Introduction to .NET and C# (in Greek)

An invited talk given at Athens University of Economics and Business for the Software Engineering class of MSc, Information Systems.

Transcript

1. Εισαγωγή στο .ΝΕΤ Framework και στη C# Μέθοδοι Ανάπτυξης και Αρχιτεκτονικές Συστημάτων ΠΜΣ Πληροφοριακά Συστήματα, ΟΠΑ Άγγελος Μπιμπούδης BSc, MSc PhD Candidate, University of Athens Microsoft Student Partner, Microsoft Hellas Software Developer, Nessos S.A.
2. Agenda • Τι είναι το .ΝΕΤ • Γνωριμία με Visual Studio IDE • Παρουσίαση γλώσσας C# • Ομοιότητες/Διαφορές με Java
3. 1. .NET
4. Τι είναι το .NET • Framework – Common Language Runtime – Framework Class Library – Base Class Library • Windows Presentation Foundation • Windows Communication Foundation • Windows Workflow Foundation • Windows CardSpace
5. .NET Framework
6. Common Language Infrastructure • Είναι το ανοικτό πρότυπο (ECMA-335 και ISO/IEC 23271) • Περιγράφει τον εκτελέσιμο κώδικα και το περιβάλλον εκτέλεσης • Αποτελείται από: – Common Type System – Μετα-δεδομένα – Common Language Specification – Virtual Execution System • Από Ιούλιο 2009: C# και CLI υπό Community Promise
7. Common Language Infrastructure
8. Γλώσσες που συνάδουν με το πρότυπο • Ada • APL • Basic (Visual Basic) • C# • C • C++ • Java Language • COBOL • Component Pascal (Queensland Univ of Tech) • ECMAScript (JScript) • Eiffel (Monash University) • Haskell (Utrecht University) • lcc (MS Research Redmond) • Mondrian (Utrecht) • ML (MS Research Cambridge) • Mercury (Melbourne U.) • Oberon (Zurich University) • Oz (Univ of Saarlandes) • Perl • Python • Scheme (Northwestern U.) • SmallTalk
9. Common Type System • Να υπάρχει ένα framework που υποστηρίζει cross- language integration, type safety και εκτέλεση κώδικα με υψηλή απόδοση • Η παροχή ενός αντικειμενοστραφούς μοντέλου, που υποστηρίζει την πλήρη υλοποίηση από διάφορες γλώσσες προγραμματισμού • Ο προσδιορισμός κανόνων ώστε οι γλώσσες να είναι interoperable
10. Common Language Specification • Το CLS υποσύνολο του CTS • To CLS βοηθάει στη διαλειτουργικότητα γλωσσών με το να προσδιορίζει χαρακτηριστικά που είναι κοινά σε κάθε γλώσσα που απευθύνεται το CLR • Πχ – To UInt32 δεν είναι CLSCompliant – Η C# case sensitive, Visual Basic όχι
11. Common Language Runtime • Just-in-time Compilation • Memory management • Thread management • Exception handling • Garbage collection • Security
12. Common Language Runtime
13. .NET Framework Stack
14. Διαδικασία Εκτέλεσης
15. Τι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε;
16. Οφέλη .ΝΕΤ • Αυτόματη διαχείριση πόρων • Απλοποίηση προγραμματισμού • Multiplatform προσέγγιση • Ασφαλές σύστημα τύπων δεδομένων • Ιδανικό μοντέλο ασφάλειας • Κοινό περιβάλλον ανάπτυξης επιτρέποντας πολυγλωσσικό debugging • Δομές για επαναχρησιμοποίηση κώδικα
17. Demo 2. Γνωριμία με το Visual Studio
18. 3. C#
19. C# 101 • Τα πάντα είναι objects και κληρονομούν το System.Object • Διάκριση ανάμεσα σε τύπους τιμής και αναφοράς • Value Types: primitives, enums, structs • Reference Types: interfaces, classes, arrays
20. Value vs Reference Types struct Point { private int x, y; // private fields public Point (int x, int y) // constructor { this.x = x; this.y = y; } public int X // property { get {return x;} set {x = value;} } public int Y { get {return y;} set {y = value;} } }
21. Παράδειγμα • Point p1 = new Point(); Form f1 = new Form(); • Form f1; f1 = new Form(); • Point p2 = p1; Form f2 = f1;
22. Παράδειγμα • Point myPoint = new Point (0, 0); Form myForm = new Form(); • Test (myPoint, myForm); • void Test (Point p, Form f) { p.X = 100; // Καμία επίδραση στο myPoint f.Text = "Hello, World!"; f = null; // Καμία επίδραση στο myForm }
23. Παράδειγμα • Point myPoint = new Point (0, 0); Form myForm = new Form(); • Test (ref myPoint, ref myForm); • void Test (ref Point p, ref Form f) { p.X = 100; f.Text = “Hello, World!”; f = null; }
24. Δηλώσεις • Όπως και η C – if (<bool expr>) { ... } else { ... }; – switch(<var>) { case <const>: ...; }; – while (<bool expr>) { ... }; – for (<init>;<bool test>;<modify>) { ... }; – do { ... } while (<bool expr>); • Όχι σαν την C – lock(<object>){ ... }; – checked {...}; unchecked { ...};
25. Πίνακες (Arrays) • Zero based, type bound • Βασίζονται στην κλάση του .NET, System.Array • Δηλώνονται με τύπο και μορφή, αλλά χωρίς όρια – int[] SingleDim; – int[,] TwoDim; – int [][] Jagged; • Δημιουργία – SingleDim = new int[20]; – TwoDim = new int[,]{{1,2,3},{4,5,6}}; – Jagged = new int[1][]; – Jagged[0] = new int[]{1,2,3};
26. Κλάσεις • Υλοποίηση κώδικα και δεδομένων • Μπορεί μία κλάση να υλοποιεί interfaces • Μπορεί να κληρονομεί από μία βασική κλάση (base class) • Περιέχουν – Πεδία (fields) – Ιδιότητες (properties – get/set) – Μέθοδοι (Methods) – Events, indexers, delegates,…
27. Πρόσβαση • Ομοιότητες με C++ – Public – Protected – Private • Επεκτάσεις – Sealed – Internal – Protected internal
28. Ιδιότητες • Ευκολία υλοποίησης μεθόδων • Χρήση properties για – Υλοποίηση read-only μελών (παραλείποντας το set) – Επικύρωση κατά την ανάθεση – Παράγωγες ή σύνθετες τιμές – Έκθεση τιμών σε interfaces string Name { get { return name; } set { name = value; } }
29. Iterators • Εισήχθησαν στην C# 2.0 • Είναι μία μέθοδος, get accessor που επιτρέπει την χρήση foreach στην κλάση ή το struct χωρίς να χρειάζεται να υλοποιηθεί το interface IEnumerable • Είναι ένα κομμάτι κώδικα που επιτρέπει ταξινομημένη σειρά τιμών ίδιου τύπου • Χρησιμοποιεί το yield return
30. Παράδειγμα public class SampleCollection { public int[] items; public SampleCollection() { items = new int[5] { 5, 4, 7, 9, 3 }; } public System.Collections.IEnumerable BuildCollection() { for (int i = 0; i < items.Length; i++) { yield return items[i]; } } } class MainClass { static void Main() { SampleCollection col = new SampleCollection(); // Display the collection items: System.Console.WriteLine("Values in the collection are:"); foreach (int i in col.BuildCollection()) { System.Console.Write(i + " "); } } }
31. Delegates • Κάτι σαν τους δείκτες σε συναρτήσεις (C/C++) • Ισχυροί τύποι (αντίο στο type-casting και στα σφάλματα) • Η δήλωση δημιουργεί μία typed method signature delegate void Clicked(Element e, Point p); • Ο πραγματικός αντιπρόσωπος είναι ένα στιγμιότυπο αυτού του τύπου και μπορεί να γίνει με αρχικοποίηση είτε με Named Method είτε με Anonymous • Το όρισμα περνιέται στον constructor του αντιπροσώπου
32. Named methods • delegate void Del(int x); • void DoWork(int k) { /* ... */ } • Del d = obj.DoWork;
33. Anonymous Methods • delegate void Del(int x); • Del d = delegate(int k) { /* ... */ };
34. C# 3.0 • Μεγαλύτερη καινοτομία: επερωτήσεις στα δεδομένα var query = from p in employees where p.Salary > 33000m orderby p.Name, p.StartDate descending group p by p.Department;
35. Anonymous types • Σαν ένας κανονικός τύπος που ζει στο CLR var v = new { Amount = 108, Message = "Hello" }; var productQuery = from prod in products select new { prod.Color, prod.Price }; foreach (var v in productQuery) { Console.WriteLine("Color={0}, Price={1}", v.Color, v.Price); }
36. Extension methods • Επιτρέπεται να προστεθούν μέθοδοι σε υπάρχοντες τύπους χωρίς να δημιουργούμε έναν νέο derived τύπο • Καλούνται πολύ εύκολα (just static methods underneath) • Method chaining
37. Παράδειγμα • string x = "some string value"; string y = Utility.Reverse(x); • string x = "some string value"; string y = x.Reverse(); public static class Utility { public static string Reverse(this string input) { char[] chars = input.ToCharArray(); Array.Reverse(chars); return new String(chars); } }
38. Lambda (λ) expressions • Το καλύτερο feature της C# 3.0 • Σαν anonymous method αλλά μικρότερο • Χρησιμοποιεί τον lambda operator => που διαβάζεται goes to δηλαδή «συνεπάγεται» • Αριστερά έχουμε παραμέτρους εισόδου και δεξιά την έκφραση ή το κομμάτι κώδικα. • Shorthands – Parameter type inference – Brace removal (single expression/statement) – Bracket removal (single parameter) • Expression Trees
39. Παράδειγμα int[] source = new[] { 3, 8, 4, 6, 1, 7, 9, 2, 4, 8 }; foreach (int i in source.Where(x => x > 5)) Console.WriteLine(i);
40. Παράδειγμα // Δήλωση delegate public delegate int ChangeInt(int x); // Μία μέθοδος στην οποία μπορεί να δείξει η από πάνω μεταβλητή static public int DoubleIt(int x) { return x * 2; } // Δημιουργία στιγμιοτύπου ChangeInt myDelegate = new ChangeInt(DelegateSample.DoubleIt); Console.WriteLine("{0}", myDelegate(5));
41. Παράδειγμα ChangeInt myDelegate = new ChangeInt( delegate(int x) { return x * 2; } ); Console.WriteLine("{0}", myDelegate(5));
42. Παράδειγμα ChangeInt myDelegate = x => x * 2; Console.WriteLine("{0}", myDelegate(5));
43. LINQ Χαρακτηριστικά • Δυνατότητα επερωτήσεων μέσα στη γλώσσα • Περιέχει Standard Query Operations – Select – Where – Join – Take/Skip – Group By • Providers Erik Meijer
44. Λίγο ακόμα με compiler internals για Linq • Μετάφραση σε κανονική C# • Νωρίς νωρίς στη μεταγλώττιση
45. Επεκταμένη μορφή 1 • Query expression σε κανονική C#: var query = employees .Where(p => p.Salary > 33000m) .OrderBy(p => p.Name) .ThenByDescending(p => p.StartDate) .GroupBy(p => p.Department);
46. Επεκταμένη μορφή 2 • Αφαίρεση της έμμεσης απόδοσης τύπου IEnumerable<Employee> query = employees .Where(p => p.Salary > 33000m) .OrderBy(p => p.Name) .ThenByDescending(p => p.StartDate) .GroupBy(p => p.Department);
47. Επεκταμένη μορφή 3 • Αφαίρεση Extension Methods IEnumerable<Employee> query = Enumerable.GroupBy( Enumerable.ThenByDescending( Enumerable.OrderBy( Enumerable.Where(employees, p => p.Salary > 33000m), p => p.Name), p => p.StartDate), p => p.Department);
48. Επεκταμένη μορφή 4 • Αφαίρεση lambdas IEnumerable<Employee> query = Enumerable.GroupBy( Enumerable.ThenByDescending( Enumerable.OrderBy( Enumerable.Where(employees, new Func<Employee,bool> (BigSalary), new Func<Employee, string> (NameFunc), new Func<Employee, DateTime> (StartFunc), new Func<Employee, Department> (DeptFunc));
49. Επεκταμένη μορφή 5 • Αφαίρεση type inference με generics IEnumerable<Employee> query = Enumerable.GroupBy<Employee, Department>( Enumerable.ThenByDescending<Employee, DateTime>( Enumerable.OrderBy<Employee, string>( Enumerable.Where<Employee>(employees, new Func<Employee,bool> (BigSalary), new Func<Employee, string> (NameFunc), new Func<Employee, DateTime> (StartFunc), new Func<Employee, Department> (DeptFunc));
50. C# vs Java C# • Closures • Runtime generics • Generics και με primitive types • Delegates • Events • LINQ • Extension methods • First-class properties • Iterators • Operator overloading • Indexers • Anonymous types • Expression trees • Using blocks • Μη ελεγχόμενα exceptions • Decimal τύποι Java • Enumerations • Inner Classes • Checked exceptions • Μικρό unit διανομής • Περισσότερα IDE’s • Τρέχει ώριμα δυναμικές γλώσσες
51. Βιβλία
52. Σύνδεσμοι • http://msdn.microsoft.com • http://www.studentguru.gr • http://www.microsoft.com/express • http://www.windowsclient.net • http://www.asp.net • http://creators.xna.com • http://www.dreamspark.com • http://channel9.msdn.com • http://silverlight.net
53. Εργαλεία • http://www.red-gate.com/products/reflector/ • http://www.linqpad.net/ • http://www.fiddler2.com/fiddler2/ • http://www.httpwatch.com/download/ • http://www.jetbrains.com/ • http://www.ndepend.com • http://www.nunit.org
54. Επικοινωνία • Άγγελος Μπιμπούδης – http://studentguru.gr/b/biboudis/default.aspx – http://www.twitter.com/biboudis – http://www.facebook.com/biboudis
55. Ευχαριστώ • Happy development time!!!