İstisna Tasarımı

Önceki dört ders istisnayı verili aldı: fırlatıldı, bildirildi, yakalandı, bastırıldı. Hiçbirinde bir olayın istisnayla mı bildirileceği sorulmadı. Aynı iş üç ayrı sözleşmeyle yazılabilir — denetlenen istisna, denetlenmeyen istisna, ya da hiç istisna kullanmayıp sonucu bir tiple döndürmek.

Bu ders üçünü aynı iş üzerinde kurar: boş olabilen bir depodan öğe almak. Kursun sorusu burada tasarım sorusuna dönüşür, ama ölçü aynı kalır. Sözleşmeyi seçen, çağıranın ne yapmak zorunda olduğunu seçer; ve zorlamayı yapan taraf her zaman derleyicidir.

Derleyicinin Zorladığı Karar Noktası

• GN27 — Üç sözleşme aynı depo üzerinde, aynı üç katmanlı çağrı zinciriyle ölçülür: ic işi yapar, orta onu çağırır, dis da ortayı.
• GN28 — Sekiz deneme, bildirimin üç noktadan hangilerine konduğu kümesidir. Sonuç tipi için konulacak bir bildirim olmadığından o satırın alt küme sayımı boş bırakılır.

// Olcek.java — ortak ölçüm çekirdeği: verilen kaynağı derler
import java.io.PrintWriter;
import java.io.Writer;
import java.lang.classfile.*;
import java.nio.file.*;
import java.util.spi.ToolProvider;

class Olcek {
    static ClassModel derle(String kaynak, String sinif) throws Exception {
        Path d = Files.createTempDirectory("olcek");
        Path k = d.resolve(sinif + ".java");
        Files.writeString(k, kaynak);
        PrintWriter bos = new PrintWriter(Writer.nullWriter());
        if (ToolProvider.findFirst("javac").orElseThrow()
                .run(bos, bos, "-d", d.toString(), k.toString()) != 0)
            throw new IllegalStateException("derlenmedi: " + sinif);
        return ClassFile.of().parse(d.resolve(sinif + ".class"));
    }
}

// Zorlama.java — üç sözleşme çağıran zincirinde kaç noktayı zorluyor
public class Zorlama {
    static final String TIPLER = """
        class Olay extends Exception { Olay(String m) { super(m); } }
        class SessizOlay extends RuntimeException { SessizOlay(String m) { super(m); } }
        record Sonuc(String deger, String hata) { }
        class Depo {
            String denetlenen() throws Olay { throw new Olay("bos"); }
            String denetlenmeyen() { throw new SessizOlay("bos"); }
            Sonuc sonuc() { return new Sonuc(null, "bos"); }
        }
        """;

    static String zincir(String tip, String cagri, String[] bildirim) {
        return TIPLER + "class C {\n"
                + "    static " + tip + " ic(Depo d) " + bildirim[0]
                + " { return d." + cagri + "(); }\n"
                + "    static " + tip + " orta(Depo d) " + bildirim[1] + " { return ic(d); }\n"
                + "    static " + tip + " dis(Depo d) " + bildirim[2] + " { return orta(d); }\n}\n";
    }

    static boolean derlenirMi(String kaynak) {
        try {
            Olcek.derle(kaynak, "C");
            return true;
        } catch (Exception e) {
            return false;
        }
    }

    static void olc(String ad, String tip, String cagri, String bildirim) {
        boolean dokunulmamis = derlenirMi(zincir(tip, cagri, new String[] {"", "", ""}));
        int enAz = -1, gecen = 0;
        for (int m = 0; m < 8; m++) {
            String[] b = new String[3];
            int nokta = 0;
            for (int i = 0; i < 3; i++) {
                boolean var = (m >> i & 1) == 1;
                b[i] = var ? bildirim : "";
                if (var) nokta++;
            }
            if (derlenirMi(zincir(tip, cagri, b))) {
                gecen++;
                if (enAz < 0 || nokta < enAz) enAz = nokta;
            }
        }
        System.out.printf("%-16s %-20s %-10d %s%n", ad,
                dokunulmamis ? "derlendi" : "derlenmedi", enAz,
                bildirim.isEmpty() ? "-" : gecen + " / 8");
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.printf("%-16s %-20s %-10s %s%n",
                "sozlesme", "dokunulmamis zincir", "en az nokta", "derlenen alt kume");
        olc("denetlenen", "String", "denetlenen", "throws Olay");
        olc("denetlenmeyen", "String", "denetlenmeyen", "throws SessizOlay");
        olc("sonuc tipi", "Sonuc", "sonuc", "");
    }
}

sozlesme         dokunulmamis zincir  en az nokta derlenen alt kume
denetlenen       derlenmedi           3          1 / 8
denetlenmeyen    derlendi             0          8 / 8
sonuc tipi       derlendi             0          -

İlk satır denetlenen istisnanın çağırana yazdığı bedeli sayıyor. Hiçbir yere dokunulmamış zincir derlenmiyor, ve zinciri derlenir kılan en küçük bildirim kümesinin büyüklüğü üç — yani her katman. Sekiz alt kümeden yalnız biri derleniyor: hepsinin bildirdiği küme. Zorunluluk aradaki bir katmanda durdurulamaz, çünkü bir katman bildirmezse onu çağıran katman istisnanın varlığını hiç öğrenemez.

İkinci ve üçüncü satırlar sıfır veriyor. Denetlenmeyen istisnada zincire hiç dokunulmadan derleniyor; sekiz alt kümenin sekizi de geçerli, yani bildirim tümüyle isteğe bağlı. Sonuç tipinde ise konulacak bir bildirim bile yok.

Buradan ölçülmüş bir karşılaştırma çıkıyor. Denetlenen istisna, hata yolunun varlığını zincirin her katmanına yazdırır; bu bir belgelendirmedir ve derleyici tarafından uygulanır. Diğer iki sözleşmede hata yolu ara katmanların hiçbirinde görünmez. Ne var ki zorlanan şey yalnız bildirmektir, işlemek değil — ve bir sonraki ölçüm bunun ne anlama geldiğini gösteriyor.

Aynı İş, Üç Sözleşme

• GN29 — Her sözleşme için iki çağıran yazılır: derleyicinin kabul ettiği en kısa yazım ile hata yolunu gerçekten işleyen yazım. İkisi de aynı boş depoyla ve aynı dolu depoyla çalıştırılır.
• GN30 — Çağıranın sonucundan yalnız dönen değer ya da çıkan istisnanın sınıf adı basılır.

// Sozlesme.java — aynı iş üç sözleşmeyle, dikkatsiz ve dikkatli çağıranla
import java.util.function.Function;

class Olay extends Exception {
    Olay(String m) { super(m); }
}

class SessizOlay extends RuntimeException {
    SessizOlay(String m) { super(m); }
}

record Sonuc(String deger, String hata) { }

class Depo {
    private final String oge;

    Depo(String oge) { this.oge = oge; }

    String denetlenen() throws Olay {
        if (oge == null) throw new Olay("bos depo");
        return oge;
    }

    String denetlenmeyen() {
        if (oge == null) throw new SessizOlay("bos depo");
        return oge;
    }

    Sonuc sonuc() {
        return oge == null ? new Sonuc(null, "bos depo") : new Sonuc(oge, null);
    }
}

public class Sozlesme {
    static String dikkatsizDenetlenen(Depo d) {
        try {
            return d.denetlenen();
        } catch (Olay e) {
            return "";
        }
    }

    static String dikkatliDenetlenen(Depo d) {
        try {
            return d.denetlenen();
        } catch (Olay e) {
            return "yedek (" + e.getMessage() + ")";
        }
    }

    static String dikkatliDenetlenmeyen(Depo d) {
        try {
            return d.denetlenmeyen();
        } catch (SessizOlay e) {
            return "yedek (" + e.getMessage() + ")";
        }
    }

    static String dikkatliSonuc(Depo d) {
        Sonuc s = d.sonuc();
        return s.hata() == null ? s.deger() : "yedek (" + s.hata() + ")";
    }

    static String calistir(Function<Depo, String> f, Depo d) {
        try {
            return "deger \"" + f.apply(d) + "\"";
        } catch (RuntimeException e) {
            return "istisna " + e.getClass().getSimpleName();
        }
    }

    static void satir(String ad, Function<Depo, String> dikkatsiz, Function<Depo, String> dikkatli) {
        Depo bos = new Depo(null), dolu = new Depo("kuzey");
        System.out.printf("%-16s %-26s %-26s %s%n", ad,
                calistir(dikkatsiz, bos), calistir(dikkatli, bos), calistir(dikkatsiz, dolu));
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.printf("%-16s %-26s %-26s %s%n",
                "sozlesme", "dikkatsiz / bos depo", "dikkatli / bos depo", "dikkatsiz / dolu depo");
        satir("denetlenen", Sozlesme::dikkatsizDenetlenen, Sozlesme::dikkatliDenetlenen);
        satir("denetlenmeyen", d -> d.denetlenmeyen(), Sozlesme::dikkatliDenetlenmeyen);
        satir("sonuc tipi", d -> String.valueOf(d.sonuc().deger()), Sozlesme::dikkatliSonuc);
    }
}

sozlesme         dikkatsiz / bos depo       dikkatli / bos depo        dikkatsiz / dolu depo
denetlenen       deger ""                   deger "yedek (bos depo)"   deger "kuzey"
denetlenmeyen    istisna SessizOlay         deger "yedek (bos depo)"   deger "kuzey"
sonuc tipi       deger "null"               deger "yedek (bos depo)"   deger "kuzey"

İlk sütun üç ayrı kusur biçimi veriyor ve üçü de aynı boş depodan çıkıyor.

Denetlenen sözleşmede dikkatsiz çağıran boş bir dizgi döndürüyor. Derleyici bir yakalama yazmaya zorladı, ama yazılan yakalamanın içine ne konacağını sormadı; boş bir gövde zorunluluğu tümüyle karşılıyor. Denetlenen istisnanın güvencesi hata yolunun görülmesidir, işlenmesi değil.

Denetlenmeyen sözleşmede dikkatsiz çağıran çalışma zamanında düşüyor; kusur burada en gürültülü biçimini alıyor. Sonuç tipinde ise ne derleme zamanında durduruluyor ne de çalışma zamanında düşüyor; null metnini bir değer olarak döndürüyor. Üç biçim arasında en sessiz olanı budur, çünkü hata yolu bir istisna değil, sıradan bir veri hâline gelmiştir.

İkinci sütun üç sözleşmenin ortak noktasını yazıyor: hata yolu gerçekten işlendiğinde üçü de aynı sonucu veriyor. Üçüncü sütun ise ayrımın nerede yaşadığını gösteriyor — depo dolu olduğunda üç sözleşme ayırt edilemez. Sözleşme seçimi doğru yolda hiçbir şeyi değiştirmez; tamamı hata yoluna ilişkin bir karardır.

Kusur Yok Olmaz, Yer Değiştirir

Bu dersin sınırlayıcı ölçümü iki tablonun birlikte okunmasıdır ve üç sözleşmenin hiçbirini üstün çıkarmaz.

Kusur tektir: boş bir depodan öğe istenmiştir. Üç sözleşme bu kusuru ortadan kaldırmıyor, yalnız görüneceği yeri seçiyor. Denetlenen istisna onu çağıranın derlemesine taşıyor — üç katman da hata yolunu yazmak zorunda, ama yazdıklarının doğru olması zorunlu değil. Denetlenmeyen istisna onu çalışma zamanına taşıyor; kaynakta hiçbir katman kirlenmiyor, buna karşılık hangi çağrının düşebileceği kaynağa bakarak görülemiyor. Sonuç tipi onu veri katmanına taşıyor; hiçbir yerde düşmüyor, ama yanlış değer akmayı sürdürüyor.

Üç yerin üçünde de bedeli ödeyen ayrı taraflardır: birincisinde yazan, ikincisinde çalıştıran, üçüncüsünde sonucu okuyan. Bu kursun ilk dersinden beri sürüp gelen ölçü burada son biçimini alıyor — bir kararın nerede verildiği, kusurun nerede görüneceğini belirler ve hiçbir seçim kusuru yok etmez.

Özet

• Denetlenen istisna çağrı zincirinin her katmanında bildirim zorunlu kılar: sekiz alt kümeden yalnız biri derlenir ve en küçük bildirim kümesinin büyüklüğü üçtür.
• Denetlenmeyen istisna ile sonuç tipi hiçbir noktayı zorlamaz; zincire dokunulmadan derlenir ve hata yolu ara katmanların kaynağında görünmez.
• Zorlanan şey bildirmektir, işlemek değil: dikkatsiz çağıran boş bir yakalama yazarak zorunluluğu karşılar ve boş bir değer döndürür.
• Aynı boş depo üç ayrı kusur biçimi üretir: boş değer, çalışma zamanı istisnası, ve bir veri hâline gelmiş null. Hata yolu işlendiğinde üç sözleşme aynı sonucu verir; depo dolu olduğunda ayırt bile edilemezler.
• Sınırlayıcı ölçüm: üç sözleşmenin hiçbiri kusuru yok etmez. Kusur tektir ve sözleşme yalnız onun görüneceği yeri seçer — derleme, fırlatma ya da okuma.

Kurs Kapanışı

Kurs tek bir soruyla açıldı: bir ad iki tip taşıdığında, kararı hangisi verir? On üç ders bu soruyu on üç ayrı dilsel karara sordu ve yanıtı her seferinde çalıştırılmış bir ölçümden aldı. Toplandığında ortaya tek bir kural çıkıyor: çağrılan davranış çalışma zamanı tipine, seçilen ad bildirilen tipe bakar — ve iki taraf arasındaki sınır sözdiziminde görünmez.

Ders	Ölçülen karar	Kararı veren taraf	Sınırlayıcı ölçüm
Sınıf, Nesne ve Yapıcı	yapıcı zincirinden çağrılan yeniden tanımlı yöntem	çalışma zamanı tipi	özel ve final yöntemde tuzak doğmaz, üçü aynı komuta derlenir
Erişim Belirteçleri	görünürlük: 16 çiftin 10’u derlenir	bildirilen tip (derleme zamanı)	üye çalışma zamanında yerinde durur, ayrımı yalnız bir bayrak taşır
Kalıtım ve Yeniden Tanımlama	sekiz kararın dördü ve dördü	dördü çalışma zamanı, dördü bildirilen tip	imza denk düşmediğinde yeniden tanımlama doğmaz, karar taraf değiştirir
Soyut Sınıflar ve Arayüzler	aynı yeteneğin sekiz kuruluşu, üçünde derleme durur	derleyici, tarafı sormadan	durum taşıyan bir yetenek arayüzle kurulamaz
Statik Üyeler ve Başlatma Blokları	statik yöntem seçimi ve sınıf düzeyi durum	bildirilen tip	iki taraf çakıştığında ayrım gözlenemez
final Anahtar Sözcüğü	yeniden atama, yeniden tanımlama, genişletme kısıtları	bildirilen tip (derleme zamanı)	final referans nesneyi dondurmaz
İç ve Yerel Sınıflar	üretilen sınıf dosyaları ve gizli alanlar	derleyici, kaynakta yazılmadan	statik iç içe sınıf gizli alan taşımaz
Kayıtlar ve Numaralandırmalar	üretilen üyelerin hangi tarafta yanıt verdiği	çalışma zamanı tipi	kaydın koruması sığdır, dizi bileşeni dışarıdan değişir
Genel Tipler	tip parametresinin çalışma zamanında bıraktığı	bildirilen tip, tamamen	imza özniteliği kalır: silinen bilgi değil, denetimdir
Sınırlı Joker Karakterler	dört kap biçimi × iki işlem, sekizin dördü	bildirilen tip, tamamen	dördünden de Object okunur, dördüne de boş değer yazılır
İstisna Hiyerarşisi	denetlenen ayrımının zorladığı: dokuz yazımın biri reddedilir	yazımı bildirilen tip, dalı çalışma zamanı tipi	sanal makine bildirimi denetlemez
Kaynakla Deneme	kapatma sırası ve bastırılan istisna	derleyici, bildirilen tipe bakarak	bastırma yönü tektir, kapatma gövdedekini bastırmaz
İstisna Tasarımı	üç sözleşmenin zorladığı karar noktası: 3, 0, 0	bildirilen tip (derleme zamanı)	üç sözleşme de kusuru yok etmez, yerini değiştirir

Tablonun üçüncü sütunu kursun yöntemidir; dördüncü sütun ise her dersin kendi tezini sınırladığı yerdir. İkisi birlikte okunduğunda kursun asıl iddiası görünüyor: fark sözdiziminde görünmez. d.ad() ile d.etiket iki karakterlik bir farkla yazılır ve ayrı taraflardan yanıt alır; Depo<Ust> ile Depo<String> ayrı yazılır ve tek bir sınıf olur; throws bildirimi kaynakta durur ve çalışma zamanında denetlenmez.

İkinci okuma genelliklerden geliyor ve son beş dersin ortak dersidir. Bir denetim derleme zamanına taşındığında ortadan kalkmaz, yalnız yer değiştirir; ve o denetimi atlatan bir yol açıldığında kusur, üretildiği yerde değil, çok sonra okunduğu yerde görünür. Ham tiple yazılan bir değer okuyan satırda düşer, kaynakla deneme yazılmadığında istisna kapatma satırında kaybolur, sözleşme yanlış seçildiğinde kusur veri hâline gelir.

Bu kursta sınıflar hep yalnız çalıştı: bir depo, bir üst sınıf, bir alt sınıf. Sıradaki kurs olan Standart Kütüphane ve Akışlar aynı tipleri koleksiyonların ve akışların içine koyar. Orada tip parametresi tek bir depoda değil, birbirine zincirlenen işlemlerde taşınır; ve “kararı hangi taraf verdi” sorusu yeniden sorulabilir hâle gelir, çünkü bir akışın her halkası kendi bildirilen tipini taşır.