Библиотеки классов .NET Framework

Введение в Microsoft .NET для начинающих

Не имея четкого представления о Microsoft .NET и роли, которую играет в этой новой инициативе Microsoft язык С#, вам будет трудно разобраться в ключевых элементах С#, поддерживаемых платформой Microsoft .NET. Представленный в этой главе обзор технологии Microsoft .NET поможет вам усвоить терминологию, применяемую в этой книге, и понять, почему некоторые элементы языка С# ведут себя так, а не иначе. Если просмотреть в Интернете материалы по Microsoft .NET, можно заметить разнобой в трактовке и употреблении терминов этой технологии. Двусмысленные, а порой и просто противоречивые высказывания мешают уловить суть излагаемого материала. Во многом это объясняется новизной проблемы. Поэтому первым делом я постараюсь разогнать туман вокруг этой темы и разъяснить некоторые термины, связанные с Microsoft .NET.

Платформа Microsoft .NET

Идея Microsoft .NET в том, чтобы переместить центр внимания вычислительного сообщества из мира, состоящего из различных устройств и Web-узлов, связанных между собой через Интернет, в мир, где высокое качество решений для пользователей обеспечивается совместной работой устройств, служб и компьютеров. Основу Microsoft .NET составляют четыре базовых компонента:

.NET Building Block Services — средства программного доступа к таким службам, как хранилище файлов (file storage), календарь (calendar), служба аутентификации "Passport.NET";

ПО для устройств .NET, которое будет выполняться на новых устройствах Интернета;

средства .NET для работы с пользователями, включающие естественный интерфейс (natural interface), информационные агенты (information agents) и интеллектуальные теги (smart tags) — технологию, которая автоматизирует переход по гиперссылкам к информации, связанной со словами и фразами в документах пользователей;

инфраструктура .NET, состоящая из .NET Framework, Microsoft Visual Studio.NET, .NET Enterprise Servers и Microsoft Wmdows.NET.

Большинство разработчиков воспринимает инфраструктуру .NET собственно как .NET. Поэтому в дальнейшем при любом упоминании .NET (если нет предварительной оговорки) я буду иметь в виду инфраструктуру .NET. Инфраструктура .NET связана со всеми технологиями, составляющими новую среду создания и выполнения надежных, масштабируемых, распределенных приложений. Та часть .NET, с помощью которой разрабатываются такие приложения, называется .NET Framework.

NET Framework состоит из Common Language Runtime (CLR) и набора библиотек классов .NET Framework, который иногда называют Base Class Library (BCL). CLR — это по сути виртуальная машина, в которой функционируют приложения .NET. Все языки .NET имеют в своем распоряжении библиотеки классов .NET Framework. Если вы знакомы с Microsoft Foundation Classes (MFC) или Object Windows Library (OWL) компании Borland, то вам не надо объяснять, что это такое. Библиотеки классов .NET Framework включают поддержку практически всех технологий от файлового ввода-вывода и обмена с БД до XML и SOAP. Вообще библиотеки классов .NET Framework столь обширны, что даже поверхностный обзор всех поддерживаемых классов потребует отдельной книги.

Замечу, что под термином "виртуальная машина" здесь не подразумевается Java Virtual Machine (JVM). Фактически я применяю этот термин в его традиционном значении. Несколько десятилетий назад, когда Java значило лишь темный, горячий напиток, IBM ввела в оборот словосочетание "виртуальная машина" ("virtual machine"). Этим странным словосочетанием была обозначена абстракция высокоуровневой ОС, внутри которой могли функционировать в полностью инкапсулированной среде другие ОС. Говоря о CLR как о виртуальной машине, я имею в виду то, что код, выполняемый в инкапсулированной и управляемой среде, отделен от других процессов на этой машине.

NET Framework

Что же представляет собой .NET Framework и что он дает? Вначале мы сравним .NET с другой более ранней средой разработки распределенных приложений. Затем я перечислю возможности .NET, позволяющие создавать мощные распределенные приложения в сжатые сроки.

Windows DMA и. NET

Фраза, которой я охарактеризовал .NET: "новая среда для создания и запуска надежных, масштабируемых, распределенных приложений" — звучит знакомо, да? Дело в том, что .NET является продолжением предыдущей попытки достичь этой цели. Та платформа называлась Windows DNA. Однако перспектив у .NET по сравнению с Windows DNA несопоставимо больше. Платформа Windows DNA была нацелена на решения для бизнеса посредством серверных продуктов Microsoft. К Windows DNA порой применяли слово "клей" в таком, например, контексте: "DNA — это клей, с помощью которого соединяются надежные, масштабируемые, распределенные системы". Однако, будучи только технической спецификацией, Windows DNA не имело каких-то осязаемых компонентов. Это только одно из ряда основных различий между Windows DNA и .NET. В Microsoft .NET, кроме набора спецификаций, входит несколько реальных продуктов: компиляторы, библиотеки классов и даже целые приложения для конечных пользователей.

Common Language Runtime

Common Language Runtime (CLR) — это сердце технологии Microsoft .NET. Как следует из названия, это среда времени выполнения кода, в которой обеспечивается эффективное взаимодействие приложений, пересекающее границы разных языков программирования (cross-language interoperability). Как достигается это взаимодействие? Common Language Specification (CLS) — это набор правил, которых должен придерживаться компилятор языка при создании .NET-приложений, запускаемых в среде CLR. Любой, кто захочет написать компилятор для .NET, должен следовать этим правилам и — пожалуйста! — приложения, сгенерированные этим компилятором, будут работать наряду с другими .NET-прило-жениями и будут иметь такую же возможность взаимодействия.

С CLR связана важная концепция управляемого кода (managed code) — кода, выполняемого только в среде CLR и управляемого ею. Напомню, что во время исполнения в нынешних ОС Microsoft Windows мы имеем дело с разнородными независимыми друг от друга процессами. Единственное требование, которому должны отвечать приложения в среде Windows, состоит в том, чтобы они правильно работали. Эти приложения создаются совершенно разными компиляторами. Иначе говоря, приложения должны подчиняться только наиболее общим правилам работы под Windows.

В среде Windows есть несколько глобальных правил поведения приложений, относящихся к их взаимодействию друг с другом, распределению памяти, а также к привлечению средств самой ОС для работы от их имени. Напротив, в среде управляемого кода есть набор правил, обеспечивающих единообразное в глобальном смысле поведение всех приложений независимо от того, на каком языке они написаны. Единообразное поведение .NET-приложений — характерная черта технологии .NET, и его нельзя игнорировать. К счастью, эти глобальные правила распространяются главным образом только на создателей компиляторов.

Библиотеки классов .NET Framework

Библиотеки классов .NET Framework играют чрезвычайно важную роль в обеспечении межъязыкового взаимодействия приложений, так как они позволяют разработчикам использовать единый программный интерфейс ко всем функциональным средствам CLR. Если вам приходилось писать программы для Windows на нескольких языках, то вам понравится это новшество. Библиотеки классов .NET Framework делают фактически революционный прорыв в разработке компиляторов. До .NET почти каждый автор компилятора разрабатывал язык, обладающий способностью делать большую часть своей собственной работы. Даже C++, разработанный как набор функциональных возможностей, работающих совместно с библиотекой классов, имеет некоторые средства для собственных нужд. Тогда как роль языков в окружении .NET не исчерпывается предоставлением синтаксических интерфейсов к библиотекам классов .NET Framework.

В качестве иллюстрации к сказанному сравним версии традиционного приложения "Hello, World" на языках C++ и С#.

tfinclude <iostream.h>

int main(int argc, char* argv[]) {

cout " "Hello, World!" " endl;

return 0; }

В начало приложения включен заголовочный файл с объявлением функции cout. Функция main — входная точка любого приложения на C/C++ — выводит на стандартное устройство вывода с помощью функции cout строку "Hello, World". Здесь для нас важно то, что написать такое приложение на языке .NET без библиотек классов .NET Framework нельзя. Это действительно так: в .NET-языках нет присущих обычным компиляторам основных элементов, которые, например, выводят на консоль строку текста. Да, с точки зрения технологии, реализация функции cout находится в той части C/C++, которая сама является библиотекой. И все-таки основные задачи C++, такие как форматирование строк, файловый ввод-вывод и вывод на экран, хотя бы формально считаются частью исходного языка. Что касается С# (и это характерно для любого .NET-языка), то он не в состоянии выполнить даже самую примитивную задачу без привлечения библиотеки классов .NET Framework. А так выглядит пример "Hello, World" на языке С#:

using System;

class Hello {

public static void Main()

{

Console.WriteLine("Hello, World");

} >

Итак, что дает этот стандартный набор библиотек классов и чем он хорош? Это зависит от точки зрения. Благодаря такому набору все языки в идеале располагают одними и теми же функциональными возможностями, поскольку все они могут что-то делать (если речь идет не только об объявлении переменных) только с помощью этих библиотек.

Кто-то на дискуссионной страничке в Интернете недоумевал: "Зачем нам столько языков, если у них одинаковые функциональные возможности?" Как человек, поработавший в нескольких многоязыковых средах, заявляю, что это очень здорово, когда не надо помнить, какой язык, что и как может делать с системой. В конце концов мы, как разработчики, должны написать код, не мучая себя вопросом, есть ли у нашего любимого языка то или иное преимущество.

Еще один частый вопрос: "Если все .NET-языки могут делать одно и то же, зачем нам много таких языков?" Ответ надо искать в том, что программисты — это люди, которые редко отказываются от своих привычек. Microsoft, конечно, стремится выделить из множества языков какой-то один и навязать его миллионам программистов, имеющим многолетний опыт работы с другими языками. Мало того, что разработчику нужно познакомиться с новым API, ему придется еше освоить совершенно другой синтаксис. Пусть уж разработчик продолжает писать на том языке, который лучше всего подходит для его задачи. Как никак, наша главная цель — производительность. А замена того, что не должно меняться, — не то, к чему мы должны стремиться.

ПРИМЕЧАНИЕ В идеале библиотеки классов .NET Framework открывают пользователям языка все функциональные возможности CLR, однако на самом деле так бывает не всегда. Камнем преткновения между разработчиками библиотек классов .NET Framework и разработчиками компиляторов является то, что первые хотя и попытались открыть для любых языков все функциональные возможности библиотек классов, последних все-таки ничто не обязывает делать реализацию каждой такой возможности (не пренебрегая, правда, минимальными стандартами CLS). Когда я спросил в Microsoft об этом противоречии, мне ответили, что вряд ли каждый язык будет иметь доступ ко всем функциональным возможностям .NET Framework, поскольку каждая бригада разработчиков компиляторов вправе реа^ лизовать только те, что они считают самыми нужными для своих пользователей. К нашему счастью, С# — поидимому, тот язык, в котором имеется интерфейс практически ко всем функциональным возможностям .NET Framework.

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 140; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!