Einführung in Microsoft .NET 2.0

1. Einführung in Microsoft .NET 2.0 Daniel Kirstenpfad Microsoft Senior Student Partner i-dankir@microsoft.com

2. Agenda • Was ist .NET? • Visual Studio 2005 • C# 2.0

3. Clients Services Tools Experiences & Solutions Server Die .NET Plattform

4. .NET basiert auf offenen Standards • ECMA-334, ISO/IEC 23270: C# Language Specifiaction, 2nd edition • ECMA-335, ISO/IEC 23271: Common Language Infrastructure, 2nd ed. • ISO/IEC 23272: CLI TR • nicht nur Microsoft: HP, Intel, Fujitsu-Siemens, Sun Microsystems, … ECMA = European Computer Manufacturers Association ISO = International Standardization Organisation

5. .NET Framework Form form = new Form() form.Text = "Main Window" form.Show() .NET ist einfacher… Windows API HWND hwndMain = CreateWindowEx( 0, "MainWClass", "Main Window", WS_OVERLAPPEDWINDOW | WS_HSCROLL | WS_VSCROLL, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, (HWND)NULL, (HMENU)NULL, hInstance, NULL); ShowWindow(hwndMain, SW_SHOWDEFAULT); UpdateWindow(hwndMain);

6. .NET ist Sprachunabhängig • .NET Anwendungen kann man in (fast) jeder Sprache programmieren • Dabei kann man auch mehrere Sprachen innerhalb einer Anwendung mischen • Dies ist möglich durch • Common Language Infrastructure (CLI), • Common Language Specification (CLS), • Common Type System (CTS) und • eine gemeinsame Klassenbibliothek (FCL)

7. .NET ist Sprachunabhängig DEMO

8. Die Common Language Runtime • … ist die Laufzeitumgebung des .NET Frameworks • Sie führt .NET Programme aus • Die CLR ist eine einheitliche Umgebung, unabhängig von der verwendeten Programmiersprache • Sie stellt Basisdienste bereit, z.B. den Garbage Collector, Code Access Security (CAS), und die Framework Class Library (FCL)

9. CLI/CLS/CTS • Die Common Language Infrastructure (CLI) definiert Dateiformate, IL-Befehlssatz usw. • Die Common Language Specification (CLS) legt bestimmte Eigenschaften fest, die alle .NET Sprachen erfüllen müssen/sollten (z.B. Regeln für die Benennung von Variablen/Methoden/Klassen usw.) • Das Common Type System (CTS) legt die Datentypen fest, die .NET Sprachen verwenden dürfen. Alle Datentypen sind in allen .NET Sprachen gleich. • Dadurch ist es möglich, Programme in mehreren verschiedenen .NET Sprachen zu schreiben. Man kann z.B. eine Klasse in C# schreiben, in VB.NET davon eine Klasse ableiten, und diese dann in C++ verwenden.

10. Die Klassenbibliothek • Die Framework Class Library ist eine gemeinsame Klassenbibliothek für alle .NET Sprachen • Da alle .NET Sprachen die selbe Klassenbibliothek verwenden, sind alle .NET Sprachen gleich mächtig, d.h. alles was man mit C# machen kann geht auch in VB.NET und umgekehrt. • Ausnahme: C++ (kann auch unmanaged Code erzeugen) • Base Class Library (BCL): Der Teil der FCL, der im ECMA Standard beschrieben ist (Im Prinzip FCL ohne Windows Forms, ADO.NET und ASP.NET)

11. wichtige Namespaces in der FCL Namespaces die in der Base Class Library fehlen: • Windows Forms (System.Windows.Forms) • ADO.NET (System.Data) • ASP.NET (System.Web)

12. .NET 2.0 – wo gibt es Änderungen? Neu Neu Namespaces mit neuen / geänderten Klassen sind mit einem Stern markiert ;) Neu Neu Neu Neu

13. einige .NET Sprachen… Perl Fortran Java Python Smalltalk Ada Mercury Cobol Delphi Oberon RPG C++ APL C# Oz Visual Basic J# Pascal C Mondrian ML JScript Haskell Eiffel

14. Microsoft Intermediate Language • Ähnlich wie bei Java, wo Java-Quellcode zu Java Bytecode übersetzt wird, werden .NET Programme in MSIL übersetzt. • MSIL ist eine Assemblerähnliche Sprache, und wird in der Regel erst zur Laufzeit („Just in Time“) zu Maschinencode übersetzt. • MSIL war von Anfang an dafür gedacht, compiliert zu werden (und nicht interpretiert wie ursprünglich mal beim Java Byte Code) • Kann schon bei Installation einer Anwendung komplett zu Native-Code übersetzt werden (oder auch „just in time“)

15. Compilierung nach MSIL

16. C#/VB.NET „Hello World“ in MSIL

17. .NET Reflector DEMO ILDASM: im .NET Framework enthalten .NET Reflector: http://www.aisto.com/roeder/dotnet

18. Assemblies • Assemblies sind .NET .exe oder .dll Dateien • Assemblies bestehen aus einem Manifest und MSIL Code und/oder Ressourcen (Bilder, Texte, …) • Das Manifest enthält Informationen wie z.B. • die Version und den Ländercode der Assembly • Abhängigkeiten von anderen Assemblies • Metadaten über die Typen in der Assembly • von der Assembly exportierte Typen • Rechte die zur Ausführung nötig sind

19. Der Global Assembly Cache • Gemeinsam genutzte Assemblies werden im Global Assembly Cache (GAC) gespeichert • z.B. c:\windows\assembly • Von einer Assembly können mehrere Versionen parallel installiert und ausgeführt werden („side-by-side execution“) • Es wird automatisch die korrekte Version verwendet • Assemblies im GAC haben einen Strong-Name, d.h. sie sind signiert • Der GAC löst das „DLL-Hell“-Problem

20. Der Global Assembly Cache DEMO • Schlüsselpaar erzeugen: Schlüsselpaar: sn -k key • Signieren: al /out:Assembly.dll MyModule.netmodule /keyfile:key.snk

21. Der Garbage Collector • Der Garbage Collector ist Teil der Common Language Runtime • Er ist zuständig für die Speicherverwaltung • Er reserviert Speicher für neue Objekte, und löscht Speicher, wenn sie nicht mehr verwendet werden • Die Freigabe des Speichers erfolgt nichtdeterministisch, z.B. wenn der freie Speicher knapp wird • deterministische Freigabe ist durch das IDisposable-Pattern möglich • Objekte werden in 3 Generationen verwaltet

22. Themen bis jetzt… .NET = sehr viele Abkürzungen und Begriffe : managed/unmanaged GAC CLI Metadaten CAS CLS CTS MSIL Assemblies Manifest FCL Garbage Collector Strong-Name CLR BCL „side-by-side execution“

23. „Was ist .NET“? Fragen zum ersten Teil?

24. Agenda • Was ist .NET? • Visual Studio 2005 • C# 2.0

25. VS 2005: Edit & Continue DEMO

26. VS 2005: Click Once Deployment DEMO

27. Agenda • Was ist .NET? • Visual Studio 2005 • C# 2.0

28. Attribute • Mit Attributen kann man „Kommentare, die ein Programm lesen kann“ schreiben • Attribute können vergeben werden für • Assembly, Klasse, Konstruktor, Delegate, Enum, Event, Eigenschaft, Felder, Interface, Methode, Modul, Parameter, Rückgabewerte und Struct • Beispiele: DebuggerStepThrough, DesignerCategory, AssemblyVersion, FileIOPermission, …

29. Attribute: Beispiel [FileIOPermission(SecurityAction.Demand, unrestricted=true)] public void SchreibeDaten() { try { StreamWriter sw = new StreamWriter(dateiName); sw.Write("Hallo Welt!"); sw.Close(); } catch (IOException ex) { MessageBox.Show(ex.Message); } }

30. Generische Datentypen • Generierung typsicherer Datenstrukturen • Sonst werden Daten oft als object abgespeichert • Danach muss auf den korrekten Typ „gecastet“ werden Stack s = new Stack();// Daten werden als object abgelegt s.Push(3); // Integer int i = (int)s.Pop(); // cast auf int

31. Generics • Generics sind .NET Typen und Methoden, die durch Typparameter abstrahiert werden können • Einfaches Beispiel: Sortierung • Man kann int, string, double, ... sortieren • Mit generischen Typen schreibt man nur eine Sortierungs-Methode • Diese kann dann mit den unterschiedlichen Typen „angewendet“ werden

32. Generics • Der Code der generischen Klasse wird für den/die Datentypen aufgebaut • Legt man einen Stack für int und einen für double an, so enthält Applikation zweimal den jeweiligen Code Stack<int> s = new Stack<int>();// Daten werden als int abgelegt s.Push(3); // Integer int i = s.Pop();

33. Generics • Es sind auch generische Methoden möglich • Generics können mit Klassen oder Strukturen als Typ-Parameter aufgerufen werden. public class G1<T> {…}; public interface I1<T> {…}; public struct S1<T> {…}; public class Test<T> { public T Min<T>(T t1, T t2) {…}; }

34. Iteratoren • Vereinfacht: macht bei Methodenaufruf da weiter machen, wo das letzte return aufgehört hat public IEnumerator DemoMethode() { yield return "Montag"; yield return "Dienstag"; // Mittwoch, Donnerstag, Freitag, … } public void andereMethode() { foreach (string tag in DemoMethode) Console.WriteLine(tag); }

35. Iteratoren (2) • Der Rückgabewert einer Iterator-Methode muss IEnumerable oder IEnumerator sein • yield return statt return

36. Baum für das Iteratoren-Beispiel

37. Partielle Klassen • Klassen können aus mehreren Dateien bestehen: publicpartial class C { //Datei Part1.cs int x; public void M1(...) {...} public int M2(...) {...} } publicpartial class C { //Datei Part2.cs string y; public void M3(...) {...} public void M4(...) {...} }

38. Partielle Klassen • Teile können nach Funktionalitäten gruppiert werden • verschiedene Entwickler können gleichzeitig an derselben Klasse arbeiten • erster Teil kann maschinengeneriert sein, zweiter Teil handgeschrieben Beispiel Windows Form: Form1.cs : Design Form1.Designer.cs : Code • Gilt für Klassen und Strukturen (und in C# für Interfaces)

39. Delegates • Was sind Delegates? • Neu: Covarianz / Contravarianz bei Delegates

40. Delegates • … speichern die Adresse einer Methode • Ein Delegate hat eine bestimmte Signatur, die Rückgabewert und Parameter der Methode(n) die man dem Delegate zuweisen kann vorgibt • einfacher Delegate oder MulticastDelegate (kann auf mehrere Methoden verweisen) namespace DelegateDemo { delegate void EinfacheMethodeDelegate(); delegatevoid EinIntParameterDelegate(int i); delegatedouble FunktionDelegate(double x); }

41. Delegates (2) • Ein Delegate wird wie eine Methode aufgerufen delegate void EinDelegate(int i); class DelegateDemo { void Methode1() { EinDelegate d = new EinDelegate(this.Methode2); d(5); } void Methode2(int k) { Console.WriteLine("Methode 2: " + k); } }

42. MulticastDelegates delegatevoid EinDelegate(int i); class DelegateDemo { void Methode1() { EinDelegate d = new EinDelegate(this.Methode2); d += new EinDelegate(this.Methode3); d(5); } void Methode2(int k) { Console.WriteLine("Methode 2: " + k); } void Methode3(int j) { Console.WriteLine("Methode 3: " + j); } }

43. Delegates: Covarianz • Der Rückgabewert der Methode darf spezieller sein, als im Delegate angegeben delegate Tier EinDelegate(int i); class DelegateDemo { void Demo() { EinDelegate d = new EinDelegate(this.EineMethode); } Hund EineMethode(int k) { // … } }

44. Delegates: Contravarianz • Parameter im Delegate dürfen spezieller sein als in der Methode delegatevoid EinDelegate(Hund i); class DelegateDemo { void Demo() { EinDelegate d = new EinDelegate(this.EineMethode); } void EineMethode(Tierk) { // … } }

45. Delegates: vereinfachte Zuweisung delegatevoid EinDelegate(int i); class DelegateDemo { void Demo() { // C# 1.0/1.1 EinDelegate d = new EinDelegate(this.EineMethode); // C# 2.0 EinDeleagate d2 = EineMethode; } void EineMethode(int k) { // … } }

46. Anonyme Methoden • In C# 1.0/1.1 kann man einem Delegate nur eine vorhandene Methode („named Method“) zuweisen • In C# 2.0 neu: anonyme Methoden button.Click += delegate { MessageBox.Show("Hallo Welt"); }

47. Nullable Types • Nullable Types können alle Werte des zugrunde liegenden Typen annehmen können - und zusätzlich den Wert null. • Null signalisiert dass die Variable noch nicht initialisiert wurden • Nullable Types sind als Generics gelöst • Sie sind vom Typ: System.Nullable<T> (T gibt den Typ an) • zwei Properties: HasValue und Value

48. Nullable Types • Beispiel: int? var; if( var == null || var.HasValue == false) Console.WriteLine("Nicht initialisiert"); Else Console.WriteLine( var.Value);

49. Web Services DEMO

50. Windows Forms und Datenbanken DEMO