31
C# имеет некоторые заимствования из языка Java, но их сходство
достаточно преувеличено. Более правильным будет высказывание – язык C#
объединяет в себе многие удобные конструкции и мощные инструменты
многих языков, в первую очередь стоит упомянуть C++, Java, VisualBasic. В
то же время многие моменты существенно упрощены для разработчика – не
требуется явный деструктор, роль указателей существенно упрощена в
сравнении с С++, контроль памяти во многом автоматизирован.
С# представляет собой собранный из нескольких языков гибрид, он
является таким же «чистым» с синтаксической точки зрения, как и язык Java,
почти столь же простым, как язык VB6, и практически таким же мощным и
гибким как C++ (только без ассоциируемых с ним громоздких
элементов).[13]
Предлагаемый перечень разработки разнообразных программных
элементов представлен на рис. 2.5.
Рисунок 2.5 – Возможности языка с точки зрения применения к различным
задачам
Укажем некоторые преимущества и изменения присущие языку C# в
сравнении с его ближайшими «родственными» языками:
1. Нет прямой необходимости использовать указатели, механизм
указателей спрятан от разработчика и используется косвенно.
32
2. Управление и контроль памяти (удаление неиспользуемых
объектов, очистка памяти) автоматизировано за счет использования
технологии «Сборщик мусора», команда delete в С# отсутсвует.
3. Реализован ряд формальных шаблонов и конструкторов для
классических конструкций, делегатов и т.д..
4. Перегрузка функций (методов класса) поддерживается и во
многом упрощена в сравнении с С++.
5. Поддерживается автоматизированная технология аннотаций, что
позволяет уточнять поведение для членов класса.
Функциональность и возможности языка расширялись с выходом
каждой следующей версии .NET. Так в версии .NET 2.0 появились
следующие возможности:
1. Создание обобщенных типов и членов, что позволяет
существенно повысить стабильность и безопасность кода в области работы с
типами.
2. Существенно упрощена модель "делегат-событие", реализованы
возможности: ковариантность, контрвариантность, возможность
преобразования в группах методов.
3. Возможность переопределение одного и того же типа в
нескольких файлах кода
В следующей .NET 3.5 (выход на рынок – конец 2008 г.) С# обогатился
новыми функциональными возможностями. [25]
1. Возможность создавать и работать с типизированными запросами
LINQ, запросы ориентированы на различные типы данных и существенно
расширяют возможности их обработки.
2. Анонимные типы, определяющие в первую очередь форму без
ограничений по поведению.
3. Используя методы расширения появилась возможность
расширять типы.
33
4. Введена лямбда-операция (=>) призванная упростить работу с
делегатами.
5. Инициализация свойство объекта во время создания.
С каждым новым обновлением .NET обновляются и возможности
языка, не стала исключением и последняя версия. Стоит также отметить, что
некоторые не актуальные или устаревшие, по мнению разработчиков
Microsoft, инструменты и функции перестают поддерживаться. Это не так
критично для вновь создаваемых приложений (в большинстве случаев
существует новый более удобный или мощный инструмент), но это
достаточно критично для проектов написанных ранее, которые подлежат
поддержке и обновлению. Иногда отсутствие поддержки устаревших
функций оборачивается большой проблемой, требующей больших затрат на
адаптацию проекта к новым условиям[26].
Среда разработки Visual Studio 2013
Visual Studio 2013 также поставляется с графическими конструкторами,
поддержкой использования отдельных фрагментов кода, средствами для
работы с базами данных, утилитами для просмотра объектов и проектов, а
также встроенной справочной системой. В Visual Studio 2013 предлагается
множество дополнительных возможностей, наиболее важные из которых
перечислены ниже[13]:
1. графические редакторы и конструкторы XML;
2. поддержка разработки программ Windows, ориентированных на
мобильные устройства;
3. поддержка разработки программ Microsoft Office;
4. поддержка разработки проектов Windows Workflow Foundation;
5. встроенная поддержка рефакторинга кода;
6. инструменты визуального конструирования классов.
Утилита Solution Explorer (Проводник решений), доступная через меню
View (Вид), позволяет просматривать набор всех файлов с содержимым и
34
ссылаемых сборок, которые входят в состав текущего проекта. Внутри папки
References (Ссылки) в окне Solution Explorer отображается список всех
сборок, на которые в проекте были добавлены ссылки.
Рисунок 2.6 – Пример реализации проекта в среде VS
Если необходимо сослаться на дополнительные сборки, необходимо
щелкнуть на папке References правой кнопкой мыши и выбрать в
контекстном меню пункт Add Reference (Добавить ссылку). После этого
откроется диалоговое окно, позволяющее выбрать желаемые сборки.
Важно обратить внимание на наличие в окне утилиты Solution Explorer
пиктограммы Properties (Свойства). Двойной щелчок на ней приводит к
открытию редактора конфигурации проекта, окно которого называется
Project.
Следующей утилитой является Class View (Просмотр классов), доступ
к которой тоже можно получать через меню View. Эта утилита позволяет
просматривать все типы, которые присутствуют в текущем проекте, с
объектно-ориентированной точки зрения (а не с точки зрения файлов, как это
позволяет делать утилита Solution Explorer). В верхней панели утилиты Class
View отображается список пространств имен и их типов, а в нижней
панели - члены выбранного в текущий момент типа. В результате двойного
щелчка на типе или члене типа в окне утилиты Class View в Visual Studio
будет автоматически открываться соответствующий файл кода С#, с
35
размещением курсора мыши на соответствующем месте. Еще одной
замечательной функциональностью утилиты Class View в Visual Studio 2013
является возможность открывать любую ссылаемую сборку и просматривать
содержащиеся внутри нее пространства имен, типы и члены.
В Visual Studio 2013 доступна еще одна утилита для изучения
множества сборок, на которые имеются ссылки в текущем проекте.
Называется эта утилита Object Browser (Браузер объектов) и получить к ней
доступ можно, опять-таки, через меню View.
Одной из главных функциональных возможностей Visual Studio 2013
является встроенная поддержка для проведения рефакторинга
существующего кода. Если объяснять упрощенно, то под рефакторингом
(refactoring) подразумевается формальный механический процесс улучшения
существующего кода. В прежние времена рефакторинг требовал приложения
массы ручных усилий. К счастью, теперь в Visual Studio 2013 можно
достаточно хорошо автоматизировать этот процесс.
За счет использования меню Refactor (Рефакторинг), которое
становится доступным при открытом файле кода, а также соответствующих
клавиатурных комбинаций быстрого вызова, смарт-тегов (smart tags) и/или
вызывающих контекстные меню щелчков, можно существенно видоизменять
код с минимальным объемом усилий.
В Visual Studio 2013 можно вставлять готовые блоки кода С# выбором
соответствующих пунктов в меню, вызовом контекстных меню по щелчку
правой кнопкой мыши и/или использованием соответствующих
клавиатурных комбинаций быстрого вызова. Число доступных шаблонов для
расширения кода впечатляет. В целом их можно поделить на две основных
группы.
- Шаблоны для вставки фрагментов кода (code snippet). Эти шаблоны
позволяют вставлять общие блоки кода в месте расположения курсора мыши.
- Шаблоны для окружения кода (Surround With). Эти шаблоны
36
позволяют помещать блок избранных операторов в рамки соответствующего
контекста.
В Visual Studio 2013 имеется возможность конструировать классы
визуальным образом. Для этого в составе Visual Studio 2013 поставляется
утилита под названием Class Designer (Конструктор классов), которая
позволяет просматривать и изменять отношения между типами (классами,
интерфейсами, структурами, перечислениями и делегатами) в проекте. С
помощью этой утилиты можно визуально добавлять или удалять члены из
типа с отражением этих изменений в соответствующем файле кода на С#, а
также в диаграмме классов. Для работы с этой утилитой сначала необходимо
вставить новый файл диаграммы классов.
Делать это можно несколькими способами, одним из которых является
щелчок на кнопке View Class Diagram (Просмотр диаграммы классов) в
правой части окна Solution Explorer (при этом важно, чтобы в окне был
выбран проект, а не решение). После выполнения этого действия появляются
пиктограммы, представляющие классы, которые входят в текущий проект.
Visual Studio 2013, как и другие продукты этой линейки, имеют
достаточно подробную интегрируемую справочную систему. Поставляемая с
.NET Framework 4.0 SDK документация представляет собой исключительно
хороший, очень понятный и насыщенный полезной информацией источник.
При наличии соединения с Интернетом просматривать документацию .NET
Framework 4.0 SDK можно в онлайновом режиме по следующему адресу:
http://msdn.microsoft.com/library.
Разумеется, при отсутствии постоянного соединения с Интернетом
такой подход оказывается не очень удобным.
.NET Framework и библиотека классов
Платформа .NET - многоязыковая среда, открытая для свободного
включения новых языков, создаваемых не только Microsoft, но и третьими
фирмами. Все языки, включаемые в платформу .NET, должны опираться на
37
единый каркас, роль которого играет .NET Framework. Это серьезное
ограничение, одновременно являющееся и важнейшим достоинством.
В основе большинства приложений, создаваемых в среде VC++, лежал
каркас приложений (Application Framework), ключевую роль в котором
играла библиотека классов MFC. Всякий раз, когда создавался новый MFC-
проект - EXE, ActiveX или DLL, из каркаса приложений автоматически
выбирались классы, необходимые для построения проекта с заданными
свойствами. Выбранные классы составляли каркас конкретного приложения.
Аналогичную роль для офисных документов играет совокупность библиотек
классов в среде Office.
Каркас .NET также содержит библиотеку классов (Class Library). Она
служит тем же целям, что и любая библиотека классов, входящая в каркас.
Библиотека содержит более сотни интерфейсов и классов, объединенных в
группы по тематике. Каждая группа задается пространством имен
(namespace), корневое пространство носит имя System. Классы библиотеки
связаны отношением наследования, все классы являются наследниками
класса System.Object. Для классов библиотеки, равно как и для классов в
языке C#, не определено множественное наследование.
Чтобы дать некоторое представление о каркасе приложения и составе
библиотеки, приведем пример. Если при построении нового проекта в C#
выбрать в качестве типа проекта Windows Application, то каркас приложения,
построенный по умолчанию, будет включать следующие пространства имен
из библиотеки классов:
using System;
using System.Drawing;
using System.Collections;
using System.ComponentModel;
using System.Windows.Forms;
using System.Data;
38
Корневое пространство имен System содержит фундаментальные и
базовые классы - общие для всех языков ссылочные типы и типы-значения,
события, обработчики событий и средства обработки исключений.
Пространство имен Drawing обеспечивает доступ к GDI. В это пространство
входят классы Graphics, Bitmap, Brush, Point, Rectangle и т. п. Пространство
имен Collections содержит интерфейсы и классы, определяющие различные
коллекции объектов - списки, очереди, массивы, хэшируемые таблицы,
словари.
Единый каркас многоязыковой среды программирования во многом
способствует компонентной ориентированности не только отдельного языка,
но и всей среды .NET.
Если в библиотеке классов есть общие для всех языков типы, то при
создании компонента, предназначенного для общего использования, всякая
попытка использовать тип, не транслируемый в общий для всех языков тип,
приведет к выдаче соответствующего уведомления. Возможность проверки
типов - это лишь одно из достоинств CLS (Common Language Specification) -
системы общих спецификаций, которым должен удовлетворять компонент.
Так, класс, созданный в C# в соответствии с требованиями CLS, можно с
успехом использовать в качестве базового класса в других языках. Так что
единый каркас в многоязыковой среде - это революционное изобретение, уже
по самой своей природе способствующее созданию действительно
универсальных компонентов.
Исходя из перечисленных преимуществ выбор основного языка
реализации программы сделан в пользу С#. Основные аргументы такого
выбора можно кратко охарактеризовать следующим образом:
- С# - основной язык среды VisualStudio;
- постоянная поддержка и обновляемость инструментов для данного
языка, высокий уровень документируемой информационной поддержки;
- язык полностью поддерживает ООП парадигму;
39
- для данного языка существуют развитые инструменты
взаимодействия с БД, визуализации и анализа данных;
- широкий набор визуальных компонент позволяет легко решать
вопросы проектирования интерфейсов пользователя;
- масштабируемость проектов разработанных на платформе .NET с
использованием языка С#;
- стабильность и упрощенность взаимодействия с другими
программными компонентами разработанными программой Microsoft (в
проекте планируется использование БД этой компании и импорт отчета в
формат электронных таблиц);
- личный выбор исполнителя, С# язык с которым автор проекта
наиболее знаком и имеет навыки разработки.
2.3 Выбор типа базы данных
Ядром АИС является база данных, охарактеризуем технологические
средства ее реализации.
В разрабатываемой базе данных будут содержаться только те сведения,
которые входят в описание предметной области. Необходимо избежать
избыточности информации, иначе это приведет к излишнему усложнению
системы и увеличению объема хранимой информации, что неблагоприятно
скажется на трудоемкости и сложности разработки и трудовых затратах.
Кроме того, в этом случае пострадает общая эффективность
информационной системы. На этапе описания предметной области
производится классификация объектов реального мира. В каждом типе
объектов фиксируется совокупность свойств, с помощью которых будет
происходить описание конкретных объектов этого типа в базе данных и
виды взаимосвязей между этими объектами. Далее решаются вопросы о
представлении той или иной информации об этих объектах в базе данных и
как представить эту информацию при помощи данных.
40
В зависимости от назначения, каждая информационная система имеет
дело с той или иной частью реального мира. Эту часть принято называть ее
предметной областью. Начальным этапом разработки любой
информационной системы является анализ предметной области. На данном
этапе производится определение информационных потребностей
пользователей будущей системы, потому что содержание базы данных
системы предопределяют пользователи. Предметная область конкретной
информационной системы рассматривается, прежде всего, как некоторая
совокупность реальных объектов, которые представляют интерес для ее
пользователей.
Основу любой информационной системы, в том числе и
разрабатываемой в рамках ВКР, составляет БД и система управления базой
данных (СУБД). Выбор СУБД является достаточно сложной задачей и
одним из главных этапов в разработке приложений БД. Выбранная СУБД
должна удовлетворять потребностям предприятия не только на текущий
момент, но и в будущем. Также необходимо помнить о финансовых затратах
на приобретение необходимого оборудования, непосредственно системы и
создание необходимого ПО на ее основе, необходимость обучение персонала
на стадии внедрения.
Для реализации задачи хранения данных используется СУБД Microsoft
Access. Система СУБД Access является универсальным средством для
создания и обслуживания баз данных, обеспечение доступа к данным и их
обработки.
Каждая база данных хранится в виде файла с расширением *.mdb.
Доступ к базе данных Microsoft Access можно организовать и с нескольких
компьютеров объединенных в одну сеть.
Выбранная для проекта СУБД, поддерживает реляционную модель
данных, таблицы вместе с атрибутами и связями между таблицами перенести
в среду СУБД с учетом требований к соответствующим объектам базы