دانلودمقاله مفاهیم اولیه برنامه نویسی در دات نت

دات نت محیطی جدید بمنظور طراحی، پیاده سازی و اجرای برنامه های کامپیوتری را در اختیار طراحان و پیاده کنندگان نرم افزار قرار می دهد. با استفاده از پلات فرم فوق ، می توان بسرعت اقدام به پیاده سازی نرم افزار نمود.
برنامه های تولیده شده ، امکان استفاده از پتانسیل های محیط
( Common Language Runtime CLR ) را خواهند داشت . آشنائی با مفاهیم اولیه برنامه نویسی در محیط فوق ، دارای اهمیت خاص خود بوده و سرعت در استفاده مطلوب از محیط فوق ، را بدنبال خواهد داشت . در مقالاتی که در این زمینه ارائه خواهد شد به بررسی مفاهیم اولیه برنامه نویسی محیط فوق ، خواهیم پرداخت . در این راستا ، در ابتدا با نحوه نوشتن یک برنامه آشنا و در ادامه به تشریح برخی از مفاهیم مهم در این زمینه ، خواهیم پرداخت .
نوشتن یک برنامه در فریمورک دات نت
تمامی زبانهای حمایت شده در دات نت ، از سیستم نوع یکسان ، کتابخانه کلا س فریمورک مشابه و CLR استفاده خواهند کرد . بدین ترتیب، تمامی برنامه های نوشته شده با یکی از زبانهای حمایت شده ، خصایص مشابهی را به اشتراک می گذارند. شاید مهمترین تفاوت قابل توجه در رابطه با زبان های برنامه نویسی حمایت شده در دات نت ، به گرامر هر یک از آنها برگردد . ( در مثال هائی که در این مقاله ذکر می گردد ، از ویرایشگر Notepad ،در مقابل ویژوال استودیو دات نت، استفاده شده است . مثال های ارائه شده به اندازه کافی ساده بوده تا بتوان بکمک آنان با فرآیندهای ترجمه و اجراء ، بسرعت آشنا گردید ).
نوشتن یک برنامه
برای نوشتن یک برنامه ساده در دات نت ، مراحل زیر را دنبال می نمائیم :
• فاز اول : ایجاد برنامه
برنامه Notepad را فعال و پس از درج کدهای زیر آن را با نام Hello.vb ، ذخیره نمائید .
یک برنامه نمونه نوشته شده به زبان VB.NET
Imports System
Public Class MainApp
Public Shared Sub Main( )
Console.WriteLine( "Welcome to .NET Programming " )
End Sub
End Class
• فاز دوم : ترجمه و ایجاد یک فایل اجرائی
برای اجراء برنامه ایجاد شده در مرحله قبل ، در ابتدا کمپایلر VB.NET را از طریق خط دستور و بصورت زیر فعال می نمائیم : ( دستور فوق را می توان از طریق خط دستور ویندوز و یا خط دستور موجود در ویژوال استودیو ، فعال کرد )
vbc Hello.vb
در ادامه و پس از ایجاد فایل اجرائی (hello.exe ) ، امکان اجرای برنامه فراهم می گردد.

استفاده از Namespace
با استفاده از VB.NET ، می توان به کلاس ها مراجعه و از آنان استفاده کرد . در مثال زیر ، یک نمونه از کلاس System.Io.FileStream ، ایجاد شده است .
Dim aFileStream As System.IO.Filestream
مراجعه به Namespace های مورد نیاز در یک برنامه روشی مناسبتر در این زمینه است . با استفاده از namespace ، ضرورتی به توصیف تمامی مراجعات به کتابخاته کلاس ، وجود نخواهد داشت .
Imports System.IO
.....
Dim aFileStream As Filestream
مثلا" برای دستیابی به اشیاء System ، می بایست از Namespace با نام System در برنامه استفاده گردد. ( Imports) .
تعریف namespace و کلاس
VB.NET ، امکانات حمایتی لازم در خصوص ایجاد Namespace های خاص و کلاس های مربوط به آن را ارائه می نماید. (نکته : مدل زیر یک روش عمومی برای نامگذاری namespace است ) :

CompanyName.TechnologyName
.For Example:
Microsoft.Office
namespace در VB.NET
در VB.NET با استفاده از عبارت namespace می توان یک namespace را تعریف کرد . با استفاده از namespace تعریف شده ، امکان کپسوله نمودن کلاس های ایجاد شده ، فراهم خواهد شد.
Namespace CompVB
Public Class StringComponent
....
End Class
End Namespace
برخی از ویژگی های namespace عبارتند از :
• namespace می تواند درون سایر namespace ها ، مستقر گردند .
• یک namespace می تواند در چندین فایل تعریف گردد .
• یک فایل حاوی کد مبداء می تواند چندین namespace را تعریف نماید.
نقاط ورود ، حوزه ، تعاریف
هر برنامه اجرائی می بایست شامل یک نقطه ورود خارجی باشد . مکان فوق ، محلی را که برنامه اجرای خود را از آنجا آغاز می نماید ، مشخص می نماید..در VB.NET تمامی کد می بایست در متدهای یک کلاس قرار بگیرد.
نقاط ورود در VB.NET
بمنظور ارائه کد نقطه ورود در VB.NET ، در ابتدا می بایست یک ماژول و یا یک کلاس مشخص گردد .
Public Module modMain

Public Class clsMain
در ادامه می بایست نقطه ورود برای برنامه ، مشخص گردد. نقطه ورود ، می بایست بعنوان یک متد عمومی که main نامیده می شود ، در نظر گرفته شود.( کمپایلر به دانش فوق نیاز خواهد داشت ) . در یک کلاس ، متد فوق می بایست بصورت اشتراکی تعریف گردد .امکان تعریف متد فوق در یک ماژول بصورت اشتراکی ، وجود نخواهد داشت . نحوه تعریف ( مشخص نمودن ) نقاط ورود برای یک ماژول و یا یک کلاس ، بصورت زیر است :
Public Module modMain
Public Sub Main( )
...
End Sub
End Module

Public Class clsMain
Public Shared Sub Main( )
...
End Sub
End Class
حوزه
VB.NET ، از نقطه بعنوان یک عملگر resolution حوزه ، استفاده می نماید . مثلا" در صورت استفاده از متد WriteLine مربوط به کلاس Console ، از گرامر Console.WriteLine ، استفاده می شود.
تعاریف
در VB.NET ، الزامی به تعریف یک متغیر قبل از استفاده از آن نمی باشد . پیشنهاد می گردد که در چنین مواردی متغیرها با صراحت تعریف گردند. در این راستا می توان از عبارت options ، استفاده کرد. بمنظور ایجاد نمونه ای از یک شی ، از New استفاده می گردد. مثال زیر ، نحوه تعریف یک شی از نوع Comp در namespace با نام Lib و با نام MyComp را نشان می دهد .
Dim myComp As New Lib.Comp( )
کنسول ورودی و خروجی
می توان از کلاس Console ، مربوط به CLR وابسته به System Namespace ، برای ورودی و خروجی هر نوع رشته و مقادیر عددی توسط متدهای Read , ReadLine و Write,WriteLine استفاده کرد . برنامه زیر، نحوه نمایش یک رشته در خروجی را نشان می دهد .
برنامه نمونه :
Imports System
Public Class MainApp
Public Shared Sub Main( )
Console.WriteLine( "Welcome to .NET Programming " )
End Sub
End Class
ترجمه و اجراء یک برنامه فریمورک دات نت
اکثر جنبه های برنامه نویسی در دات نت برای تمامی زبانهای سازگار ، یکسان است . هر کمپایلر حمایت شده باعث تولید کدهای "خود تشریح " MSIL)Microsoft Intermediate Language) ، می گردد . تمامی کدهای مدیریت یافته ( Managed code ) با استفاده از CLR(Common Language runtime) ، اجراء خواهند شد . CLR ، امکان یکپارچگی بین برنامه ها ، مدیریت اتوماتیک حافظه ، برخورد یکدست با موارد خاص و استثناء ، امنیت پیشرفته و در نهایت یک مدل برنامه نویسی ساده و همگن را ارائه می نماید.
گزینه های کمپایلر
فریمورک دات نت، دارای یک کمپایلر خط دستوری برای VB.NET است ( vbc.exe ) . برای ترجمه برنامه Hello.vb ، بکمک کمپایلر فوق ، از دستور زیر استفاده می شود :
vbc Hello.vb
گرامر فوق، باعث فراخوانی کمپایلر VB.NET می گردد. در این مثال خاص، صرفا" نام فایل مورد نظر برای کمپایلر مشخص شده و در ادامه ، کمپایلر فایل اجرائی را تولید خواهد کرد ( Hello.exe )
گزینه های خط دستور
در VB.NET ، می توان لیست کاملی از گزینه های همراه کمپایلر را با استفاده از ?/ ، مشاهده نمود ( ?/ Vbc ) . از گزینه های مفید در این زمینه، می توان به سوئیچ out/ ، ( نام فایل خروجی را مشخص می نماید) و سوئیچ target/ ، ( نوع کد مقصد را مشخص می نماید") ، اشاره کرد. بصورت پیش فرض ، نام فایل خروجی مشابه نام فایل ورودی و با انشعاب exe . ، خواهد بود. مقدار پیش فرض برای تعیین نوع کد مقصد ، یک برنامه اجرائی است ( سوئیچ t/ ، دارای عملکردی معادل با سوئیچ target/ است ). دستور زیر نحوه استفاده از سوئیچ های فوق را نشان می دهد :
vbc /out :hello.exe /t:exe hello.vb
استفاده از گزینه کمپایل reference/
در زمان مراجعه به سایر اسمبلی ها ، می بایست از سوئیچ reference/ ، استفاده گردد . گزینه فوق این امکان را برای کمپایلر فراهم می آورد که اطلاعاتی را ایجاد و در کتابخانه های مشخص شده استقرار تا زمینه استفاده از آنان برای کد مورد نظر ( در حال ترجمه ) ، فراهم گردد. مثال زیر نحوه ایجاد یک برنامه اجرائی از طریق خط دستور و با استفاده از reference / ، را نشان می دهد .
( عملکرد سوئیچ r / مشابه reference / است ).
Vbc / r:assembll.dll , assemb2.dll / out :output.exe input.vb
در بخش دوم این مقاله به بررسی فرآیند اجراء مدیریت یافته ( اداره شده ) ، خواهیم پرداخت .
مفاهیم اولیه برنامه نویسی در دات نت ( بخش دوم )
در بخش اول این مقاله به بررسی یک برنامه نمونه ساده دات نت پرداخته شد و از این رهگذر با برخی مفاهیم اولیه و در عین حال مهم برنامه نویسی در دات نت آشنا شدیم . در بخش دوم این مقاله به بررسی فرآیند اجراء پرداخته و بدنبال آن با برخی دیگر از مفاهیم اساسی برنامه نویسی در دات نت آشنا خواهیم شد .
در فریمورک دات نت ، CLR زیر ساخت لازم برای یک محیط اجراء مدیریت یافته ( اداره شده ) را فراهم می نماید . در زمان پیاده سازی یک برنامه در فریمورک دات نت ، برنامه مورد نظر می تواند با استفاده از هر یک از زبان های سازگار با CLR ، نوشته گردد. کمپایلر استفاده شده ، کدها را به مقصد CLR ، ترجمه می نماید . پس از فرآیند ترجمه کد نوشته شده ، یک ماژول مدیریت یافته( اداره شده ) ایجاد خواهد شد. ماژول فوق، در فایلی که PE)Portable Executable) ، نامیده می شود، قرار گرفته و شامل اطلاعات زیر خواهد بود :
• MSIL)Microsoft Intermediate Language) ، کمپایلر کد نوشته شده را به MSIL ترجمه می نماید . کد فوق ، مجموعه ای از دستورالعمل های مستقل از نوع پردازنده بوده و در ادامه با توجه به نوع پردازشگر به کدهای مختص ماشین تبدیل می گردند.
• Type metadata .اطلاعات فوق ، نوع ها ، اعضاء و سایر مراجع استفاده شده توسط CLR در زمان اجراء را بطور کامل تشریح خواهد کرد.
• مجموعه ای از سایر منابع . منابع فوق ، شامل موارد متععدی نظیر فایل های Jpg . و یا Bmp . ، می باشند .
اگر در زمان استفاده از کمپایلر ویژوال بیسیک از سوئیچ target / ، استفاده و مقدار آن Exe و یا Library در نظر گرفته شود ، کمپایلر یک ماژول اجرائی را تولید که یک اسمبلی (Assembly ) خواهد بود. اسمبلی ها بخش ضروری و اساسی برنامه نویسی در فریمورک دات نت بوده و CLR از آنان بعنوان واحدهای پایه و بمنظور اشتراک ، بکارگیری امنیت و ورژن های متفاوت، استفاده می نماید. CLR دات نت ، صرفا" کدهای MSIL را که در یک اسمبلی موجود می باشند ، اجراء خواهد کرد . در صورتیکه بهمراه سوئیچ target / (در کمپایلر ویژوال بیسیک ) ، از Module استفاده شود ، کمپایلر یک ماژول مدیریت یافته را تولید که یک اسمبلی نخواهد بود .ماژول تولیده شده ، شامل یک مانیفست نبوده و نمی تواند توسط CLR ، اجراء گردد. یک ماژول مدیریت یافته را می توان به یک اسمبلی و از طریق استفاده از کمپایلر ویژوال بیسیک و یا با استفاده از Assembly Linker) Al.exe) اضافه نمود. در ادامه به تشریح MSIL ، متادیتا و اسمبلی خواهیم پرداخت .
کد اجرائی
در زمان اجرای یک برنامه مدیریت یافته ، لودر سیستم عامل ، CLR را در حافظه مستقر و در ادامه زمینه اجرای کد MSIL ماژول های مدیریت یافته ، فراهم می گردد. با توجه به اینکه پردازنده میزبان در مقطع کنونی ، قادر به اجرای مستقیم دستورالعمل های MSIL نخواهد بود، CLR ، می بایست در ابتدا دستورالعمل های MSIL را به کد مختص ماشین و با توجه به نوع پردازنده ، تبدیل نماید .
CLR ، تمام کدهای MSIL را به دستورالعمل های مستقل از پردازنده در زمان لود ، ترجمه نخواهد کرد . در مقابل، CLR در زمان فراخوانی هر یک از توابع ، دستورالعمل های مربوطه را به کد مختص پردازنده تبدیل خواهد کرد.MSIL ، صرفا" در زمان مورد نیاز، ترجمه خواهد شد . عناصر CLR که مسئولیت انجام عملیات فوق را برعهده دارند، کمپایلر JIT)Just in Time) ، نامیده می شود . ترجمه JIT ، باعث صرفه جوئی حافظه و زمان در حین مقداردهی اولیه برنامه می گردد .
Appliaction Domain
سیستم عامل و محیط های اجراء نوع های خاصی از ایزولاسیون ( تمایز) بین برنامه ها را ارائه می نمایند . با ارائه سرویس فوق ، این اطمینان بوجود خواهد آمد که یک برنامه در حال اجراء قادر به تاثیر منفی بر سایر برنامه ها ی غیر مرتبط ، نخواهد بود . ویژگی فوق ، یک واحد ایمن و چندکاره پردازش را ارائه نموده و CLR بر اساس آن قادر به ایزولاسیون بین برنامه ها خواهد بود. حوزه های برنامه ، عموما" توسط میزبانان زمان اجراء که مسئولیت فعال نمودن CLR قبل از اجرای برنامه ها را برعهده دارند ، فراهم می گردد.
متادیتا
هر کمپایلر که مقصد آن CLR است ، نیازمند توزیع ( انتشار) کامل متادیتا در هر یک از ماژول های مدیریت یافته است .متا دیتا ، مجموعه ای از جداول داده بوده که بصورت کامل هر یک از عناصر تعریف شده در یک ماژول را تشریح می نماید .اطلاعات فوق ، شامل نوع داده ، اعضاء بهمراه تعاریف مربوطه ، پیاده سازی و مراجعه به سایر نوع ها و اعضاء باشد . متادیتا ، تمامی اطلاعات موردنیازبرای ارتباط عناصر نرم افزاری تولیده شده را در اختیار CLR قرار خواهد داد .رویکرد فوق ، جایگزینی مناسب برای تمامی تکنولوژی های قدیمی نظیر: IDL)Interface Defination Language) ، کتابخانه های نوع و ثبت خارجی ( External registration ) ، می باشد. متا دیتا همواره در یک فایل exe . و یا dll . ، حضور داشته و شامل کد MSIL است . بنابراین ، امکان تفکیک متادیتا از کد MSIL وجود نخواهد داشت .با توجه به اینکه متادیتا در یک مستقل از یک زبان برنامه نویسی خاص بوده و در یک محل مرکزی نظیر ریجستری ویندوز ذخیره نمی شوند ، امکان تشریح اتوماتیک برنامه های دات نت ، فراهم می گردد.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  90  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید