Технологии и средства разработки корпоративных систем

Учебный курс
Технологии и средства разработки
корпоративных систем
Лекция 4
Особенности платформы .NET для
разработки корпоративных приложений
Лекции читает
кандидат технических наук, доцент
Зыков Сергей Викторович
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
Содержание лекции
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
.NET как концепция
.NET как вычислительная модель
.NET как технологическая платформа
.NET как инструментальное средство
Common Language Runtime и .NET Framework
Система типов Common Type System в .NET
.NET – «ПО как сервис» (веб-сервисы, Remoting и др.)
Компонентное программирование в .NET
Windows Forms и Web Forms
Преимущества и недостатки .NET
Библиография
ИНТУИТ, 2009
2
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
Что такое .NET ?
.NET включает следующие основные аспекты :
1.
Идеология проектирования и реализации программного
обеспечения
2.
Модель эффективной поддержки жизненного цикла
прикладных систем
3.
Унифицированная, интегрированная технологическая
платформа
4.
Современный, удобный в использовании, безопасный
инструментарий для создания, размещения и поддержки
программного обеспечения
ИНТУИТ, 2009
3
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
.NET как идеология (vision)
1.
Легкость развертывания приложений в глобальной среде
Интернет
2.
Экономичная разработка программного обеспечения
3.
«Бесшовная», гибкая интеграция программных продуктов
и аппаратных ресурсов
4.
Предоставление программного обеспечения как сервиса
5.
Новый уровень безопасности и удобства использования
ИНТУИТ, 2009
4
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
.NET как вычислительная модель
1.
Компонентный подход как развитие объектноориентированной модели
2.
Универсальная система типизации: «всякая сущность
есть объект»; унификация данных и метаданных
3.
Строго иерархическая организация кода, пространств
имен и классов
4.
Универсальный интерфейс .NET Framework (включая
поддержку различных подходов к программированию)
5.
Высокая вариативность экземпляров реализации (в
частности, на основе веб-сервисов)
ИНТУИТ, 2009
5
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
.NET как технологическая платформа
1.
Многоязыковая поддержка (десятки языков
программирования)
2.
Использование технологии веб-сервисов для обеспечения
интероперабельности и масштабируемости в глобальной
сетевой среде
3.
Унификация доступа к библиотекам API-интерфейса
независимо от языка и программной модели
4.
Соответствие современным технологическим стандартам
ИНТУИТ, 2009
6
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
.NET - универсальное инструментальное средство
1.
2.
3.
4.
5.
Поддержка многоязыковой среды CLR (Common
Language Runtime)
Возможность создавать компоненты проекта в единой
среде на наиболее подходящем языке программирования
Доступность всех средств .NET для каждого из широкого
спектра языков программирования
Сервисные возможности для разработчиков, (отладка,
анализ кода, …) одинаковы для всех языков
Возможность облегченной самостоятельной разработки
транслятора для любого языка программирования
(Microsoft – VB, C#, … другие – APL, COBOL, Eiffel, Fortran,
Haskell, SML, Perl, Python, Scheme, Smalltalk, …)
ИНТУИТ, 2009
7
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
Архитектурная схема
.NET Framework и Visual Studio.NET
SML
C#
VB
…
C++
ASP.NET: Веб-сервисы
и веб-формы
Формы
Windows
ADO.NET: данные и XML
Базовые классы .NET Framework
Visual Studio.NET
Common Language Specification (CLS)
Common Language Runtime (CLR)
ИНТУИТ, 2009
8
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
Схема компиляции в Common Language Runtime
Исходный
текст
Компилятор
Сборка
SML, C#, C++,
VB или другой
ЯП для .NET
csc.exe
или
vbc.exe
DLL
или
EXE
ИНТУИТ, 2009
9
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
Схема выполнения CLR
Исходный
текст
MSIL
SML
C#
C++
Компилятор
Компилятор
Компилятор
Сборка
Сборка
Сборка
JIT-компилятор для Common Language Runtime
«Родной»
код
Управляемый код
CLR Services
Управляемый код
Управляемый код
Неуправляемый код
Сервисы операционной системы
ИНТУИТ, 2009
10
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
CLR: Основные возможности
•
•
поддержка стандартных типов и правил создания новых типов;
межъязыковая интеграция
•
•
•
•
•
•
•
включение в код на одном ЯП классов на другом ЯП;
обработка исключений из программы на одном ЯП программой на
другом ЯП;
….
единый набор библиотек классов для всех поддерживаемых ЯП;
самоописываемые компоненты – не требуют дополнительных
файлов (IDL, TLB, Proxy/Stub и т.п.);
поддержка версий компонент и сборок кода;
сервисы безопасности (запрет неавторизованного доступа к
ресурсам для пользователей – role-based security, кода – codebased security и др.).
ИНТУИТ, 2009
11
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
Универсальная система типизации (UTS)
Тип
Типы-значения
Простые типы
bool
char
sbyte
short
int
long
byte
ushort
uint
ulong
Enum
float
double
decimal
Типы-ссылки
Struct
Class
Interface
Указатели
Array
Delegate
Типы, определяемые пользователем
- ISA-иерархия
ИНТУИТ, 2009
12
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
Архитектура .NET – «сборки» кода
Сборка кода (assembly) — группа ресурсов, типов и
метаданные, описывающие эти ресурсы и типы.
Особенности:
•
распространяется и реализуется как единое целое
•
метаданные сборки содержат информацию о
зависимостях между ресурсами, версиях и т.п.
•
сборка характеризуется номером версии (последняя,
специфичная, и т.п.)
ИНТУИТ, 2009
13
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
Архитектура .NET – уровень сервисов
•
ASP+
Web forms
Web
Services
Сервисы
Base
Data
Системные сервисы
Dеbug
Принцип .NET –
Win Forms
«ПО как сервис»
•
Следующий уровень
арх-ры – уровень сервисов
….
•
Сервисы доступны
на уровне классов любого
ЯП для .NET.
ИНТУИТ, 2009
14
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
Арх-ра .NET – CLR, сервисы, компоненты
•
CLR располагается над сервисами ОС (Windows CE,
Windows ME, Windows 2000, Windows .NET)
Системные сервисы - располагаются над CLR (доступ –
через библиотеки классов):
•
–
–
–
–
•
доступ к функциям ОС
управление данными
отладка
другие сервисы и т.п.
Выше – компоненты и сервисы для разработки:
–
–
–
Web-узлов
Web-сервисов
пользовательских интерфейсов (GUI)
ИНТУИТ, 2009
15
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
Платформа .NET – Виды Интернет-приложений:
•
•
Web-приложения – архитектура «клиент-сервер» с
доступом пользователей к данным через Web-браузер
(технология ASP .NET)
"Распределенные" приложения – на основе иных
механизмов удаленного взаимодействия компонент:
– XML Web Services – на основе открытых стандартов
– .NET Remoting – на основе внутренних протоколов
Microsoft
ИНТУИТ, 2009
16
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
.NET – виды базовых классов для сервисов:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
доступ к сервисам ОС (Windows CE, ME, 2000,.NET)
доступ к графическим функциям (двумерная графика,
обработка изображений, шрифты, в т.ч. технология
ClearType, интеграция с GDI и DirectX)
сетевые функции
управление потоками
глобализация
криптография
доступ к данным (библиотека классов ADO+ и OLE DBдрайверы)
классы для средств разработки (отладка, трассировка,
управление ресурсами, компиляция, установка ПО,
протоколирование событий,…)
другие классы (в т.ч. поддержка протокола SOAP)
ИНТУИТ, 2009
17
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
Платформа .NET – уровень Windows Forms
Назначение – обеспечение разработки традиционных
Windows-приложений на основе сервисов Microsoft .NET.
Особенности разработки – унификация доступа к:
•
библиотекам классов
•
механизмам распространения сервисов
•
механизмам поддержки версий
•
сервисам безопасности.
Вывод: создание Windows-приложений в архитектуре
Microsoft .NET дает разработчикам существенные
преимущества по сравнению с традиционным APIориентированным подходом.
ИНТУИТ, 2009
18
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
Платформа .NET – уровень Web Forms (1)
Назначение: Основа Web-сервисов и Web-приложений в
архитектуре Microsoft .NET
Особенность:
•
Программная модель основана на ASP+ — новом
поколении активных серверных страниц, (эволюция
технологии ASP –более 1 млн. разработчиков)
Идея веб-форм:
•
(из Visual Basic 6): отделение логики Web-приложения от
интерфейса (за счет объединения в рамках формы ASP- и
HTML-кода)
ИНТУИТ, 2009
19
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
Платформа .NET – уровень Web Forms (2)
Преимущества:
•
более строгая структурированность приложений;
•
широкий спектр (серверных) интерфейсных элементов
•
простая и мощная объектная модель
•
легкость разработки (и масштабирования) Webприложений
Основное средство для разработки приложений и сервисов в
архитектуре .NET — Microsoft Visual Studio .NET.
(современная версия Microsoft Visual Studio)
ИНТУИТ, 2009
20
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
Веб-сервисы в .NET (1)
Клиенты
Приложения
Веб-форма
Протоколы: HTTP,
HTML, XML,
SOAP, UDDI
Внутренний
веб-сервис
Веб-сервис
.NET Framework
Windows
Веб-сервисы
.NET
Сторонние
веб-сервисы
Инстр. средства:
Visual Studio.NET,
Notepad
Корпоративные
сервисы .NET
ИНТУИТ, 2009
21
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
Веб-сервисы в .NET (2)
1. Программируемые компоненты приложений,
доступные посредством стандартных Интернетпротоколов
2.
Центральная часть архитектуры .NET
3.
Распределяют функциональность по глобальной сети
4.
Строятся на существующих и развивающихся
стандартах: HTTP, XML, SOAP, UDDI, WSDL
и др.
ИНТУИТ, 2009
22
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
Компонентное программирование в .NET (1)
• Компоненты – это:
– независимые повторно используемые и
тиражируемые модули;
– в целом более крупные, чем объект
(объекты – конструкции уровня ЯП);
– могут содержать множественные классы;
– независимы от языка реализации.
• В общем случае, разработчик и пользователь
компонента территориально разделены и пользуются
разными языками в единой среде.
ИНТУИТ, 2009
23
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
Компонентное программирование в .NET (2)
• Компонентная объектная модель (COM):
– основной стандарт Microsoft для компонент;
– содержит протокол для инициализации и
использования компонентов внутри одного процесса,
между процессами или между компьютерами;
– основа для ActiveX, OLE и многих других технологий;
– поддерживается в Visual Basic, C++, .NET и др.
• Модель Java Beans:
– основной стандарт Sun Microsystems для компонент;
– зависима от языка реализации.
ИНТУИТ, 2009
24
Корпоративные системы
Лекция 7: Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
Сравнение компонентно- и
объектно-ориентированного программирования
1. Основные понятия объектно-ориентированного
программирования:
• класс (class);
• интерфейс (interface)
2. Основные понятия компонентно-ориентированного
программирования:
• свойство (property);
• событие (event);
• сборка (assembly)
ИНТУИТ, 2009
25
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
.NET – наиболее существенные недостатки
1.
2.
3.
4.
Высокие требования к аппаратному обеспечению
(минимум 256M RAM, 10G HDD для работы с Microsoft
Visual Studio .NET)
Сложности работы с некоммерческими релизами
программного обеспечения (некоторая неустойчивость,
отсутствие полномасштабной документации);
Поддержка ряда теоретически интересных и практически
полезных языков программирвоания не в полном объеме
(SML для Visual Studio .NET – в процессе реализации);
Инструментарий .NET (и компиляторы для языков
программирования) не ратифицированы по
международным стандартам.
ИНТУИТ, 2009
26
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
Платформа .NET – выводы (1)
Стратегическая идеология и технологическая платформа
Microsoft на ближайшее десятилетие
2. Несомненное качественное превосходство над аналогами
(Borland Delphi, Microsoft Visual Studio и др.) за счет:
• интероперабельности и межъязыкового
взаимодействия;
• многоуровневой безопасности;
• интеграции с веб-сервисами;
• облегчения разворачивания и использования.
3. Некоторая незавершенность решения для широкого
коммерческого использования в силу концептуальной
новизны и грандиозности проекта.
1.
ИНТУИТ, 2009
27
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
Платформа .NET – выводы (2)
1.
.NET – развитие платформы Windows
2.
.NET – фундамент для создания корпоративных
приложений нового поколения
3.
основа. NET – компонентная интеграция приложений на
уровне сервисов, взаимодействующих посредством языка
XML и протокола SOAP
4.
стратегическая цель .NET – создание инфраструктуры
для разработки и функционирования распределенных
приложений на базе Интернет-стандартов
ИНТУИТ, 2009
28
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
Библиография
1.
2.
3.
4.
5.
6.
http://msdn.microsoft.com/net
Nathan A. .NET and COM: The Complete Interoperability
Guide. Sams, 2002, 1608 pp.
Box D. Essential .NET, Vol.1: The Common Language
Runtime. Addison Wesley, 2002, 432 pp.
Grimes F. Microsoft .NET for Programmers. Manning
Publications, 2002, 386 pp.
J. Richter. Applied Microsoft .NET Framework
Programming. Microsoft Press, 2002, 556 pp.
Зыков С.В. Проектирование корпоративных порталов.–
М.: МФТИ, 2005.– 258 с.
ИНТУИТ, 2009
29
Корпоративные системы
Особенности платформы .NET для разработки корпоративных приложений
Благодарю за внимание!
Вопросы?
• http://zykov.altweb.ru
• [email protected]
• [email protected]
ИНТУИТ, 2009
30