram.class )

JVM, oluşturulan bu byte kodları yorumlar ve işlemcinin anlayacağı makine
diline (0100010..) çevirir [19].
JVM’nin Java platformunun nesne modüllü (object module) formatı olan class
uzantılı sınıf dosyalarının belleğe yüklenip çalıştırılması için gereken hizmetleri
sunan bir sistem programı olduğu ve temel görevinin sınıf dosyalarını yorumlamak
olduğu yukarıda söylendi. Ancak, JVM’yi salt bir yorumlayıcı değildir. Zira,
yorumlama ile birlikte JVM'nin şu görevleri de vardır.
35

Belleğe yükleme ve çalıştırma sırasında güvenlik denetimlerinin yapılması

Sınıf dosyalarının çalıştırılması esnasında yığın bellekte oluşabilecek çöplerin
toplanması

Yorumlamanın getirdiği çalışma hızındaki düşüşü azaltmak amacıyla kodun
anında derleme kullanılarak daha hızlı çalıştırılması

JVM’nin diğer bir özelliği, programcıların daha hızlı kod geliştirmelerine
olanak tanıyan çöp toplama birimidir. JVM'nin bir parçası olarak
gerçekleştirilen çöp toplayıcı, yığın bellekte kullanılmaz hale gelen bölgelerin
geriye döndürülmesini sağlar [21]. Bu da programcılara zaman kazandırır.
Resim 2.2. Java sanal makinesinin mimarisi [21]
36
2.5.2. Bir sanal makinesinin yaşam süresi
Java uygulaması başladığı zaman, bir çalışma zamanı örneği doğar. Uygulama
tamamlandığında, örnek ölür. Eğer üç java uygulaması aynı anda, aynı bilgisayarda
ve aynı somut uygulamada başlatılırsa, o zaman üç java sanal makinesi de çalışmaya
başlar. Her java uygulaması kendi java sanal makinesi içinde çalışır.
Bir java sanal makinesi örneği ilk sınıfın main() metotunu çağırarak çalışmaya
başlar. Bu main() metot ; statik, public, void olmak zorunda ve bir string dizisini
parametre olarak döndürmek zorundadır. Böyle bir main() metot java uygulaması
için başlangıç noktası olarak kullanılır [22].
Çizelge 2.8. Kendi komut satırını yazdıran uygulama
class Echo {
public static void main(String[] args)
{int len = args.length;
for (int i = 0; i < len; ++i) {
System.out.print(args[i] + " ");
}
System.out.println();
}
}
37
2.6. Ortak Dil Çalışma Platformu (CLR-Common Language Runtime) Mimarisi
Ortak Dil Çalışma Platformunun daha iyi anlaşılması için bazı önemli terimler
aşağıda açıklanmıştır.
Assembly
Derlemiş IL koduna assembly denir.
Com interop services
VB 6.0, C++ gibi uygulamaların çağrılmasını sağlayan servistir.
Maneged code (yönetilen kod)
.NET framework tarafından yönetilen ve makine koduna dönüştürülmeden önce ara
bir dile çeviren kod bloğudur. C# .net, J# .net, VB.net, C++.net ile yazılan kodlar
MANAGEDbCODE’dur.
Unmanaged code (Yönetilemeyen Kod)
CPU tarafında direk çalıştırılan ve bir framework(virtual machine) tarafından
yönetilmeyen kod blogudur. VB 6.0, C++, C ile yazılan kodlar UNMANAGED
CODE’dur.
Microsoft intermediate language (MSIL)
Visual Studio .Net içerisindeki tüm dillerde yazılmış kodların derleme sonucunda
dönüştürüldüğü ortak çıktının oluşturulduğu dildir.
Metadata
Programda kullanılan veri tiplerinin yanında oluşturulan sınıfların metotlarını ve
bunların özelliklerini ve diğer bilgilerini içeren bir birimdir. Metadata'nın içeriği
çalışma zamanında JIT derleyicileri tarafından kullanılır.
38
Portable executable (PE)
.NET, Mono ve Rotor gibi CLI (Common Language Infrastructure) standartlarına
uygun ortamlardaki assembly dosyaları PE (Portable Executable) dosya formatını
kullanmaktadır. PE dosya formatı Microsoft’un 32 ve 64 bit Windows sistemlerinde
kullandığı genel amaçlı çalıştırılabilir (executable) bir formattır. Bu format tıpkı
UNIX/Linux sistemlerinde kullanılan ELF (Executable and Linkable Format) gibi
bölümlerden (sections) oluşur. Bölümlerin içerisinde programın yüklenmesi ve
çalıştırılabilmesi için gerekli bilgiler vardır.
Source code
Bilgisayar 0’lar ve 1’lerden anlayan bir makinedir. Bir arayüz kullanarak yazılan
kodlara kaynak(soruce) kod adı verilir.
Native code
Kaynak kodların derlenerek makinenin anlayacağı şekle dönüşmüş haline native
code adı verilir.
Compile
Kaynak kodların, makinenin anlayacağı dile veya bir ara dile dönüştürülmesi
işlemine compile(derleme), bu işlemi gerçekleştiren araca da compiler(derleyici) adı
verilir.
Şekil 2.9. Kaynak kodun derlenmesi [25]
39
Compile time
Yazılmış olan uygulamanın CIL(Common Intermediate Language) çevrildiği zaman
sürecidir. Her hangi bir dil de yazılmış .Net uygulaması, her dile ait derleyiciler ile
ortak bir dile CIL(Bytecode) çevrilir.
Run time
Uygulamanın çalıştığı süreçtir, Compile Time da oluşturulan ByteCode’lar
CLR(Common Language Runtime) ile satır satır yorumlanarak (Interpreter) makine
diline çevrilir ve uygulamanın çalışması sağlanır [23].
2.6.1. Ortak dil çalışma platformu (CLR)
CLR, C# ile üretilmiş kodların sistem üzerinde çalıştırılmasını sağlayan
mekanizmadır. Bir C# kodu yazılıp derlendiğinde bu kod Microsoft Intermediate
Language (MSIL) 'a dönüştürülür. MSIL kodları Portable Executable denilen bir
dosyada saklanır. Bu derleme sonucunda program her platformda çalıştırılabilinir
yapıya kavuşur. MSIL'in temelini Assembly oluşturur. Assembly, MSIL içindeki
paylaşılan ve tekrar kullanılabilen temel bir birimdir. Assembly'ler, ASP.NET
sayfası, PE dosyası, image dosyası, VB.NET kaynak dosyası gibi tek bir dosya
olabileceği gibi bunların bir veya daha fazlasını da barındıran bir yapıda olabilir.
MSIL ile derleme yapıldığında assembly'le birlikte, programa ait bir takım açıklayıcı
bilgiler oluşturulur. Buna Metadata denir. Bu bilgiler programa yönelik ve dışarıya
verilecek her türlü bilgiyi kapsar [19]. MSIL çalıştırılabilir bir kod değildir. Bu kod
" sözde kod " (pseudocode ) içeren bir dosyadır. Bu kod anca bulunduğu sistemde bir
ara program ile çalıştırılır. Bu program MSIL'i, sistem üzerinde çalıştırır. İşte C#'ta
bu CLR 'dir. Yani CLR 'nin olduğu her ortamda (işletim sistemi ve işlemci fark
etmeksizin) C# da derlenmiş kodlar daha doğrusu MSIL çalışacaktır.
Program çalışacağı zaman C# ile derlenen kodlar yani MSIL kodlar; bir JIT (Just-InTime - Tam zamanında) derleyici tarafından kullanılarak çalıştırılabilir koda
dönüştürülürler. C# (veya .NET) kodları çalıştırıldığı zaman CLR, bu JIT derleyiciyi
40
çalıştırır. JIT derleyici programın ihtiyaçıına göre MSIL 'i yerel dile çevirir. Yani
MSIL olarak üretilen her kod CLR'nin olduğu her ortamda o sisteme uygun bir dile
çevrilir ve yürütülür. Bu kodun içinde yer alan metadata olarak tanımlanan çıktı
bulunur. Bu çıktı sayesinde programın diğer kodlarla etkileşimi sağlanır.
CLR, programları değişik şekilde derleyebilir. Varsayılan derleme türü JIT(Just IN
TIME- çalışam anında derleme) 'dır. Program çalışırken daha önce derlenmemiş bir
parçasına gelince hemen o kısmı da derler ve bunu hafızda chach'e koyar. Tekrar
aynı program parçasını çalıştırmak gerekirse burayı hafızadan çalıştırır. Eğer RAM
yeteri kadar büyükse, programın tamamı derlenmiş ve hafızada depolanmış durumda
olabilir. Bu durumda program daha hızlı çalışır.
Hafızanın yeteri kadar büyük olmadığı durumlarda EconoJIT (Ekonomik JIT)
derleyicisi kullanılabilir. Bu derleyici ile programın derlenmiş kısımları hafızada
depolanmaz ve her seferinde aynı program parçası derlenir. Tabi ki bu derleyici
normal JIT'e göre programları daha yavaş çalıştırır. Ama RAM 'i çok daha az
kullanır.
CLR ile gelen üçüncü derleyici PreJIT(ön JIT derleyicisi) ise derleme işini program
çalışmadan önce yapar ve tüm makine kodlarını bir yerde saklar. Çalışma anında çok
hızlı olan program diğer JIT derleyicileriyle derlenmiş olanlara nazaran çok hızlı
çalışır.
Kısaca C# kodu iki defa derleme aşamasından geçer program kodu MSIL'e, MSIL
ise makine koduna çevrilir [24].
41
Şekil 2.10. .Net platformunda yazılıp derlenen bir programın çalışma süreci [23]
Çalışma zamanı, aşağıdaki avantajları sağlar

Performans iyileştirmeleri.

Diğer dillerde geliştirilen bileşenleri kolayca kullanma yeteneği.

Sınıf kitaplığı tarafından sağlanan genişletilebilir türler.

Devralma, arabirimler ve nesne tabanlı programlama için aşırı yükleme gibi
dil özellikleri.

Çok iş parçacıklı ve ölçeklenebilir uygulamaların oluşturulmasını sağlayan
açık ve serbest iş parçacığı oluşturma desteği.

Yapılandırılmış özel durum işleme desteği.

Özel öznitelikler için destek.

Çöp toplama.

Artan tür güvenliği ve emniyeti için işlev işaretçileri yerine delegeler
kullanma [26].
Debugging
Yazılan programların sıfır hata ile yazılması imkansızdır. Boyutu değişken olmakla
birlikte mutlaka hatalarla karşılaşılır. Zaten bu sebepten dolayı projelerin en önemli
aşamalarından biri de bakım aşamasıdır. İşte yazılımlar içerisinde ortaya çıkan bu
hatalara bug adı verilir. Debug kelimesi de hata ayıklamak olarak düşünülebilinir.
Çalışan bir programın çalışmasının adım adım izlenilebilinmesi ve bu esnada
42
istenilen sonuçların elde edilip edilmediğinin görünmesini sağlayan bir özelliktir.
Debugging işlemi ancak managed platformlar üzerinde gerçekleştirilebilinir.
Managed plaformu şu şekilde tanımlana bilir; yazılan kaynak kodların direkt olarak
native koda değil de ortak bir ara dile çevrildiği, ve o ara dilin, başka bir araç
tarafından yorumlanarak native koda çevrildiği platformlardır. .Net içerisinde debug
kelimesi duyulduğunda akla ilk gelmesi gereken kavram, oluşan IL kodları işletim
sistemi için yorumlayan CLR olmalıdır. Çünkü programa debug yeteneğini
kazandıran araç CLR’dır.
CLR’ın 4 temel işlevi vardır.

CIL kodları Native Code’a çevirmek.

Bellek yönetimini sağlamak.

Thread yönetimini sağlamak.

Debugging [25]
43
3. JAVA COLLECTONS FRAMEWORK VE .NET FRAMEWORK
bbKARŞILAŞTIRILMASI
3.1. Veri Yapıları Açısından Microsoft C# Programlama Dili ile Sun Micro
bbbbSistem Java Programlama Dilinin Karşılaştırılması

Her şey objedir (nesnedir)
C#’ta bütün sınıflar System.Object’ın alt sınıfıdır. Aynı şekilde javada da
bütün sınıflar java.lang.Object’ın alt sınıfıdır.
Her iki dilde de bazı Object sınıflar benzerdir. ( ör. System.Object’s
ToString(), Java.lang.Object’s toString() )

Sanal makine ve çalışma zamanı dili
Java kodları, java byte codelarına derlenirler. Byte code’lar java sanal
Makinesinde (JVM) çalıştırılırlar.
C# kodları Intermediate Language(IL) ‘de derlenir. Daha sonra Common
Language Runtime (CLR)’da çalıştırılır. Her iki platformda Tam Zamanlı
derleyiciler aracılığı ile yerel derlemeyi ( compilation) destekler.

Heap tabanlı sınıflar ve garbage collection
javada nesneler new anahtar kelimesinin kullanılmasıyla heapte oluşturulur.
C#’taki sınıfların çoğu new anahtar kelimesinin kullanımı ile heapte
yaratılırlar. JVM imha edilecek nesneleri yönetir. Aynı şekilde CLR'de
garbage collection algoritması üzerinden imha edilecek nesneleri yönetir.

Diziler pürüzlü, dişli (Jagged) Olabilir
44
C ve C++ gibi dillerde, çok boyutlu bir dizinin her dizeni aynı boyutlu
olmalıdır. Java ve C# ta diziler aynı olmak zorunda değildir. Çünkü jagged
diziler, dizilerin tek boyutlu dizileri olarak yaratılabilir. Bir jagged dizide,
diziler bir başka dizinin referansı olabiliyor.
İnt [][] myArray = new int[2][];
myArray[0] = new int[3];
myArray[1] = new int[9];
yukarıdaki kodlar hem java hem de C# için geçerlidir.

Global metot yok
C++’ta olmayan sadece java'daki gibi C#'taki metotlar; üye yada static metot
olarak bir sınıfın parçası olmak zorunda.

Arayüzlere (İnterfacelere) evet, çoklu kalıtıma, hayır
C#, java gibi saf bir soyut sınıfa benzeyen interface kavramını destekler.
Benzer şekilde C# ve java ikisi de sadece bir sınıftan kalıtım olabilirler.
Fakat ara yüzlerden çoklu kalıtım ya da kılgılanmayı (implementation)
alabilirler.

Stringler değişmez
Bir string nesnesi oluşturulduktan sonra o nesnenin değeri bir daha değişmez.
C# System.String sınıfına sahiptir. java da java.lang.String sınıfına sahiptir.
Her iki sınıftan da nesneler oluşturulduktan sonra değerleri değişmezler.
String metotları kullanıldıklarında var olan string değişmez yeni bir string
oluşturulup veri gönderilir.
45
Çizelge 3.1. C# ve java kodu
String cssstring = “Gazi Univ.”;
String jsstring = “Bilişim”;
csString.ToLower();
Jsstring.toLowerCase();
Stringlerde değer değiştirilmez yeni bir kopyası oluşturulur.
C#’ta bir stringi object olarak yaratmak için System.Text.StringBuilder classını
kullanmak uygun olur. Aynı şekilde java'da da Java.lang.StringBuffer sınıfı
kullanılır.

Genişletilemeyen (unextendable) sınıflar
Hem java da hem de C# ta genişletilemeyen sınıflar mevcuttur. Bunlar base
class olamazlar. Bir kalıtım hiyerarşisinde son olacak bir sınıf olmalıdır. Java
bu sınıfı başına final getirerek C# ta başına sealed getirerek oluşturuyor.
Çizelge 3.2. Genişletilemeyen sınıf örneği
C# Kodu
Java Kodu
Sealed class Ogrenci{
Final class Ogrenci{

string Ad;
String Ad;
string Soyad;
String Soyad;
int ID;
int ID;
Void attend class(){
Void attend Class(){
}
}
İstisna fırlatma ve yakalama (Throwing ve catching exceptions)
İstisnalar C# ve Java'da çoğu benzerliği paylaşırlar. Her ikisi de tyr-catch ve
finally bloklarını kullanırlar. Her iki dilde de bir kalıtım hiyerarşisi
mevcuttur. Bu da bütün istisnalar Exception classından türetilirler. İstisnalar
her iki dilde de yakalanabilir yada fırlatılabilirler her hangi bir hata oluşumu
46
durumunda her iki dilde de kendi istisna sınıflarını oluşturulabilir. İstisna
yakalama yada fırlatma temel sınıftan (base classtan) yapılabilir. EK-7'de
hem C# hem de Java kod örneği mevcuttur.

Tanımlanmış ve static kurucularda üye başlatılması
(Member initialization at definition and static constructors)
İnstance ve static değişkenler tanımlandıkları C# ve Java'da başlatılabilirler.
Eğer değişkenler bir instance değişken ise, o zaman constructor çağırılmadan
önce
başlanma oluşur. Static üyeler, üyeler ilk kullanımından önce ve
instance classın ilk oluşumundan önce başlatılabilirler. Bu da static ve
instance üyeleri içeren classlar başlatılmadan önce bir kod bloğunun
çalıştırılmasını mümkün kıllar. Bu kod bloklar C#'ta static constructors olarak
ve
Java'da
static
initialization
bloks
olarak
adlandırılırlar.
Static
constructorlar ilk defa yaratılan bir instance klasından önce ve classtaki static
metotun çağırılmasından önce çağrılırlar. EK-8'de Tanımlanmış ve static
kurucularda üye başlatılması örnek uygulaması mevcuttur.

Kutulama (boxing)
C# ve java'da değer tiplerini objecte, object tiplerini değer tiplerine çevirmek
mümkündür. Buna kutulama (boxing) ve kutudan çıkarma (unboxing) denir.
EK-9'de örnek uygulama kodları mevcuttur.

Collections
Popüler olan dillerin bir çoğu collections framework içermektedir.
Collections frameworklerin birinci avantajı ; veri yapıları koleksiyonları
üzerinde sıralama yada arama yapmak gerektiğinde gerçek uygulama
geliştiricilerini
gereksiz
kod
yazmaktan
ve
algoritma
üretmekten
47
kurtarmasıdır. İkinci bir yararı yeni geliştiricilerin fazla kod yazmadan iki
projeyi karşılaştırma olanaklarının olmasıdır.
C#,
Collections
framework
System.Collections.Generic
sınıflarını
namespace’inde
System.Collections
tutar.
ve
System.Collections
namespace’i interface, abstract sınıfları barındırır. Bunlar abstract veri
tiplerini
sunarlar;
IList,
IEnumerable,
IDictionary,
ICollection
ve
CollectionBase System.Collections namespace ayrıca ArrayList, Stack,
Queue, HashTable ve SortedList gibi bazı somut uygulamalar içermektedir.
Somut veri yapılarının tümü tip belirtmedikçe verileri object tipinde
barındırırlar.
System.Collections.Generic
namespace
generic(genel)
uygulamaya sahip veri yapılarının anahtar kelimesine sahiptir. .bu sınıflar
List<T>, Stack<T>, Queue<T>, Dictionary<K,T> ve SortedDictionary<K,T>
sınıflarıdır.
Java collections framework, java util paketinde çok sayıda sınıf ve interface
mevcuttur. Genericler için ayrı bir namespace sahip olmak yerine java.util
paketi genericleri de desteklemektedir. JCF’te sets ve jenerik olmayan
linkedList gibi C#’ta bulunmayan veri yapıları bulunmaktadır. Ayrıca java
collections Frameworkte veri yapılarına ulaşmak için bir den çok metot
mevcuttur. Sonuç olarak JCF, veri yapıları arasında en büyüğünü, en
küçüğünü bulmak, bir listeyi ters çevirmek , karıştırmak ve sırlamak için çok
sayıda algoritmaya sahip. Şuan için, JCF, .NET üzerinden kullanılan C#’tan
daha gelişmiştir [27].

Anahtar kelime karmaşıklığı
Java ve C# arasında büyük bir syntax benzerliği mevcuttur.
48
4.
JAVA
KOLEKSİYONLARI
C#
VE
KOLEKSİYONLARI
bbbbbPERFORMANSINI KARŞILAŞTIRMA UYGULAMA PROGRAMI
4.1. Programlama Dilleri ve Konseptleri
C# ve Java programlama dilleri yorumlanarak çalışan nesne yönelimli programlama
dilleridir. Yorumlanmadan önce program kodları, byte kod ve MSIL adı verilen bir
ara dile derlenirler.
java, oracle'ın bir ürünü olan JVM (java virtiul machine) denilen java sanal makinesi
ile çalışır ve onun kütüphanelerini kullanır. C# ise Microsoftun ürünü olan CLR
(Common Language Runtime) ile çalışır ve onun kütüphanelerini kullanır.
Programlama dillerinde değişik sistem tipleri mevcuttur. C# ve java sistem tipi
olarak static tipi kullanır. Ancak 4.0 versiyonundan sonra C# dinamik tip kullanmaya
başlamıştır. Bunu da değişkenler üzerinde statik bypass kontrolleri yaparak başarır
[7]. Çizelge 4.1. yukarıdaki karakterizasyonları özetliyor.
Çizelge 4.1. Programlama dillerinin karakteristik görünümü [7]
Uygulama Sistem Ana
Stratejleri
Java JIT-
Tipi
Paradigma
static
OOP
compiled
C#
JIT-
Jenerikler
Type
-
erasure
static
OOP
runtime
compiled
Testler
Bu çalışmada performans analizi testleri, koleksiyonlara eleman ekleme işlemi
ArrayList, LinkedList, Stack, Hashtable ve HashSet koleksiyonları üzerinde
yapılmıştır. Eleman arama, sıralama ve silme işlemi ArrayList, LinkedList, Stack ve
HashSet koleksiyonları üzerinden yapılmıştır. Bu koleksiyonların seçilmesinin
nedeni bunların hem java, hem de C#'ta kullanılan koleksiyonlar olmasıdır.
49
Testler ekleme işlemi için 100 kez, arama, silme ve sıralama için onar kez
gerçekleştirilmiştir. İlk üç sonuçlar dahil edilmemiştir. Sonuç için ortalama değerler
kullanılmıştır. Yapılan testlerle her iki programlama dilinin çalışma süreleri, bellek
tüketimleri ve yazılan kod uzunlukları incelenmiştir.
Test Platformu
Aşağıdaki bilgisayar, testler için kullanılmıştır.

Windows 8 Single Language

Samsung Elektronics Notebook

700 GB Hardisk

8 GB RAM

Intel(R) Core(TM) i7- 3630Qm CPU @ 2,4GHz

64bit Sistem Türü

Java 7.3.1 , Microsoft Visual Studio 2010
50
4.2. Java ile Java Collections Framework Performans Uygulama Programı
Uygulama programı Oracle firmasının Java 7.3.1 programı ve NetBeans IDE ile
hazırlanmıştır.
Ara yüz programında koleksiyon seçimini sağlayan bir Jlist mevcuttur. İşlem
yapılabilmesi için ilk önce koleksiyon seçiminin yapılması gerekmektedir. Birinci
kısımda üzerinde işlem yapılması istenen koleksiyonun tür seçimi sağlanmıştır.
JCombobox'tan koleksiyona eklenecek eleman sayısı belirlenerek, kullanıcının
metin, negatif sayı yada buna benzer hatalı girişleri engellenmiştir. Bunun için
Jcombobox listesine 10 'dan 10 000 000'na kadar elemanlar eklenmiştir. Eklenecek
elemanların tipinin belirlenmesi için, aynı şekilde Jcombobox listesine int, string,
char, double ve nesne tipi elemanlar eklenmiştir. Koleksiyonu oluştur butonuna
tıklanarak koleksiyon oluşturulmuştur. Oluşturma esnasında geçen süre mili saniye
kullanılan bellek mega bayt cinsinden hesaplanıp label üzerinde kullanıcıyı
bilgilendirmiştir. KAYDET butonuna basıldığında veriler JTable üzerine eklenerek
gösterilmiştir. Yeni İşlem butonu her şeyi sıfırlamak ve yeni bir koleksiyon
oluşturmak için tasarlanmıştır. Tablodaki verilerin Grafikte Göster butanuna
tıklanarak grafiği oluşturulması sağlanmıştır.
Resim 4.1. Java'da hazırlanan uygulama programı ara yüzü
51
Java uygulama programının birinci kısmında oluşturulacak olan koleksiyonun,
koleksiyon çeşidi, eleman sayısı ve eleman tipi seçimi sağlanmıştır. Oluştur
butonuna tıklandığında koleksiyonun oluşma süresi ve belek tüketimi hesaplanmıştır.
Program, kullanıcı isterse kaydet butonuna tıklayarak koleksiyon çeşidini, eleman
sayısını, eleman tipini, oluşma süresini ve bellek tüketimini tabloya kayıt edebilecek,
yeni işlem butonu tıklayarak her şeyi sıfırlayabilecek şekilde tasarlanmıştır.
Resim 4.2. Java uygulama programı 1.kısım
Java uygulama programının ikinci kısmında oluşturulan koleksiyonun oluşma
süresini ve bellek tüketimi gösteren label'lar mevcuttur. Elemanları göster butonu,
oluşturulan koleksiyonun elemanlarını bir tabloda gösterecek şekilde tasarlanmıştır.
Resim 4.3. Java uygulama programı 2. kısım
Java uygulama programının üçüncü kısmında oluşturulan koleksiyonun üzerinde
işlem yapılmasını sağlayan kontroller vardır. Koleksiyonlar üzerinde eleman ekleme,
eleman silme, eleman arama, ve sıralama işlemleri yapılabilmektedir. Hesapla
52
butonuna tıklandığında belirlenen işleme göre geçen süre mili saniye cinsinden
hesaplanır, İstendiğinde koleksiyona ait bilgiler tabloya kayıt edilebilmektedir.
Resim 4.4. Java uygulama programı 3. kısım
53
4.3. C# ile .Net Collections Framework Koleksiyonları Performans Uygulama
bbbbProgramı
Uygulama programı Microsoft Visual Studio .NET 2010, visual C# programı ile
hazırlanmıştır.
Resim 4.5. C#'ta hazırlanan uygulama programı ara yüzü
Uygulamanın ara yüz programında Koleksiyon seçimini sağlayan bir listbox
mevcuttur. İşlem yapılabilmesi için ilk önce koleksiyon seçiminin yapılması
gerekmektedir. Birinci kısımda üzerinde işlem yapılması istenen koleksiyonun tür
seçimi
sağlanmıştır.
Combobox'tan
koleksiyona
eklenecek
eleman
sayısı
belirlenerek, kullanıcının metin, negatif sayı yada buna benzer hatalı girişleri
engellenmiştir. Bunun için combobox listesine 10, 100, 1000, 10000, 10000,
1000000, 10 000 000 seçenekleri barındırılmıştır. . Eklenecek elemanların tipinin
belirlenmesi için, aynı şekilde combobox listesine int, string, char, double ve nesne
elemanlar eklenmiştir Koleksiyonu oluştur butonuna tıklanarak koleksiyon
oluşturulması sağlanmıştır. Oluşturma esnasında geçen süre mili saniye kullanılan
bellek mega bayt cinsinden hesaplanıp label üzerinde kullanıcıyı bilgilendirmiştir.
KAYDET
butonuna
basıldığında
veriler
DataGridView
üzerine
eklenerek
gösterilmiştir. Yeni işlem butonu her şeyi sıfırlamak ve yeni bir koleksiyon
54
oluşturmak için tasarlanmıştır. Tablodaki veriler Grafikte Göster butanuna tıklanarak
grafiği oluşturulması sağlanmıştır.
Resim 4.6. C# uygulama programı 1. kısım
C# uygulama programının ikinci kısmında oluşturulan koleksiyonun oluşma süresini
ve bellek tüketimi gösteren label'lar vardır. Elemanları göster butonu oluşturulan
koleksiyonun elemanlarını bir tabloda göstermektedir.
Resim 4.7. C# uygulama programı 2. kısım
Üçüncü kısımda oluşturulan koleksiyonun üzerinde nasıl bir işlem yapılacağı
belirlenmektedir. Combobox listesinde eleman ekleme, eleman silme, eleman arama
ve elemanları sırala işlemlerini gerçekleştirecek seçenekler bulunmaktadır.
Yapılması istenen işlem belirlendikten sonra HESAPLA butonuna tıklanılarak,
seçilen işleme göre geçen süre hesaplanmaktadır. İstendiğinde bu veriler kayıt
edilebilmekte, bu çalışmada bulunan sonuçlar üzerinden performans karşılaştırmaları
analizler ve grafikler oluşturulabilmektedir.
55
Resim 4.8. C# uygulama programı 3. kısım
Java uygulama programı ile C# uygulama programın performans karşılaştırmalarının
sağlıklı sonuçlar verebilmesi için, uygulama ara yüzleri, kullanılan metotlar, kod
satırları, bloglar sabit tutulmaya çalışılmıştır.
56
4.4. Performans Karşılaştırması
Programın çalışma hızı, belirlenen bir problemin çözümü için tasarlanan program
kodunun görevini yerine getirmesi için gerekli zaman bilgisini veren bir ifadedir; bu
bir sayı olabileceği gibi bir matematiksel ifade de olabilmektedir. Bellek gereksinimi
ise, programın yürütülmesi sırasında program kodu ve kodun yürütülmesi esnasında
kullanılan verilerin işgal ettiği / gereksinim duyduğu toplam bellek alanıdır [29].
Aşağıda Java koleksiyonlarının ve C# koleksiyonlarının eleman ekleme çalışma
hızları ve bellek gereksinimleri karşılaştırılmıştır. Bunun yanında koleksiyonlarda
eleman sıralama, arama, silme performansları karşılaştırılmıştır. Program kod
satırları sabit tutularak performansı etkilemeleri engellenmiştir.
Çizelge 4.2. Kullanılan koleksiyon metotlarının zaman karmaşıklığı
ArrayList
LinkedList
Stack
HashSet
Peek()/get()
O(1)
O(n)
O(1)
Add()
O(1)
O(1)
O(1)
O(1)
Pop()/remove()
O(n)
O(n)
O(1)
O(1)
Search()/Conrains()
O(n)
O(n)
O(n)
O(1)
Çizelge 4.3. Kullanılan metotların koleksiyonlarda bulunma durumları
Java için
ArrayList
LinkedList
Stack
HashSet
Sort()
Var
Var
Var
Var
collection.sort() collection.sort() collection.sort() SortedSet
Contains()
var
var
var
var
Remove()
var
var
var
var
Sort()
var
yok
yok
yok
Contains()
var
var
var
var
Remove()
var
var
yok
var
C# için
57
4.4.1. Koleksiyonlarda eleman ekleme performans karşılaştırması
Çalışma süreleri hesaplanırken şöyle bir yol izlenmiştir: Java ve C# programlarında
her koleksiyon için ( Arraylist, LinkedList, Stack, HashTable ve HashSet) integer,
string, char, double ve nesne tiplerinde elemanlar eklenmiştir. Her değişken tipinden
100000 ve 1000000 eleman eklenmiştir. Eklenecek elemanlar 0 ile 100 000 000
arasından rastgele sayılar olarak seçilmiştir. Eleman ekleme işlemleri 100'er defa
tekrarlanıp ortalamaları alınmıştır.
Random nesnesi ile double ve int üretmek mümkündür. Char, string, yada nesne
üretilmesi mümkün değildir. Bunun için rastgele üretilen integer değerler
koleksiyonlara eklenmesi için string ve char'a dönüştürülmüştür.
add( (char)UretilenSayi)
add(Integer.toString(UretilenSayi))
HashTable ve HashSet koleksiyonlarına aynı eleman tekrar eklenemediğinden "for"
döngüsü ile bu koleksiyonlara eleman eklenmiştir. Performansı etkilememesi için
rondom metodu çalıştırılmıştır.
Koleksiyonlara eleman eklemek için kullanılan metotlar:
UretilenSayi = rnd.nextInt(100000000);
Rastgele sayı üretmek için yukarıdaki kod satırı yazılmıştır. Bu kod satırı
performansı neredeyse iki kat düşürmüştür.
ArrayList koleksiyonuna eleman eklemek için add() metodu kullanılmıştır. Add()
metodu hem Java hem de C#'ta koleksiyonun sonuna eleman ekleyerek
çalışmaktadır.
arraylist.add(UretilenSayi); // integer eleman eklemiştir.
arraylist.add(Integer.toString(UretilenSayi)); // String'e çevirip eklemiştir.
arraylist.add((char) UretilenSayi); // Char'a çevirip eklemiştir.
arraylist.add((double) UretilenSayi); // Double'a çevirip eklemiştir.
58
arraylist.add(newKisi(Integer.toString (UretilenSayi), Integer.toString
(UretilenSayi))) nesne tipine çevirip eklemiştir.
Tip çevirme işlemi performans kaybına neden olmuştur. Fakat bu işlem bütün
koleksiyonlar ve her iki programlama dili için gerçekleştirildiğinden performans
analizi açısından bir problem teşkil etmemiştir.
LinkedList koleksiyonunda eleman ekleme işlemi hem Java hem de C#'ta en başa
yapılarak gerçekleştirilmiştir.
linkedlistInt.addFirst(UretilenSayi); Kod satırı koleksiyonun başına integer tipinde
eleman ekleyecek şekilde çalıştırılmıştır. String, char, double ve nesne tipindeki
elemanların
eklenmesi
yukarıdaki
ArrayList
koleksiyonunda
olduğu
gibi
gerçekleştirilmiştir. Sadece add() metodu yerine addFirt() metodu kullanılmıştır.
Stack koleksiyonunda eleman ekleme işlemi hem Java hem de C#'ta en başa yapılarak
gerçekleştirilmiştir.
stackInt.push(UretilenSayi); Kod satırı koleksiyonun başına integer tipinde eleman
ekleyecek şekilde çalıştırılmıştır. String, char, double ve nesne tipindeki elemanların
eklenmesi yukarıdaki ArrayList koleksiyonunda olduğu gibi gerçekleştirilmiştir.
Sadece add() metodu yerine push() metodu kullanılmıştır.
HashTable koleksiyonuna eleman ekleme işlemi diğer koleksiyonlardan farklılık
göstermiştir. HashTable sınıfı elemanları anahtar ve değer olarak almıştır. Bu sınıf
anahtarları değerlere göndererek bir Hashtable ambarı yaratmıştır. Null olmayan her
nesne anahtar yada değer olarak kullanılmıştır [11].
Koleksiyona eleman ekleme Hash fonksiyonuna göre gerçekleştirilmiştir.
Hash
fonksiyonu, bir anahtar (key) kullanarak tablo üzerinden bir pozisyon (index)
üretmiştir. Verilerin tablodaki yerlerini hash fonksiyonu belirlemiştir. Hash kodun
üretilmesi performans kaybına neden olmuştur.
59
for (int j = 0; j < elemansayisi; j++) {
hashtable.put(j, j); // Java da integer tipinde eleman ekleme kod satırı
hashtable.Add(j, j); // C#'ta integer tipinde eleman ekleme kod satırı
String, char, double ve nesne tipindeki elemanların eklenmesi yukarıdaki ArrayList
koleksiyonunda olduğu gibi gerçekleştirilmiştir. Sadece Java'da add() metodu yerine
put() metodu kullanılmıştır.
HashSet koleksiyonuna eleman ekleme işlemi hem Java hem de C#'ta en sona
yapılarak gerçekleştirilmiştir.
for (int j = 0; j < elemansayisi; j++) {
hashsetInt.add(j);
Kod satırı koleksiyonun sonuna integer tipinde eleman ekleyecek şekilde
çalıştırılmıştır. String, char, double ve nesne tipindeki elemanların eklenmesi
yukarıdaki ArrayList koleksiyonunda olduğu gibi gerçekleştirilmiştir.
60
4.4.1.1. Çalışma süreleri açısından karşılaştırma
Java programlama dilinde koleksiyonlara
eleman eklenince geçen süreyi
hesaplatabilmek için System.currentTimeMillis(); metodu kullanılmıştır [28]. Bu
metot, koleksiyona eleman eklenmeden hemen önce ve eklendikten hemen sonra
çalıştırılmıştır. Bulunan değerler değişkenlere atanmıştır. Zamanlar arasındaki fark
geçen süreyi vermiştir. Bu şekilde geçen süre mili saniye cinsinden hesaplanmıştır.
Koleksiyonlara nesne eklemek için, aşağıda kodu verilmiş bir Kisi sınıfı
oluşturulmuştur.
public class Kisi {
String a,b;
Kisi(String ad,String soyad){
a=ad;b=soyad;
}}
Çizelge 4.4. Java programında koleksiyonlara eleman eklenince geçe süre (ms)
Eleman Eleman
sayısı
tipi
100000 integer
string
char
double
nesne
1000000 integer
string
char
double
nesne
Arraylist
1,55
5,14
1,65
1,85
9,17
15,67
49,24
13,36
13,12
87,01
Linkedlist
2,32
5,21
1,84
2,29
9,08
18,14
52,71
17,26
18,03
96,11
Stack
4,45
5,84
3,52
4,14
9,77
33,29
63,54
32,13
36,84
104,95
HashTable
5,47
10,02
3,67
4,23
24,94
41,65
117,21
33
35,53
591,09
HashSet
5,02
6,15
2,43
3,89
14,83
24,3
74,23
21,68
32,83
161
61
Java Koleksiyonları Geçen Süre
Geçen Süre mili saniye
700
600
500
400
Arraylist
300
Linkedlist
200
Stack
100
HashTable
100000
nesne
double
char
string
integer
nesne
double
char
string
HashSet
integer
0
1000000
Şekil 4.1. Java koleksiyonlarına eleman eklenince geçen ortalama süre
Şekil 4.1. incelendiğinde:
nesne tipinde eleman eklemek en maliyetlisi olarak
belirlenmiştir.
Koleksiyonlar
kendi
aralarında
incelendiğinde
Arraylist
koleksiyonu
en
performanslısı olarak belirlenmiştir. Arkasından Stack, Linkedlist, HashSet ve
HashTable gelmiştir. Bunu belirleyen koleksiyonların eleman ekleme algoritmaları
ve zaman karmaşıklığıdır.
ArrayList koleksiyona eleman ekleme işlemini index numarasına göre dizi mantığı
ile gerçekleştirmiştir. Bu da onun performansını olumlu yönde etkilemiştir. Stack ve
LinkedList, koleksiyona eleman ekleme işlemini en başa yaparak gerçekleştirmiştir.
HashSet
koleksiyonu
eleman
ekleme
işlemini
ekleme
sırasına
göre
gerçekleştirmemiştir. HashTable koleksiyonu ise elemanları ekleyebilmek için bir
hash kod üretmiştir. Hash fonksiyonu ile oluşturulan bu kod elemanın yerini
belirlemiştir. Buda performans kaybına neden olmuştur.
C# programlama dilinde, ArrayList koleksiyonuna eleman eklenince geçen süreyi
hesaplamak için DateTime.Now() metodu ve TimeSpan sınıfının bir nesnesi
kullanılmıştır.
62
Koleksiyonlara nesne eklemek için, aşağıda kodu verilmiş bir Kisi sınıfı
oluşturulmuştur.
class Kisi
{ string isim { get; set; }
string soyisim { get; set; }
public Kisi(string ad, string soyad)
{ isim = ad;
soyisim = soyad;}}
C# koleksiyonlarına eleman eklenince Çizelge 4.5.'teki sonuçlar elde edilmiştir.
Çizelge 4.5. C# Programlama Dili için geçen süre
Eleman Eleman
sayısı
tipi
100000 integer
string
char
double
nesne
1000000 integer
string
char
double
nesne
Arraylist
2,88
15,06
3
4,83
35,25
73,58
222,53
52,85
74,85
545,56
Linkedlist
3,65
16,95
3,47
5,65
49
120,09
358,01
141,77
162,57
666
Stack
2,98
15,85
2,94
4,95
38,55
75,07
235,19
60,97
86,56
555,4
HashTable HashSet
5,4
3,18
32,74
15,59
3,92
10,32
6,2
115,27
37,87
168,95
30,72
797,27
254,4
35,81
346,94
59,17
1966,74
673,95
63
C# Koleksiyonları Geçen Süre
Geçen süre mili saniye
2500
2000
1500
Arraylist
1000
Linkedlist
Stack
500
HashTable
100000
nesne
double
char
string
integer
nesne
double
char
string
integer
0
HashSet
1000000
Şekil 4.2. C# koleksiyonlarına eleman eklenince geçen ortalama süre
Yukarıdaki grafik şekli incelendiğinde; C# koleksiyonlarında en iyi performansı
ArrayList koleksiyonu oluşturmuştur. En kötü performansı HashTable koleksiyonu
göstermiştir. Java programlama dilinde olduğu gibi nesne tipinde eleman
eklendiğinde en kötü performans sergilenmiştir. HashTable koleksiyonuna aynı veri
tekrar eklendiğinde hata ile karşılaştırılmıştır. Hashtable koleksiyonuna char tipinde
veri eklenmemiştir. HashSet'te aynı veriyi eklememiştir fakat hata da vermemiştir.
64
1000
100
Arraylist
Linkedlist
10
Stack
HashTable
100000
1000000
java
2
100000
nesne
double
char
string
integer
nesne
double
char
string
integer
nesne
double
char
string
integer
nesne
char
double
string
integer
1
HashSet
1000000
c#
Şekil 4.3. Java ve C# koleksiyonlarına eleman ekleyince geçen süre karşılaştırması
Şekil 4.3. incelendiğinde Java'daki koleksiyonların C#'taki koleksiyonlara göre
eleman ekleme işlemini daha kısa bir sürede gerçekleştirdiği görülmüştür.
Performansı etkileyen yapıların başında JVM ve CLR sanal makineleri olmuştur.
Diğer etkenler koleksiyonların yapıları, yazılan kod satırları ve metotlar olmuştur.
65
4.4.1.2 Kullanılan bellek açısından karşılaştırma
Kullanılan bellek hesaplanırken, çalışma süreleri hesaplanmasındaki yol izlenmiştir:
ArrayList, LinkedList, Stack, HashSet ve HashTable koleksiyonlarına
integer,
string, char, double nesne tiplerinde 100000 ve 1000000 sayılarında elemanlar
eklenmiştir. Program kodları 100'er defa çalıştırılıp ortalamaları alınmıştır.Bu şekilde
kullanılan bellek değeri hesaplanmıştır.
Java programında Koleksiyonlara eleman eklenince kullanılan belleği hesaplatmak
için Runtime sınıfından bir runtime nesnesi yaratılmıştır [28]. Koleksiyona eleman
eklemeye başlamadan önce runtime.gc() metodu çağrılarak garbage collector
çalıştırılmıştır. 100000 ve 1000000 sayılarında elemanlar eklendikten sonra
long memory = runtime.totalMemory() - runtime.freeMemory(); kod satırlarıyla
toplam bellekten kalan bellek çıkarılmıştır. Bu şekilde kullanılan bellek
hesaplanmıştır. Bulunan sonuç byte türündendir. Bu sonucu Mbyte'a çevirmek için
aşağıdaki kod satırları yazılmıştır;
private static final long MEGABYTE = 1024L * 1024L
public static long bytesToMegabytes(long bytes)
{
return bytes / MEGABYTE
}
Aynı kod satırları diğer koleksiyonlar için ve diğer değişken tipleri için
tekrarlanmıştır. Bulunan sonuçlar Çizelge 4.6.'da gösterilmiştir.
66
Çizelge 4.6. Java programlama dili için kullanılan bellek
Eleman Eleman
sayısı
tipi
Arraylist Linkedlist
100000 integer
2
5
string
6
8,08
char
2
5,12
double
3
4
nesne
13,13
15
1000000 integer
15
39
string
54
77
char
15
39
double
24,09
46,67
nesne
132
156
Stack
2
5,1
2
2
13
17
53,99
17
24
132,99
HashTable HashSet
6,02
5
14
9
5
4
9
6
29
16
61,91
46
140
85
33
18
77
54
292
161
Java Koleksiyonları Kullanılan Bellek
350
Bellek Mb
300
250
200
Arraylist
150
Linkedlist
100
Stack
50
HashTable
100000
nesne
double
char
string
integer
nesne
double
char
string
integer
0
HashSet
1000000
Şekil 4.4. Java koleksiyonlarına eleman eklenince kullanılan bellek
Şekil 4.4. Java koleksiyonlarına eleman eklenince kullanılan bellek karşılaştırmasını
vermiştir. Koleksiyonlara nesne tipinde elemanlar eklendiğinde çok büyük bir farkla
bellek tüketilmiştir. En az bellek tüketimi integer ve char tipi eleman eklendiğinde
görülmüştür. Koleksiyonlara baktığımızda; En az bellek tüketimini ArrayList ve
Stack koleksiyonu gerçekleştirirken, en çok bellek tüketimini HashTable koleksiyonu
gerçekleştirmiştir.
67
C# programında kullanılan belleği hesaplatmak için GC.GetTotalMemory(false)
metodu çalıştırılmıştır. Bu metodu çalıştırmadan önce GC.Collect() metodu
çalıştırılarak çöp toplayıcısının devreye girmesi sağlanmıştır. Bu sayede boş yere
kullanılan bellek serbest bırakılmıştır.
Kullanılan kod satırları diğer koleksiyonlar için ve diğer değişken tipleri için
tekrarlanmıştır. Bulunan sonuçlar Çizelge 4.7.'de gösterilmiştir.
Çizelge 4.7. C# programlama dili için kullanılan bellek
Eleman Eleman
sayısı
tipi
100000 integer
string
char
double
nesne
1000000 integer
string
char
double
nesne
Arraylist
1
3
1
2
7
11,08
30
11
15
75,14
Linkedlist
3
6
3
2
10
23
53
23
28,76
98
Stack
1
3
1
2
7
12
30
12
15
75,1
HashTable HashSet
3
0,04
5
2
0,02
3
0,08
12
6
23,03
0,32
53
26
0,04
30
0,66
136,31
73,26
160
140
120
100
80
60
40
20
0
Arraylist
Linkedlist
Stack
100000
nesne
double
char
string
integer
nesne
double
char
string
HashTable
integer
Bellek Mb
C# Koleksiyonları Kullanılan Bellek
HashSet
1000000
Şekil 4.5. C# koleksiyonlarına eleman eklenince kullanılan bellek
68
Çizelge 4.5. incelendiğinde bellek tüketimi açısından en maliyetlisi HashTable
koleksiyonu ve koleksiyonlara nesne tipinde eleman eklenince gerçekleşmiştir.
HashSet koleksiyonuna char tipinde eleman eklenince istenilen sayıda eleman
eklenememiştir fakat program hata da vermemiştir. Bu yüzden char tipinde eleman
ekleme işleminde az bellek tüketimi gerçekleşmiştir. String tipinde eleman ekleme
işleminin diğer değer tiplerine göre daha maliyetli olmasının bir nedeni tip çevirme
işleminin gerçekleştirilmiş olmasıdır. Koleksiyonlar değerlendirildiğinde en az bellek
tüketimi HashSet koleksiyonunda gerçekleşmiştir.
350
300
Mega Byte
250
200
Arraylist
150
Linkedlist
100
Stack
50
HashTable
0
100000
1000000
Java
integer
string
char
double
nesne
integer
string
char
double
nesne
integer
string
char
double
nesne
integer
string
char
double
nesne
HashSet
100000
1000000
C#
Şekil 4.6. Java ve C# koleksiyonlarına eleman eklenince kullanılan bellek
karşılaştırması
Yukarıdaki 4.6. grafik şekli incelendiğinde Koleksiyonlara eleman eklenince geçen
süre bazında java daha performanslı iken kullanılan bellek açısından C# çok daha
hesaplıdır. Eklenen eleman sayısı artırıldığında Java daha az bellek tüketiyormuş gibi
görünse de grafiğe bir bütün olarak bakıldığında C#'ın daha az bellek tükettiği fark
edilmektedir.
69
Şekil 4.7. C# ve java programlama dillerinin kullandığı süre ve bellek kullanımları
bbbbbbbbbilişkisini gösteren regresyon eğrisi
Şekilde görüldüğü gibi süreyle birlikte belli bir bellek kullanımı söz konusu. Yalnız
eklenen eleman sayısı sabit tutulduğunda, ekleme süresi artsa bile kullanılan bellek
sabit kalma eğilimi göstermektedir.
Jeremy Singer 2003 yılında JVM'nin CLR'ye karşı yaptığı performans araştırmasında
iki sanal makinenin performans açısından çok fazla bir farklılığın olmadığı sonucuna
varmıştır [30].
2011 yılında Pratibha Singh ve arkadaşları JVM ve CLR üzerinde yaptığı araştırmalar
sonucunda JVM'nin CLR'ye göre daha çok bellek tükettiği sonucuna varmıştır [31].
70
4.4.2. Koleksiyonlarda sıralama performans karşılaştırması
Karşılaştırma 1000000 integer elemanlı ArrayList, LinkedList, Stack ve HashSet
koleksiyonları arasında gerçekleştirilmiştir. Koleksiyonları oluşturan elemanlar
random nesnesi ile üretilen 0 ile 100 000 000 sayı arasından eklenmiştir. Sıralama
işleminin ilk üç denemesi sayılmayıp 10'ar defa tekrarlanmıştır. Bulunan sonuçların
ortalamaları alınmıştır.
Java'da List arayüzünü uygulayan AraryList, LinkedList ve Stack koleksiyonlarının
sıralanması için Collections sınıfının static sort() metodu kullanılmıştır.
Collections.sort(arraylist);
Collections.sort(linkedlist);
Collections.sort(stack);
HashSet koleksiyonu Set ara yüzünü uygular. HashSet koleksiyonunun elemanlarının
sıralanması için ;
Set sortedset = new TreeSet(hashset); kod satırları yazılmıştır.
C#'ta
LinkedList,
Stack
ve
HashSet
koleksiyonlarında
Sort()
metodu
bulunmadığından bu koleksiyonları sıralamak için koleksiyon elemanları bir diziye
aktarılmıştır. Kod satırları aşağıda verilmiştir.
Array arr = new stack.ToArray();
Array.Sort(arr);
Elemanların sıralanması için arr dizisi sıralanmıştır. Aslında burada sıralanan
LinkedList, Stack ve HashSet koleksiyonları değil arr dizisi olmuştur. Performans
karşılaştırması açısından sağlıklı bir sonuç vermeyeceğinden bu koleksiyonlar için
elde edilen veriler grafiğe eklenmemiştir.
71
Çizelge 4.8. Java ve C# koleksiyonların sıralama performansları
Program
java
c#
Eleman
sayısı
İşlem
Arraylist
1000000 Sıralama 296
1000000 Sıralama 618
Linkedlist
341
Stack
385
HashSet
551
1000000 int Elemanlı Koleksiyonların Sıralanması
700
Geçen Süre Ms
600
500
400
Arraylist
300
Linkedlist
200
Stack
100
HashSet
0
Sıralama
Sıralama
1000000
1000000
java
c#
Şekil 4.8. Java ve C# koleksiyonlarının sıralama performansları
Java koleksiyonlarında en iyi performansı ArrayList koleksiyonu göstermiştir.
ArrayList koleksiyonu elemanlarını dizi mantığı ile tutar. En kötü performansı
HashSet koleksiyonu göstermiştir. HashSet koleksiyonu elemanları ekleme sırasına
göre değil oluşturduğu bir hash koda göre tutar.
72
4.4.3. Koleksiyonlarda arama performans karşılaştırması
Arama işlemi 10 000 000 integer elemanlı ArrayList, LinkedList, Stack ve HashSet
koleksiyonları arasında gerçekleştirilmiştir. Arama işlemi için Contains() metodu
kullanılmıştır. Koleksiyonları oluşturan elemanlar random nesnesi ile üretilen 0 ile
100 000 000
sayı arasından eklenmiştir. Arama işleminin ilk üç denemesi
sayılmayıp uygulama 10 defa tekrarlandıktan sonra bulunan sonuçların ortalamaları
alınmıştır.
Arama işleminde iki durum söz konusu olmuştur. İlki eleman bulununca diğeri
eleman bulunmayınca. Her iki durum için de karşılaştırmalar yapılmıştır.
LinkedList koleksiyonunda aranan eleman en başta olunca eleman 0 ms'de
bulunmuştur. HashSet koleksiyonunda eleman bulunsa da bulunmasa da geçen süre
0 ms olarak hesaplanmıştır. HashSet koleksiyonu elemanlarına oluşturduğu hash
kodu ile direk ulaştığından elemanlarına ulaşması sabit sürede olup zaman karmaşıklı
O(1) olarak bulunmuştur.
C#'ın Stack koleksiyonunda eleman araması sonucunda eleman mevcut ise geçen
süre 0 ms olarak hesaplanmıştır. Eleman koleksiyon içersinde mevcut değilse geçen
süre çizelge 4.9'da verilmiştir.
Çizelge 4.9. Java ve C# koleksiyonların arama performansları
Program
java
c#
Eleman
saysı
İşlem
10000000 Arama bulundu
Arama
bulunamadı
10000000 Arama bulundu
Arama
bulunamadı
Arraylist Linkedlist
Stack
HashSet
56
43,5
17,7
0
63,3
76,5
97,4
43,8
18,1
0
0
0
76,5
43,8
160,5
0
73
Geçen Süre ms
1000000 int Elemanlı Koleksiyonların Aranması
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
Arraylist
Linkedlist
Stack
Arama
Arama
bulundu bulunamadı
Arama
Arama
bulundu bulunamadı
10000000
10000000
java
c#
HashSet
Şekil 4.9. Java ve C# koleksiyonlarının arama performansları
Şekil 4.9. incelendiğinde programlama dillerinde elemanın bulunup bulunmaması
performansta pek bir değişiklik göstermemiştir. Aranan eleman bütün uygulamalarda
en son eleman için gerçekleştirilmiştir. En baştaki eleman için işlem yapıldığında
neredeyse 0 ms'de işlem yapılmıştır. En büyük performans farkı C# programında
Stack koleksiyonunda gözlemlenmiştir. Var olan eleman 0 ms'de bulunurken
olmayan eleman yaklaşık 160 ms'de bulunmuştur.
74
4.4.4. Koleksiyonlarda silme performans karşılaştırması
Silme işlemi 10 000 000 integer elemanlı ArrayList, LinkedList, Stack ve HashSet
koleksiyonları arasında gerçekleştirilmiştir. Silme işlemi için Remove() metodu
kullanılmıştır. Koleksiyonları oluşturan elemanlar random nesnesi ile üretilen 0 ile
100 000 000
sayı arasından eklenmiştir. Arama işleminin ilk üç denemesi
sayılmayıp uygulama 10 defa tekrarlandıktan sonra bulunan sonuçların ortalamaları
alınmıştır.
C# koleksiyonları arasından Stack koleksiyonunda Remove() metodu olmadığından
silme işlemi için Pop() metodu kullanılmıştır. Sağlıklı sonuçların elde edilebilmesi
için Stack koleksiyonunda silme işlemi için geçen süre karşılaştırmaya dahil
edilmemiştir.
Çizelge 4.10. Java ve C# koleksiyonların silme performansları
Eleman
sayısı
Program
java
c#
İşlem
1000000 Silme
1000000 Silme
Arraylist
23,5
59,1
Linkedlist
107,2
31,2
Stack
17
-
HashSet
0
0
1000000 int Elemanlı Koleksiyonların Silinmesi
Geçen Süre ms
120
100
80
60
Arraylist
40
Linkedlist
Stack
20
HashSet
0
Silme
Silme
1000000
1000000
java
c#
Şekil 4.10. Java ve C# koleksiyonlarının silme performansları
75
Silme ve arama işlemlerinde aranan yada silinen elemanın en sonda olmasına dikkat
edilmiştir. Bu saye de oluşacak en kötü ihtimal bulunmuştur. HashSet koleksiyonu
her iki programlama dili için de en iyi performansı göstermiştir. Aranan yada silinen
elemanın konumuna bakılmaksızın işlemi 0 ms'de gerçekleştirmiştir. Java
programlama dilinde LinkedList koleksiyonu en kötü performansı göstermiştir. C#'ta
ise en kötü performansı ArrayList koleksiyonu göstermiştir.
Çizelge 4.11. Java ve C# koleksiyonlarının süre bazında karşılaştırılması
Program
java
c#
Eleman
Sayısı
İşlem
1000000 Sıralama
1000000 Eleman ekleme
10000000 Arama bulundu
Arama
10000000 bulunamadı
10000000 Silme
1000000 Sıralama
1000000 Eleman ekleme
10000000 Arama bulundu
Arama
10000000 bulunamadı
10000000 Silme
Çizelge 4.11. Java ve C#
Arraylist
296
15,67
56
Linkedlist
341
18,14
43,5
Stack
385
33,29
17,7
HashSet
551
24,03
0
63,3
23,5
97,4
107,2
18,1
17
0
0
618
73,58
76,5
yok
120,09
43,8
yok
75,07
0
Yok
30,72
0
76,5
59,1
43,8
31,2
160,5
yok
0
0
koleksiyonlarında integer tipinde elemanlar üzerinde
yapılan eleman arama, sıralama, ekleme ve silme işlemlerini göstermiştir.
76
5. SONUÇ
Java koleksiyonları (Arraylist, LinkedList, Stack, HashSet) kendi aralarında
karşılaştırıldığında,
çalışma
süresi
açısından
en
maliyetlisinin
LinkedList
koleksiyonu olduğu görünmüştür. HashSet koleksiyonu sıralama algoritmasında kötü
bir performans göstermiş olsa da genel olarak bakıldığında hem tükettiği bellek
açısından hem de geçen süre bakımından iyi bir performans sergilemiştir.
C# koleksiyonları (Arraylist, LinkedList, Stack, HashTable) kendi aralarında
karşılaştırıldığında, yine en iyi performansı HashSet koleksiyonu sergilemiştir.
Koleksiyona eleman eklerken ArrayList iyi bir performans sergilerken arama ve
silme uygulamalarında HashSet'ten sonra LinkedList koleksiyonu iyi bir performans
sergilemiştir. C# koleksiyonlarına bir bütün olarak bakıldığında geçen süre açısından
ArrayList en kötü performansı göstermiştir. Kullanılan bellek açısından bakıldığında
en maliyetlisinin LinkedList koleksiyonu olduğu görülmüştür.
Java ve C# koleksiyonları karşılaştırıldığında, koleksiyonlara eleman eklerken geçen
ortalama süre C#'ta daha fazla olduğu görülmüştür. C#'taki Arraylist koleksiyonu
Java'daki Arraylist koleksiyonundan yaklaşık olarak 5 kat daha uzun bir sürede
ekleme işlemi yaparken, LinkedList koleksiyonunda bu 6 kat, Stack koleksiyonunda
2 kat daha uzun bir sürede gerçekleştirdiği görülmüştür.
Koleksiyonlara eleman eklenirken kullanılan bellek açısından koleksiyonlar
incelendiğinde durum tersine dönmüştür. C# koleksiyonlarına eleman eklenirken
kullanılan belleğin Java'daki koleksiyonlardan daha az bellek tükettiği görülmüştür.
C# koleksiyonları java koleksiyonlarından bellek tüketimi açısından daha avantajlı
olduğu sonucuna varılmıştır.
Her iki programlama dilinin koleksiyonlarına bakıldığında arama, silme ve ekleme
işlemlerinde en uygun koleksiyon seçiminin HashSet olduğu görülmüştür.
77
Java ve C# programlama dillerine baktığımızda yaptığımız deneyler bize şu sonucu
göstermektedir; C# koleksiyonlara eleman eklerken daha uzun sürede yapsa bile
kullandığı bellek daha azdır. Geçen ortalama süre Java'da daha iyi iken kullanılan
bellek açısından C# daha iyidir.
C# ve java programlama dillerinin kullandığı süre ve bellek kullanımları ilişkisini
gösteren regresyon eğrisine baktığımızda, süreyle birlikte belli bir bellek kullanımı
söz konusudur. Yalnız eklenen eleman sayısı sabit tutulduğunda, ekleme süresi artsa
bile kullanılan bellek sabit kalma eğilimi göstermektedir.
78
KAYNAKLAR
1. İnternet: Sun Microsystems "Java Programming Language World Wide Web
Site" http://java.sun.com (2013).
2. Algan, S., "Her Yönüyle C# 4.0", Pusula, İstanbul, 20-32 (2011).
3. Şahin, M., "Java, python ve ruby dillerinin performans karşılaştırması",
Akademik Bilişim, 1-5 (2007).
4. Wentworth, S., Langan, D., Hain, T. F., "An empirical analysis of the java
collections framework versus the c++ standard template library," 1st Annual
ACM Southeast Conference Savannah, Georgia, March 7–8 ( 2003).
5. Prechelt L., “An empirical comparison of seven programming languages”,
Computer, 33, 10, 23 –29, ISSN 0018-9162, doi:10.1109/2.876288 (2000).
6. Cesarini F., Pappalardo, V. and Santoro, C., "A comparative evaluation of
imperative and functional implementations of the imap protocol", 7th
ACMSIGPLAN workshop on ERLANG ’08, ACM, New York, NY, USA,
ISBN 978-1-60558-065-4, 29–40, doi:10.1145/1411273.1411279 (2008).
7. Geyer-Schulz, A., Stein, M., "A comparison of five programming languages
in a graph clustering scenario", Journal of Universal Computer Science, vol.
19, no. 3 (2013)
8. Collins, W. J., "Data Structures And The Java Collections Framework",
McGrawHill, USA (2005).
9. Flanagan, D., "Java collection framework, in java™ in a nutshell." O'Relly,
Avustralya, p. chapter 23 (1999).
10. Schildt, H., "Java SE 6", 1st ed., Selçuk Tüzel, Ed. İstanbul, Turkey: Alfa
459-531 (2007).
11. Karaçay, T., "Java Veri Yapıları (Collection Framework)", Pusula, İstanbul
1-606 (2011).
12. İnternet: MSDN ".Net Framework 4.5" http://msdn.microsoft.com/enus/library/ hh425099(v=vs.110).aspx (2013).
13. Internet:
".Net
Framework:
http://www.codeguru.com (2011).
Collections
And
Generics"
79
14. Internet: " Basics of .NET Collections in C# "
http://www.codeproject.com/Articles/31640/Basics-of-NET-Collections-in-C
(2008)
15. İnternet: Oracle "Java Tutorial," http://docs.oracle.com/javase/tutorial/ (2013)
16. İnternet:
Oracle,
“Uses
of
Interface
java.util.Collection”
http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/classuse/Collection.html#java.util (2013).
17. Algan, S., " C# İle Asp.net ", Pusula, İstanbul, 1-13 (2011).
18. İnternet:
".Net
Mimarisine
kulubu.com/makale/ (2013).
Genel
Bakış"
http://www.bilisim-
19. İnternet:
"Java
Jre,
Jvm,
Jdk
Nedir?"
http://karahanmehmet.com/index.php?show=detail&article=38 (2012).
20. İnternet:
"JVM
(Java
Virtual
Machine)
Nedir?
http//www.kurumsaljava.com/2012/12/jvm-java-virtual-machine/ (2012).
21. İnternet:
Vikipedi,
"Java
http://tr.wikipedia.org/wiki/Sanal_makine (2013).
Sanal
"
Makinesi"
22. İnternet:bbbbb“The
Java
Virtual
http://www.artima.com/insidejvm/ed2/jvm.html (2011).
Machine”
23. İnternet:
".Net
Mimarisi
ve
Çalışma
Yapısı"
http://onursalkaya.blogspot.com/2011/02/net-mimarisi-ve-calsma-yaps.html
(2011).
24. İnternet:
".Net
Mimarisi’ne
http://www.yazilimakademi.com/ (2012).
Gene
Bir
Bakış"
25. İnternet:
Blog
"C#
Clr,
Cls,
Msıl
Nedir?"
http://safakunel.blogspot.com/2010/07/c-clr-cls-msil-nedir.html (2010).
26. İnternet:
Microsoft
“Common
Language
Runtime
Clr"
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/8bs2ecf4(v=vs.110).aspx ( 2013).
27. İnternet: Blog, "A Comparison Of Microsoft's C# Programming Language To
Sun
Microsystems'
Java
Programming
Language"
http://www.25hoursaday.com/CsharpVsJava.html ( 2013).
80
28. Çölkesen, R., "Veri Yapıları ve Algoritmalar", Papatya, İstanbul 135-424
(2007).
29. İnternet: Blog "Java Performance - Memory And Runtime Analysis Tutorial" http://www.vogella.com (2013).
30. Singer, J., " JVM versus CLR: A Comparative Study", University of
Cambridge Computer Laboratory, Cambridge, CB3 0FD, UK, 1-3, (2003).
31. Singh, P., Sharma, D., Agrawal, S., "By Performance Metrics Analysis of
CLR & JVM– A Survey ", International Journal of Computer Trends and
Technology, 1-4 , July to Aug Issue (2011).
81
EKLER
82
EKLER
EK-1. Java collections sınıfının önemli metotları
public class Collections {
// No Constructor
// Public Constants
public static final java.util.List EMPTY_LIST ;
public static final Map EMPTY_MAP ;
public static final Set EMPTY_SET ;
// Public Class Methods
public static int binarySearch (java.util.List list, Object key);
public static int binarySearch (java.util.List list, Object key, Comparator c);
public static void copy (java.util.List dest, java.util.List src);
public static Enumeration enumeration (Collection c);
public static void fill (java.util.List list, Object o);
public static Object max (Collection coll);
public static Object max (Collection coll, Comparator comp);
public static Object min (Collection coll);
public static Object min (Collection coll, Comparator comp);
public static java.util.List nCopies (int n, Object o);
public static void reverse (java.util.List l);
public static Comparator reverseOrder ();
public static void shuffle (java.util.List list);
public static void shuffle (java.util.List list, Random rnd);
public static Set singleton (Object o);
public static java.util.List singletonList (Object o);
public static Map singletonMap (Object key, Object value);
public static void sort (java.util.List list);
83
EK-1 (Devam) Java collections sınıfının önemli metotları
public static void sort (java.util.List list, Comparator c);
public static Collection synchronizedCollection (Collection c);
public static java.util.List synchronizedList (java.util.List list);
public static Map synchronizedMap (Map m);
public static Set synchronizedSet (Set s);
public static SortedMap synchronizedSortedMap (SortedMap m);
public static SortedSet synchronizedSortedSet (SortedSet s);
public static Collection unmodifiableCollection (Collection c);
public static java.util.List unmodifiableList (java.util.List list);
public static Map unmodifiableMap (Map m);
public static Set unmodifiableSet (Set s);
public static SortedMap unmodifiableSortedMap (SortedMap m);
public static SortedSet unmodifiableSortedSet (SortedSet s);
} [2]
84
EK-2. System.Object sınıfının metotları, özellikleri ve örnek uygulamaları
Statik Metod
object.Equals(object objA, object objB)
Bu metot true yada false döndürür. Eğer objA ile objB’nin referansları aynı yada
null değerleri varsa true döndürür. Aksi taktirde false döndürür.
Örnek 1.
int n1 = 2;
int n2 = 3;
bool result1 = object.Equals(n1, n2); // false döndürür. çünkü n1 & n2 değer tipi
// ve bir değer tipiyle karşılatırılmalı.
string s1 = "test";
string s2 = "test";
bool result2 = object.Equals(s1, s2); //true döndürür. s1 & s2
//referans tipidir. Fakat Equals(object obj)metodu string sınıfından türeyen bir nesne
sınıfının metodudur. Peki neden true döndürüyor Çünkü s1 ve s2 değerleri ile
karşılatırılıyorlar.
object obj1 = new Person(1, "Test1");
object obj2 = new Person(1, "Test1");
bool result3 = object.Equals(obj1, obj2); // false döndürür. obj1 ve obj2 reference
tipidir.
Metot
Equals(object obj)
İki string değeri karşılaştırır.
Örnek 2.
string s1 = "Test";
string s2 = "Test";
bool result1 = s1.Equals(s2); // true döndürür. Çünkü s1 & s2 aynı değere sahip.
85
EK-2 (Devam) System.Object sınıfının metotları, özellikleri ve örnek uygulamaları
object obj1 = new Person(1, "Test1");
object obj2 = new Person(1, "Test1");
object obj3 = obj1;
bool result2 = obj1.Equals(obj2); // false döndürür.
// Çünkü obj1 & obj2 farklı nesneler.
bool result3 = obj1.Equals(obj3); // true döndürür. Çünkü obj1 & obj3 aynı nesneler.
GetHashCode()
Geçerli nesnenin HashCode’nu verir. Türeyen sınıf tarafından overide edilir.
Örnek 3.
object obj1 = 4;
object obj2 = "Test";
object obj3 = new Person(1, "Test1");
int result1 = obj1.GetHashCode();
// 4 döndürür.
int result2 = obj2.GetHashCode();
// -354185577 döndürür.
int result3 = obj3.GetHashCode();
// 2418355 döndürür.
GetType()
Geçerli değerin tipini verir.
Örnek 4.
object obj1 = 4;
object obj2 = "Test";
object obj3 = new Person(1, "Test1");
string type1 = obj1.GetType().ToString(); // System.Int32 döndürür
string type2 = obj2.GetType().ToString(); // System.String döndürür.
string type3 = obj3.GetType().ToString(); // DotNetCollections döndürür.
// CollectionExp.Person.
86
EK-2 (Devam) System.Object sınıfının metotları, özellikleri ve örnek uygulamaları
ToString()
Değerleri string tipine çevirir.
Örnek 5.
object obj1 = 4;
object obj2 = "Test";
object obj3 = new Person(1, "Test1");
string s1 = obj1.ToString();
// 4 döndürür.
string s2 = obj2.ToString();
// Test döndürür.
string s3 = obj3.ToString();
// DotNetCollections döndürür
87
EK-3. System.Collections.IEnumerable arayüzünün metotları, özellikleri ve örnek
bbbbbbuygulamaları [4].
Methods
GetEnumerator()
Örnek 6.
Array array = new int[] { 12, 24, 26, 35, 40, 59 };
IEnumerator iEnum = array.GetEnumerator();
string msg = "";
while (iEnum.MoveNext())
{
int n = (int)iEnum.Current;
msg += n.ToString() + "\n";
}
MessageBox.Show(msg);
88
EK-4. System.Collections.ICollection arayüzünün metotları, özellikleri ve örnek
bbbbbbuygulamaları [4].
Özellikler
Count
Eleman sayısını döndürür.
Örnek 7.
// Array List
ArrayList sourceList = new ArrayList();
sourceList.Add(10);
sourceList.Add(20);
sourceList.Add(30);
int count = sourceList.Count; // count = 3.
IsSynchronized
Erişilen ICollection senkronize edilmişse true döndürür.
SyncRoot
Bir nesne döndürür.
Örnek 8.
ArrayList sourceList = new ArrayList();
sourceList.Add(10);
sourceList.Add(20);
sourceList.Add(30);
lock (sourceList.SyncRoot)
{
string list = string.Empty;
foreach (object value in sourceList)
{
if (list.Length > 0)
89
EK-4 (Devam) System.Collections.ICollection arayüzünün metotları, özellikleri ve
bbbbbörnek uygulamaları [4].
list += ", ";
list += value.ToString();
}
MessageBox.Show(list);
}
Methods
CopyTo(Array array, int index)
Örnek 9.
// int tipindeki diziyi başka bir int tipindeki diziye kopyalar
int[] sourceIDs = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5 };
int[] destinationIDs = new int[sourceIDs.Length];
sourceIDs.CopyTo(destinationIDs, 0); // destinationIDs = 1, 2, 3, 4, 5
ArrayList sourceList = new ArrayList();
sourceList.Add(10);
sourceList.Add(20);
sourceList.Add(30);
int[] destinationList = new int[5];
destinationList[0] = 1;
destinationList[1] = 5;
sourceList.CopyTo(destinationList, 2); // 2. Indexten balayıp kopyalar.
90
EK-5.
System.Collections.IList
arayüzünün
metotları,
özellikleri
ve
bbbbbbbuygulamaları [4]
Özellikler
IsFixedSize
Eğer sabit bir boyuta sahipse true döndürür.
Örnek 10.
ArrayList arrayList = new ArrayList();
bool isFixedSize = arrayList.IsFixedSize; // false, Çünkü ArrayList
// sabit boyutlu değil
IsReadOnly
Sadece okunabilirse true döndürür.
Örnek 11.
ArrayList arrayList = new ArrayList();
arrayList.Add(1);
arrayList.Add(2);
arrayList.Add(3);
bool readOnly = arrayList.IsReadOnly; // false, çünkü default array
// list sadece okunabilir değil
// var olan listeden sadece okunailir bir liste oluşturuluyor.
ArrayList readOnlyList = ArrayList.ReadOnly(arrayList);
bool isNewListReadOnly = readOnlyList.IsReadOnly; // true kullanıcı bunu
// değiştiremez.
Methods
Add(object value)
Iliste eleman ekler
Örnek 12.
ArrayList arrayList = new ArrayList();
arrayList.Add(1); // 1. Elemanı ekler.
örnek
91
EK-5 (Devam) System.Collections.IList arayüzünün metotları, özellikleri ve örnek
bbbbbbuygulamaları [4]
arrayList.Add(2); // 2. Elemanı ekler.
arrayList.Add(3); // 3. Elemanı ekler.
Clear()
Ilisten bütün elemanları siler.
Örnek 13.
ArrayList arrayList = new ArrayList();
arrayList.Add(1);
arrayList.Add(2);
arrayList.Add(3);
int itemsCount = arrayList.Count; // 3
arrayList.Clear();
itemsCount = arrayList.Count; // 0
Contains(object value)
Ilistin herhangi bir elemana sahip olup olmadığını bulur sahipse true değilse false
döndürür.
Örnek 14.
ArrayList arrayList = new ArrayList();
arrayList.Add(new Person(1,"test"));
Person person1 = new Person(1, "test");
Person person2 = new Person(2, "test2");
bool result1 = arrayList.Contains(person1); // true
bool result2 = arrayList.Contains(person2); // false
IndexOf(object value)
Ilist‘teki elemanın index numarasını verir. Bu metot ayrıca Equals ve CompareTo
metotlarını kullanır.
Örnek 15.
ArrayList arrayList = new ArrayList();
92
EK-5 (Devam) System.Collections.IList arayüzünün metotları, özellikleri ve örnek
bbbbbuygulamaları [4]
arrayList.Add(new Person(1, "test1"));
arrayList.Add(new Person(2, "test2"));
arrayList.Add(new Person(3, "test3"));
// yeni nesne yarat
Person person3 = new Person(3, "test3");
Person person4 = new Person(4, "test4");
int result1 = arrayList.IndexOf(person3); // 2,
int result2 = arrayList.IndexOf(person4); // -1. Çünkü listede yok
Insert(int index, object value)
Iliste belirli index numarası ile eleman ekleyen metottur. Ilist boş ise yada eleman
sayısından büyük bir index numarası ile araya eleman eklemek istenirse
ArgumentOutOfRangeException hatayı fırlatır. Aynı şekilde sadece okunabilir yada
sabit boyutlu bir Iliste eleman eklendiğinde NotSupportedException hatası fırlatılır.
Örnek 16.
ArrayList arrayList = new ArrayList();
arrayList.Add(new Person(1, "test1"));
arrayList.Add(new Person(2, "test2"));
arrayList.Add(new Person(3, "test3"));
// yeni bir nesne yaratılıyor
Person person =new Person(4, "test4");
// elemanı 2. Indexe sıkıtır
arrayList.Insert(2, person);
Remove(object value)
Ilisten eleman silmeye yarayan metottur.
Örnek 17.
ArrayList arrayList = new ArrayList();
arrayList.Add(new Person(1, "test1"));
93
EK-6. System.Collections.IDictionary arayüzünün metotları, özellikleri ve örnek
uygulamaları [4].
arrayList.Add(new Person(2, "test2"));
arrayList.Add(new Person(3, "test3"));
arrayList.RemoveAt(1);
IDictionary koleksiyonları anahtar değer ikilisi olarak sunar.
Özellikler
IsFixedSize
Eğer IDictionary nesnesi sabit boyutlu ise true döndürür.
Örnek 18.
Hashtable hashList = new Hashtable();
hashList.Add(1, "item#1");
hashList.Add(2, "item#2");
hashList.Add(3, "item#3");
bool result = hashList.IsFixedSize; // false
IsReadOnly
Eğer IDictionary nesnesi salt okunur ise true döndürür.
Örnek 19.
Hashtable hashList = new Hashtable();
hashList.Add(1, "item#1");
hashList.Add(2, "item#2");
hashList.Add(3, "item#3");
bool result = hashList.IsReadOnly;
Keys
IDictionary nesne anahtarları içeren ıcollection nesnesini döndürür.
Örnek 20.
94
EK-6 (Devam) System.Collections.IDictionary arayüzünün metotları, özellikleri ve
örnek uygulamaları [4].
Hashtable hashList = new Hashtable();
hashList.Add(1, "item#1");
hashList.Add(2, "item#2");
hashList.Add(3, "item#3");
ICollection keys = hashList.Keys;
string[] strKeys = new string[keys.Count];
int index =0;
foreach (int key in keys)
{ strKeys[index++] = key.ToString(); }
string keysList = string.Join(", ",strKeys); // 3, 2, 1
Values
IDictionary nesne değerini içeren ıcollection nesnesini döndürür.
Örnek 21.
Hashtable hashList = new Hashtable();
hashList.Add(1, "item#1");
hashList.Add(2, "item#2");
hashList.Add(3, "item#3");
ICollection values = hashList.Values;
string[] strValues = new string[values.Count];
int index = 0;
foreach (string value in values)
{
strValues[index++] = value;
}
string valueList = string.Join(", ", strValues); //item#1, item#2, item#3
Methods
95
EK-6 (Devam) System.Collections.IDictionary arayüzünün metotları, özellikleri ve
örnek uygulamaları [4].
Add(object key, object value)
I Dictionary belirli bir değer ve anahtara sahip eleman ekler.
Örnek 22.
Hashtable hashList = new Hashtable();
hashList.Add(1, "item#1");
hashList.Add(2, "item#2");
hashList.Add(3, "item#3");
Clear()
IDictionary nesnesinden bütün elemanları siler.
Örnek 23.
Hashtable hashList = new Hashtable();
hashList.Add(1, "item#1");
hashList.Add(2, "item#2");
hashList.Add(3, "item#3");
hashList.Clear(); // it removes all item from the list.
Contains(object key)
Eğer IDictionary nesnesinde belirli anahtardaki bir eleman varsa true döndürür.
Örnek 24.
Hashtable hashList = new Hashtable();
hashList.Add(1, "item#1");
hashList.Add(2, "item#2");
hashList.Add(3, "item#3");
bool result = hashList.Contains(1); // true
GetEnumerator()
96
EK-6 (Devam) System.Collections.IDictionary arayüzünün metotları, özellikleri ve
bbbbbörnek uygulamaları [4].
IDictionary nesnesi için bir IDictionaryEnumerator nesnesi üretir.
Örnek 25.
Hashtable hashList = new Hashtable();
hashList.Add(1, "item#1");
hashList.Add(2, "item#2");
hashList.Add(3, "item#3");
IDictionaryEnumerator dicEnum = hashList.GetEnumerator();
string items = string.Empty;
while (dicEnum.MoveNext())
{
items += string.Format("{0} : {1}\n", dicEnum.Key, dicEnum.Value);
}
MessageBox.Show(items);
Remove(object key)
IDictionary nesnesinden belirli anahtara sahip nesneyi siler.
Örnek 26.
Hashtable hashList = new Hashtable();
hashList.Add(1, "item#1");
hashList.Add(2, "item#2");
hashList.Add(3, "item#3");
hashList.Remove(2); // anahtar numarası 2 olan nesneyi siler[4].
97
EK-7. C# ve java programlama dillerinde uygulama kodları
throw exception C# codu
using System;
using System.IO;
class MyException: Exception{
public MyException(string message): base(message){ }
public MyException(string message, Exception innerException):
base(message, innerException){ }
}
public class ExceptionTest {
static void DoStuff(){
throw new FileNotFoundException();
}
public static void Main(string[] args){
try{
try{
DoStuff();
return; //won't get to execute
}catch(IOException ioe){ /* parent of FileNotFoundException */
throw new MyException("MyException occured", ioe); /* rethrow new exception
with inner exception specified */
}
}finally{
Console.WriteLine("***Finally block executes even though MyException not
caught***");
}
}//Main(string[])
} // ExceptionTest
98
EK-7 (Devam) C# ve java programlama dillerinde uygulama kodları
throw exception Java kodu
class MyException extends Exception{
public MyException(String message){ super(message); }
public MyException(String message, Exception innerException){ super(message,
innerException); }
}
public class ExceptionTest {
static void doStuff(){
throw new ArithmeticException();
}
public static void main(String[] args) throws Exception{
try{
try{
doStuff();
return; //won't get to execute
}catch(RuntimeException re){ /* parent of ArithmeticException */
throw new MyException("MyException occured", re); /* rethrow new exception
with cause specified */
}
}finally{
System.out.println("***Finally block executes even though MyException not
caught***");
}
}//main(string[])
} // ExceptionTest
99
EK-8. Tanımlanmış ve static kurucularda üye başlatılması C# ve Java kodu
using System;
class StaticInitTest{
string instMember = InitInstance();
string staMember = InitStatic();
StaticInitTest(){
Console.WriteLine("In instance constructor");
}
static StaticInitTest(){
Console.WriteLine("In static constructor");
}
static String InitInstance(){
Console.WriteLine("Initializing instance variable");
return "instance";
}
static String InitStatic(){
Console.WriteLine("Initializing static variable");
return "static";
}
static void DoStuff(){
Console.WriteLine("Invoking static DoStuff() method");
}
public static void Main(string[] args){
Console.WriteLine("Beginning main()");
StaticInitTest.DoStuff();
StaticInitTest sti = new StaticInitTest();
Console.WriteLine("Completed main()");
}
}
100
EK-8 (Devam) Tanımlanmış ve static kurucularda üye başlatılması C# ve Java kodu
Tanımlanmış ve static kurucularda üye başlatılması Java kodu
class StaticInitTest{
String instMember = initInstance();
String staMember = initStatic();
StaticInitTest(){
System.out.println("In instance constructor");
}
static{
System.out.println("In static constructor");
}
static String initInstance(){
System.out.println("Initializing instance variable");
return "instance";
}
static String initStatic(){
System.out.println("Initializing static variable");
return "static";
}
static void doStuff(){
System.out.println("Invoking static DoStuff() method");
}
public static void main(String[] args){
System.out.println("Beginning main()");
StaticInitTest.doStuff();
StaticInitTest sti = new StaticInitTest();
System.out.println("Completed main()");
}}
Her iki örneğin Çıktısı:
In static constructor
101
EK-8 (Devam) Tanımlanmış ve static kurucularda üye başlatılması C# ve Java kodu
Beginning main()
Invoking static DoStuff() method
Initializing instance variable
Initializing static variable
In instance constructor
999pleted main()
102
EK-9. Boxing ve Unboxing
boxing ve unboxing C# kodu
using System;
using System.Collections;
//stack allocated structs also need to be boxed to be treated as objects
struct Point{
//member fields
private int x;
private int y;
public Point (int x, int y){
this.x = x;
this.y = y;
}
public override string ToString(){
return String.Format("({0}, {1})", x, y);
}
}//Point
class Test{
public static void PrintString(object o){
Console.WriteLine(o);
}
public static void Main(string[] args){
Point p = new Point(10, 15);
ArrayList list = new ArrayList();
int z = 100;
PrintString(p); //p boxed to object when passed to PrintString
PrintString(z); //z boxed to object when passed to PrintString
// integers and float boxed when stored in collection
// therefore no need for Java-like wrapper classes
list.Add(1);
103
EK- 9 (Devam) Boxing ve Unboxing
list.Add(13.12);
list.Add(z);
for(int i =0; i < list.Count; i++)
PrintString(list[i]);
}
}
boxing ve unboxing Java kodu
import java.util.*;
class Test{
public static void PrintString(Object o){
System.out.println(o);
}
public static void PrintInt(int i){
System.out.println(i);
}
public static void main(String[] args){
Vector list = new Vector();
int z = 100;
Integer x = new Integer(300);
EK-2 (Devam) C# ve java programlama dillerinde uygulama kodları
PrintString(z); //z boxed to object when passed to PrintString
PrintInt(x); //x unboxed to int when passed to PrintInt
// integers and float boxed when stored in collection
// therefore no need for Java wrapper classes
list.add(1);
list.add(13.12);
104
list.add(z);
for(int i =0; i < list.size(); i++)
PrintString(list.elementAt(i));
}
105
ÖZGEÇMİŞ
Kişisel Bilgiler
Soyadı, adı
: EBREN KARA, Şükran
Uyruğu
: T.C.
Doğum tarihi ve yeri
: 10.06.1984 Cizre
Medeni hali
: Evli
e-mail
: sukran.ebren@gazi.edu.tr
Eğitim
Derece
Birimi
Mezuniyet Tarihi
Lisans
Mersin Üniversitesi
2007
Lise
Şırnak Anadolu Lisesi
2002
Yıl
Yer
Görev
2007 - 2009
Milli Eğitim Bakanlığı
Bilgisayar Öğretmenliği
2008 - 2009
Şırnak Üniversitesi
Öğretim Görevlisi
2009 -
Hakkari Üniversitesi
Öğretim Görevlisi
İş Deneyimi
Yabancı Dil
İngilizce
Hobiler
Kitap Okumak, Ailem ile zaman geçirmek, müzik dinlemek