🗊Презентация Разработка приложений Windows Forms в среде .NET

Разработка приложений Windows Forms в среде .NET

Введение в платформу Microsoft .NET Framework

Что такое платформа .NET? .NET Framework – эта среда, представляющая собой дополнительный операционный слой, разделяющий приложения пользователя и базовые сервисы Windows (Win API) .NET Framework – это платформа для разработки и исполнения прикладных программ Заметим, что термин “платформа” мы обычно применяем в двух разных смыслах. С одной стороны, это “концепция”, с другой – набор вполне конкретных объектов (файлов, документации и пр.). Эта двойственность в полной мере относится к .NET Framework

Структура .NET Framework…

Структура .NET Framework Как видно из рисунка, .NET Framework состоит из двух главных компонентов: библиотеки базовых классов (BCL) и Common Language Runtime (CLR) – среда исполнения NET-приложений), которые соответственно предназначены для решения следующих задач: унификации библиотек функций для всех приложений, независимо от используемого языка программирования; повышения управляемости и безопасности кода В этой среде ведется разработка и исполнение программ. Главным инструментом создания приложений является Visual Studio .NET. Для среды .NET корпорация Microsoft разработала четыре языка программирования: Visual C++ .NET, Visual Basic .NET, JScript .NET и Visual C#

Библиотека базовых классов… .NET Framework Base Class Library – библиотека базовых классов, на основе которых строятся все .NET-приложения Ранее подобный набор создавался для каждого языка программирования, теперь он — один для всех средств Такая унификация системы разработки нивелирует функциональные возможности разных языков, поэтому выбор инструмента в значительной степени зависит от пристрастия к тому или иному синтаксису .NET Framework Base Class Library – динамические библиотеки классов, являющиеся компонентом .NET Framework, а не пользовательского приложения!

Библиотека базовых классов… Классы библиотеки BCL разделены на пространства имен (namespace) – логическая группа типов, классов и других пространств имен Практически во всех программах .NET используется пространство имен System Включает класс Object, от которого наследуются все остальные классы .NET Включает классы для решения таких базовых задач как, как сборка мусора (garbage collection), обработка исключений (exception handling), консольный ввод/вывод (console I/O) и другие вспомогательные классы (математические классы, преобразование данных, работа с временем и датой) Рассмотрим основные пространства имен библиотеки BCL

Библиотека базовых классов… Пространство имен System.Collections Классы для управления коллекциями объектов Класс System.Console Используется для обмена данными с консолью Пространство имен System.Reflection Одна из самых сильных концепций .NET – отражение (reflection), которое позволяет динамически обнаруживать информацию о типах и даже создавать, сохранять и выполнять код во время работы приложения Класс System.GC Контроль за сборкой мусора. Сборщик мусора удаляет те объекты, на которые не осталось ни одной корректной ссылки

Библиотека базовых классов Пространство имен System.Net Обмен данными по сети Пространство имен System.IO Запись и чтение из потоков данных Пространство имен System.Windows.Forms Большое количество классов для разработки графических приложений. Классы для создания форм, диалогов, собственных компонент и управления ими

Common Language Runtime... Среда исполнения .NET-программ CLR – это главный камень в фундаменте организации вычислительных процессов всей концепции .NET. Здесь решаются задачи повышения надежности и безопасности программ, а также платформенной независимости Фактически CLR исполняет программы, написанные только на одном стандартном языке Microsoft Intermediate Language (MSIL), который соответствует спецификациям Common Language Specification (CLS) Соответственно задача всех средств разработки .NET-приложений заключается в формировании результирующего исполняемого модуля на MSIL, но только реализованного уже в виде двоичного байт-кода

Common Language Runtime...

Common Language Runtime В отличие от классической схемы интерпретатора, используемой в том числе и в Java, CLR выполняет байт-код путем предварительной компиляции в машинный код отдельных фрагментов программы или приложения целиком Применяется Just-In-Time – компилятор, выполняющий преобразование MSIL в машинный код по мере обращения к процедурам (неиспользуемые фрагменты программы вовсе не компилируются!). Два главных преимущества по сравнению с машинным кодом: Повышается безопасность программ Просто решается вопрос адаптации программ к конкретной аппаратной платформе

Коротко о Visual C# Язык был создан Anders Hejlsberg (отец Delphi) С историей создания языка можно ознакомиться по адресу: http://www.levenez.com/lang/history.html Язык C# вобрал в себя опыт трех основных языков: C++ Delphi Java Язык C# разрабатывался как наиболее подходящий для разработки Windows-приложений на базе платформы .NET Framework

Варианты от сторонних разработчиков Mono [http://www.mono-project.com/Main_Page] Открытая реализация платформы .NET Поддерживается Windows, Linux, Mac OS X, Solaris, Unix Спонсируется корпорацией Novell Sharp Develop [http://www.icsharpcode.net/OpenSource/SD] Открытая IDE для разработки приложений на языке C# Позволяет разрабатывать для .NET SDK и Mono Целиком написана на C#

Введение в Windows Forms

Библиотека Windows Forms Библиотека Windows Forms представляет собой платформу для разработки графических приложений на базе .NET Framework Данная библиотека содержит набор простых в использовании и расширяемых классов, позволяющих создавать приложения с развитым интерфейсом Ключевым понятием является форма (form). Форма – это область экрана, обычно прямоугольная, посредством которой программа предоставляет пользователю информацию и получает от него необходимые входные данные

Понятие формы… Существуют различные виды форм: Стандартные окна (Standard windows); Окна с многодокументальным интерфейсом (MDI-windows); Диалоговые окна (Dialog boxes); Поверхности для рисования (Display surfaces) Самый простой способ создания интерфейса – поместить элементы управления на поверхность формы. Формы предоставляют большое число свойств и методов, определяющих их внешний вид и поведение, и событий, определяющих реакцию на действия пользователя. Устанавливая необходимые свойства и разрабатывая обработчики, мы создаем конкретное приложение

Понятие формы Как любые другие объекты в среде .NET Framework формы являются экземплярами классов. Форма, которая проектируется в дизайнере среды разработки, является классом, наследованным от класса Form. При запуске приложения создается экземпляр данного класса. Как и любые другие объекты, формы можно наследовать друг от друга, добавляя новую функциональность или меняя поведение Наряду с этим формы являются также элементами управления, поскольку сам класс Form наследован от базового класса Control Для разработки форм можно использовать обычный редактор кода, однако удобнее пользоваться дизайнером

Создание простейшей формы… Для примера создадим простейшее графическое приложение с использованием Windows Forms. Выполните следующие шаги: Запустите среду MS Visual Studio 2005 Выполните команду File | New | Project… и введите имя нового приложения (например, Hello World) С панели компонентов Toolbox перетащите на форму элемент управления Button Выделите кнопку с помощью левой кнопки мыши и в редакторе свойств Properties свойству Text присвойте значение “Say Hello”, а свойству Name значение “button”

Создание простейшей формы Выполните следующие шаги (продолжение): Дважды щелкните на кнопке, что перейти к созданию кода обработчика события, возникающего при щелчке на кнопке В редактор кода введите следующую команду: Откомпилируйте и запустите приложение с помощью команды Debug | Start Debugging или клавиши F5 Мы создали простейшее приложение с единственным обработчиком события!

Элементы управления Итак, создание приложения с использованием Windows Forms сводится к созданию форм, добавлению на них элементов управления и разработке обработчиков событий Элементы управления (controls) – это объекты, которые находятся внутри объектов формы. Каждый элемент управления имеет набор свойств, методов и событий для выполнения определенных целей. Элементы управления служат для отображения сведений или ввода пользовательских данных Можно добавлять элементы управления в дизайнере или написать код для добавления элементов управления динамически во время работы приложения

Добавление элементов управления… Чтобы нарисовать элемент управления на форме: Откройте форму с помощью двойного щелчка левой кнопкой мыши в окне Solution Explorer В панели компонентов Toolbox щелкните элемент управления, который требуется добавить на форму Щелкните место на форме, в котором должен располагаться верхний левый угол элемента, и перетащите указатель на место, в котором должен располагаться правый нижний угол Элемент добавляется на форму в указанное место с указанными размерами

Добавление элементов управления Чтобы перетащить элемент управления в форму: Откройте форму с помощью двойного щелчка левой кнопкой мыши в окне Solution Explorer В панели компонентов Toolbox щелкните элемент управления и перетащите его на форму. Элемент добавляется в форму в указанное место с размером по умолчанию Чтобы добавить элемент управления с размером по умолчанию в верхний левый угол формы, щелкните его два раза в панели компонентов Toolbox

“Невидимые” элементы управления… В панели компонентов доступны невидимые элементы управления (или компоненты). Компоненты не предоставляют интерфейс пользователя и не отображаются в дизайнере Компоненты добавляются аналогично элементам управления: Откройте форму с помощью двойного щелчка левой кнопкой мыши в окне Solution Explorer В панели компонентов Toolbox щелкните компонент и перетащите его на форму Компонент появится в области изменяемого размера внизу формы. После добавления компонент можно выделить и задать его свойства, как для любого элемента управления в форме

“Невидимые” элементы управления Обычно компоненты добавляются на форму во время выполнения. Это общий сценарий в силу того, что компоненты не имеют визуального выражения в отличие от элементов управления, имеющих интерфейс пользователя В следующем примере выполняется добавление компонента Timer во время выполнения и задание его свойства Interval:

Обработчики событий… Обработчик события (event handler) – это фрагмент кода, который выполняется при возникновении того или иного события (например, нажатие на кнопке, изменение текста и изменение положения бегунка). Каждый элемент управления имеет свой набор событий, на которые он способен реагировать Назначать событиям обработчики можно в дизайнере или же непосредственно в редакторе кода Сами обработчики событий прописываются в редакторе кода

Обработчики событий Чтобы добавить обработчик некоторого события: Щелкните в дизайнере левой кнопкой мыши интересующий вас элемент управления или невизуальный компонент Перейдите к окну Properties и смените режим отображения свойств на режим отображения событий (кнопка с изображением молнии) Выберите интересующее вас событие и дважды щелкните по нему левой кнопкой мыши В результате этих действий будет сгенерирован пустой обработчик выбранного события, и на экране появится редактор кода

Типичные элементы управления… Редактирование текста – TextBox Отображает текст, введенный во время разработки, который может редактироваться пользователями во время выполнения, а также может быть изменен программными средствами Отображение текста только для чтения – Label Отображает текст, недоступный для непосредственного редактирования пользователем Выбор из списка – ComboBox Отображает раскрывающийся список Выбор из списка – NumericUpDown Отображает список чисел, который можно прокручивать с помощью кнопок со стрелками

Типичные элементы управления… Вывод графики – PictureBox Отображает в рамке графические файлы, например точечные рисунки или значки Задание значений – CheckBox Отображает флажок и надпись для текста. Используется для задания параметров Задание значений – RadioButton Выводит кнопку, которая может быть включена или выключена Задание значений – Trackbar Позволяет задавать значения на шкале, перемещая по ней ползунок

Типичные элементы управления Диалоговые окна – OpenFileDialog Диалоговое окно для поиска и выбора файла Диалоговые окна – SaveFileDialog Диалоговое окно для сохранения файла Элементы управления меню – MainMenu Интерфейс режима разработки для создания меню Команды – MainMenu Используется для запуска, остановки или прерывания процесса Группировка элементов управления – Panel и GroupBox Группирует набор элементов управления в прокручиваемую без надписи и непрокручиваемую с надписью рамку

Пример: приложение для просмотра изображений

Описание приложения В заключение рассмотрим пример простого приложения для просмотра изображений Функциональность приложения весьма примитивна: Открыть графический файл с помощью стандартного диалога открытия файла Прокрутить изображение с помощью стандартных полос прокрутки Выйти из приложения Для загрузки графический файлов будет использоваться стандартный класс Bitmap, который позволяет загрузить большинство графических форматов (включая GIF и JPG)

Создание нового приложения Выполните следующие шаги: Запустите среду MS Visual Studio 2005 Выполните команду File | New | Project… и введите имя нового приложения (например, Image Viewer) Щелкните по форме приложения и в редакторе свойств Properties свойству Text присвойте значение “Image Viewer”, а свойству Name задайте значение “MainForm” Убедитесь в работоспособности “пустого” приложения, запустив его на выполнение с помощью команды Debug | Start Debugging или клавиши F5

Создание главного меню Для добавления к программе главного меню выполните следующие шаги: В панели компонентов щелкните левой кнопкой мыши элемент управления MenuStrip и перетащите его на форму – внизу окна дизайнера появится область с новым компонентом Выберите в дизайнере левой кнопкой мыши добавленное меню и в редакторе свойств Properties свойству Name задайте значение “menuStrip” С помощью дизайнера добавьте к меню команды File | Open и File | Exit Перейдите в редактор свойств Properties и пунктам меню File, File | Open и File | Exit в качестве значений свойства Name задайте соответственно значения “menuItemFile”, “menuItemOpen”, “menuItemExit”

Создание обработчиков событий… Библиотека BCL содержит класс Bitmap, который берет на себя выполнение практически всей нудной работы по обработке графических файлов и настолько прост в использовании, на сколько это вообще возможно Для открытия файлов воспользуемся стандартным диалогом открытия файлов. Для этой цели необходимо создать экземпляр класса OpenFileDialog и вызвать его метод ShowDialog. Если пользователь выберет какой-либо файл, то метод ShowDialog вернет значение DialogResult.OK

Создание обработчиков событий… Дважды щелкните в дизайнере на пункте меню Open и в редакторе кода пропишите следующий обработчик:

Создание обработчиков событий… Щелкните в дизайнере на форме, в списке событий выберите событие Paint и задайте для него следующий обработчик:

Создание обработчиков событий Наконец, для пункта меню Exit задайте следующий обработчик: Откомпилируйте и запустите приложение с помощью команды Debug | Start Debugging или клавиши F5 После успешного запуска выполните команду File | Open и затем выберите один из графических файлов – изображение появится в окне

Ссылки… Андрей Колесов. Обзор платформы Microsoft .Net Framework. http://www.mista.ru/net/net_framework.htm Платформа .NET - обзор .NET Framework и Common Language Runtime https://msdb.ru/Downloads/Partner/Events/Materials/271100/NETFramework_CommonLang.ppt .NET Framework (Wikipedia) http://en.wikipedia.org/wiki/.NET_Framework Руководство для разработчиков .NET Framework http://msdn.microsoft.com/library/rus/cpguidenf/html/cpconinsidenetframework.asp

Ссылки… Алексей Ширшов. .NET Framework глазами программиста на C++. http://www.osp.ru/os/2004/07/184985/_p3.html Алексей Федоров. CLR – Часть 1 http://www.mista.ru/net/clr.htm Алексей Федоров. CLR – Часть 2 http://www.mista.ru/net/clr2.htm В.А. Биллиг. Основы программирования на C#. http://www.intuit.ru/department/pl/visualcsharp А.Л. Марченко. Введение в программирование на C# 2.0. http://www.intuit.ru/department/pl/csharp20

Ссылки Ч.А. Кариев. Создание Windows-приложений на основе Visual C#. http://www.intuit.ru/department/pl/visualcsharp

Вопросы