ПРИМЕЧАНИЕ -

Сборка может состоять из нескольких модулей. В любом случае она представляет собой программу, готовую для установки и не требующую для этого ни дополнительной информации, ни сложной последовательности действий. Каждая сборка имеет уникальное имя.

Во время работы программы среда CLR следит за тем, чтобы выполнялись только разрешенные операции, осуществляет распределение и очистку памяти и обрабатывает возникающие ошибки. Это многократно повышает безопасность и надежность программ.

Платформа .NET содержит огромную библиотеку классов*, которые можно использовать при программировании на любом языке .NET. Общая структура библиотеки приведена на рис. 1.2. Библиотека имеет несколько уровней. На самом нижнем находятся базовые классы среды, которые используются при создании любой программы: классы ввода-вывода, обработки строк, управления безопасностью, графического интерфейса пользователя, хранения данных и пр.

Платформа.NET

Среда разработки приложений Visual Studio.NET

Каркас .NET Framework .NET Enterprise

Библиотека классов каркаса (FCL) Servers

Веб-сервисы Интерфейс пользователя

Классы для работы с данными и XML

Базовые классы среды NET Building

Block Services

Общеязыковая среда выполнения (CLR)

Операционная система Аппаратные средства компьютера Рис. 1.2. Структура платформы .NET

Над этим слоем находится набор классов, позволяющий работать с базами данных и XML (с XML вы познакомитесь в последней главе этой книги). Классы самого верхнего уровня поддерживают разработку распределенных приложений, а также веб- и Windows-приложений. Программа может использовать классы любого уровня.

Подробное изучение библиотеки классов .NET - необходимая, но и наиболее трудоемкая задача программиста при освоении этой платформы. Библиотека

1 Понятие класса рассматривается в следующем разделе. Пока можно считать, что класс служит для реализации некоторых функций.

Объектно-ориентированное программирование Ц

классов вместе с CLR образуют каркас (framework), то есть основу платформы. Назначение остальных частей платформы мы рассмотрим по мере изучения материала.

ПРИМЕЧАНИЕ-

Термин приложение можно для начала воспринимать как синоним слова программа . Например, вместо фразы программа, работающая под управлением Windows , говорят Windows-приложение или просто приложение .

Платформа .NET рассчитана на объектно-ориентированную технологию создания программ, поэтому прежде чем начинать изучение языка С#, необходимо познакомиться с основными понятиями объектно-ориентированного программирования (ООП).

Объектно-ориентированное программирование

Принципы ООП проще всего понять на примере программ моделирования. В реальном мире каждый предмет или процесс обладает набором статических и динамических характеристик, иными словами, свойствами и поведением. Поведение объекта зависит от его состояния и внешних воздействий. Например, объект автомобиль никуда не поедет, если в баке нет бензина, а если повернуть руль, изменится положение колес.

Понятие объекта в программе совпадает с обыденным смыслом этого слова: объект представляется как совокупность данных, характеризующих его состояние, и функций их обработки, моделирующих его поведение. Вызов функции на выполнение часто называют посылкой сообщения объекту .

При создании объектно-ориентированной программы предметная область представляется в виде совокупности объектов. Выполнение программы состоит в том, что объекты обмениваются сообщениями. Это позволяет использовать при программировании понятия, более адекватно отражающие предметную область.

При представлении реального объекта с помощью программного необходимо выделить в первом его существенные особенности. Их список зависит от цели моделирования. Например, объект крыса с точки зрения биолога, изучающего миграции, ветеринара или, скажем, повара будет иметь совершенно разные характеристики. Выделение существенных с той или иной точки зрения свойств называется абстрагированием. Таким образом, программный объект - это абстракция.

Важным свойством объекта является его обособленность. Детали реализации объекта, то есть внутренние структуры данных и алгоритмы их обработки, скрыты

Например, вызов функции повернуть руль интерпретируется как посылка сообщения автомобиль, поверни руль! .

от пользователя объекта и недоступны для непреднамеренных изменений. Объект используется через его интерфейс - совокупность правил доступа.

Скрытие деталей реализации называется инкапсуляцией (от слова капсула ). Ничего сложного в этом понятии нет: ведь и в обычной жизни мы пользуемся объектами через их интерфейсы. Сколько информации пришлось бы держать в голове, если бы для просмотра новостей надо было знать устройство телевизора!

Таким образом, объект является черным ящиком , замкнутым по отношению к внешнему миру. Это позволяет представить программу в укрупненном виде - на уровне объектов и их взаимосвязей, а следовательно, управлять большим объемом информации и успешно отлаживать сложные программы.

Сказанное можно сформулировать более кратко и строго: объект - это инкапсулированная абстракция с четко определенным интерфейсом.

Инкапсуляция позволяет изменить реализацию объекта без модификации основной части программы, если его интерфейс остался прежним. Простота модификации является очень важным критерием качества программы, ведь любой программный продукт в течение своего жизненного цикла претерпевает множество изменений и дополнений.

Кроме того, инкапсуляция позволяет использовать объект в другом окружении и быть уверенным, что он не испортит не принадлежащие ему области памяти, а также создавать библиотеки объектов для применения во многих программах.

Каждый год в мире пишется огромное количество новых программ, и важнейшее значение приобретает возможность многократного использования кода. Преимущество объектно-ориентированного программирования состоит в том, что для объекта можно определить наследников, корректирующих или дополняющих его поведение. При этом нет необходимости не только повторять исходный код родительского объекта, но даже иметь к нему доступ.

Наследование является мощнейшим инструментом ООП и применяется для следующих взаимосвязанных целей:

исключения из программы повторяющихся фрагментов кода;

упрощения модификации программы;

упрощения создания новых программ на основе существующих.

Кроме того, только благодаря наследованию появляется возможность использовать объекты, исходный код которых недоступен, но в которые требуется внести изменения.

Наследование позволяет создавать иерархии объектов. Иерархия представляется в виде дерева, в котором более общие объекты располагаются ближе к корню, а более специализированные - на ветвях и листьях. Наследование облегчает использование библиотек объектов, поскольку программист может взять за основу объекты, разработанные кем-то другим, и создать наследников с требуемыми свойствами.

Объект, на основании которого строится новый объект, называется родительским объектом, объектом-предком, базовым классом, или суперклассом, а унаследованный от него объект - потомком, подклассом, или производным классом.