c# Folien 101 - iste.uni- · PDF fileEine Klasse, die in C# geschrieben ist, kann von einer Klasse in Visual Basic 2005 beerbt werden. Beide Klassen können Daten

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Einführung in die Programmiersprache C#

Rainer [email protected]


Kapitel 1: C# Übersicht

Entwicklung bis heuteKonzepteArchitektur

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Folie 3se-rt www.se-rt.de - © 2009 Software-Engineering Rat&Tat - TTI GmbH C# 1.01

C# und .NET: die Entwicklung

.NET 3.5 und Visual Studio 2008 werden veröffentlichtNovember 2007

.NET 3.0 wird veröffentlichNovember 2006

.NET 2.0 und Visual Studio 2005 werden veröffentlichtNovember 2005

.NET 1.1und Visual Studio 2003 werden veröffentlichtApril 2003

.NET 1.0 und Visual Studio .NET 2002 werden veröffentlichtJanuar 2002

C# wird zur Standardisierung eingereichtOktober 2000

Bill Gates stellt erstmals die .NET-„Vision“ vor.Juni 2000

EreignisDatum


.NET: Framework, Sprachen und Werkzeuge

Base Class Library

Common Language Specification

Common Language Runtime

Data and XML

VB C++ C#

Visu

al Stu

dio

.NE

T

WebServices

JScript …

UserInterface

Quelle: Microsoft

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.NET FrameworkDas .NET Framework umfasst:

Laufzeitumgebung: Common Language Runtime (CLR) mit einer für alle .NET gemeinsamen Common IntermediateLanguage (CIL). Z.B. ist der Garbage Collector in der CLR implementiertTypsystem: Common Language Specification (CLS)undCommon Type System (CTS). Alle .NET-Sprachen basieren auf gemeinsamen Basis-Typen.NET Bibliothek: Umfangreiche (Klassen-) Bibliothek z.B. für grafische Oberfläche, Web-Anwendungen, Datenbank, Sockets, XML, Multi-Threading, Kryptographie usw.


.NET Framework: ein SprachenmixEine .NET-Anwendung kann in unterschiedlichen Sprachen geschrieben werden (z. B. C#, J#, C++/CLI, Visual Basic .NET)Eine Klasse, die in C# geschrieben ist, kann von einer Klasse inVisual Basic 2005 beerbt werden. Beide Klassen können Daten miteinander austauschen und Ausnahmen weiterreichen.Es gibt unter .NET keine „bevorzugte“ Programmiersprache. Vorteil: Jeder kann in der Sprache seiner Wahl programmieren.Die Klassenbibliothek, das Typsystem und die Laufzeitumgebung ist für alle .NET Sprachern gleich.

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Common Intermediate LanguageDie CIL ist der „Befehlssatz“ der Virtual Machine von .NET

D.h. .NET-Anwendungen sind plattform-unabhängig in CIL geschriebenDer CIL-Code sichert die kompatibilität zwischen den verschiedenen .NET ProgrammiersprachenCIL ist eine „objektorientierte Assemblersprache“



C++/CLI nimmt Sonderstellung ein: wird (meistens) direkt in Maschinencode compiliert (d.h. CIL wird nicht verwendet)

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Class Loader

IL to NativeCompilers

CodeManager

GarbageCollector

Security Engine Debug Engine

Type Checker Exception Manager

Thread Support COM Marshaler

Quelle: Microsoft


Architektur des .NET Framework

.NET Programmiersprachen

Ein gemeinsames Typsystem für alle .NET Sprachen

Umfangreiche Klassen-Bibliothek

Laufzeitumgebung

Quelle: Microsoft

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Folie 11se-rt www.se-rt.de - © 2009 Software-Engineering Rat&Tat - TTI GmbH C# 1.01 Quelle: Microsoft


Kapitel 2: C# Grundlagen

Kommentare, Bezeichner, reservierte WörterTypenübersichtOperationenArraysKontrollstrukturen

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Einfaches BeispielC#-CodeUML-Darstellung

class Person {private double gehalt;

public double getGehalt() {return gehalt;

}

public void setGehalt(int g) {gehalt = g;

}

public void gehaltErhoehen() {gehalt = gehalt + 100;

}}

Person.cs

Person

gehalt: double

gehaltErhoehen()setGehaltgetGehalt


Testrahmen für die Klasse Person

class Program{static void Main(string[] args){Person donald = new Person();

donald.setGehalt(1000);

Console.WriteLine("Donald verdient " + donald.getGehalt() + " EUR.");

donald.gehaltErhoehen();

Console.WriteLine("Donald verdient " + donald.getGehalt() + " EUR.");

}}

Fest definierter Name der Startmethode

PersonTest.cs

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KommentareKommentierter Bereich/* Dies ist ein Kommentar,der über mehrereZeilen verläuft */

Zeilenkommentarint x = 1; // Anfangswert// ab jetzt folgen Initialisierungen


Reservierte Wörter

true

throw

this

switch

struct

string

static

stackalloc

sizeof

short

sealed

sbyte

return

voidrefinternalexternchecked

uintnullforeachdelegatebase

readonly

public

protected

private

params

override

out

operator

object

new

namespace

yieldlongfixedcontinue

whilelockfinallyconst

volatileisfalseclass

virtualinterfaceexplicitchar

usinginteventcatch

ushortinenumcase

unsafeimplicitelsebyte

uncheckedifdoublebreak

ulonggotodobool

typeoffordefaultas

tryfloatdecimalabstract

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BezeichnerMüssen mit einem Buchstaben beginnen_ zählt als BuchstabeDas Präfix @ ist zulässig und ermöglicht die Verwendung von Schlüsselwörtern als Bezeichner (aus stilistischen Gründen wird jedoch dringend davon abgeraten)Dann dürfen beliebige weitere Zeichen folgenAchtung: keine Schlüsselwörter verwenden

Konventionen:Klassennamen und Methodennamen werden großgeschriebenAttribute werden klein geschriebenBei Wortzusammensetzungen wird der erste Buchstabe des Folgeworts groß geschrieben (z.B. CamelCase)Lokale Variablen werden klein geschrieben


Typenübersicht

System.Booleantrue, falsebool

System.Double+/-1.79769313486231570 * 10308 (64 Bit IEEE 754)double

System.Single+/-3.40282347 * 1038 (32 Bit IEEE 754)float

System.UInt160...216-1ushort

System.Byte0...28-1 (also: 0…255)byte

System.UInt640...264-1ulong

System.UInt320...232-1uint

Unicode Zeichen

128 Bit

-263...263-1

-231...231-1

-215...215-1 (also: -32768…32767)

-27...27-1 (also: -128…127)

Belegung (Wertebereich)

System.Charchar

System.Decimaldecimal

System.Int64long

System.Int32int

System.Int16short

System.SBytesbyte

Abgebildet aufTyp

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Operationen

Zuweisung=, *=, /=, %=, +=, -=, <<=, >>=, >>>=, &=, ^=, |=

Bedingungsoperator? :

logisches Oder||

logisches Und&&

bitweise Oder|

bitweise Exklusives Oder^

bitweise Und&

Vergleiche<,>, >=, <=, ==, !=

Typ-Prüfung, Typ-Wandlungis as

Bitweise verschieben<<, >>

Addition, Subtraktion+, -

Multiplikation, Division, Modulo*, /, %

Typ-Konvertierung(typ)

Unäre Operatoren: Vorzeichen, logisches Komple-ment, bitweises Komplement, Inkrement, Dekrement

+, -, !, ~, ++, --

Primäre Operatoren: Klammerung, Laufzeitinformation, Überlaufprüfung

(x) x.y f(x) a[x] x++ x–- new typeofsizeof checked unchecked

Op

era

tor-

Vo

rra

ng


Spezielle OperatorenInkrement

int a = 10, b;

b = a++; // -> a = 11, b = 10b = ++a; // -> a = 12, b = 12

Bedingungsoperatorx = bedingung ? wertFallsBedErfuellt : wertFallsBedNichtErfuellt;

if(bedingung) {x = wertFallsBedErfuellt;

} else {x = wertFallsBedNichtErfuellt;

}

Ist gleichbedeutend mit

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AufzählungenBenannte Zahlen-Konstanten, standardmäßig 4 Byte

enum Farbe{

rot, blau, gruen // die Werte sind 0, 1, 2}

// ...Farbe f = Farbe.blau;

if(f == Farbe.rot) { ... }if(f == 1) { ... } // Achtung: Fehler!

enum Jahreszeit{

fruehling=1, sommer = 5, herbst = 12, winter = 20}

enum Status : byte { on, off }


Kontrollstrukturen: ifif-Anweisung

...if(a > 20) {

// ...} else {

// ...}

Der if-Ausdruck muss vom Typ bool seinDer else-Teil kann entfallen

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Kontrollstrukturen: switchFallunterscheidung

switch (programmiersprache){case "C":Console.WriteLine("Mühsam");break;

case "C++":Console.WriteLine("Besser");break;

case "C#": case "Java":Console.WriteLine("Noch besser");break;

case null:Console.WriteLine("?");break;

default:Console.WriteLine("Noch besser");break;

}

Die case-Marken müssenvon einem breakbeendet werdenAls Ausdruck im switchund den case-Markenkönnen Integer, enumund string-Typenverwendet werdenwird ein expliziter casenicht gefunden, wird der default-Block eingesprungen


Kontrollstrukturen: SchleifenSchleifen: for, while, do-while

for(int i = 0; i < 10; i++) {// ...

}

int j = 0;while(j < 10) {

j++;// ...

}

int k = 0;do {

k++;// ...

} while(k < 10);

break: Ablauf abbrechen und nach dem (innersten) Strukturende fortsetzencontinue: Ablauf abbrechen und mit nächstem Schleifenwert fortsetzen

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Kontrollstrukturen: foreach

int[] primzahlen = { 1, 3, 5, 7, 11 };foreach (int x in primzahlen){

Console.WriteLine(x);}

string abc = "abcdefghijklmnopqr";foreach (char z in abc){

Console.WriteLine(z);}

"Bequeme" Schleife für KollektionenArrays, Strings sowie alle Klassen, die das Interface IEnumerableimplementieren


ArraysEin- oder mehrdimensionale FelderIndex beginnt bei 0

int[] a;int[] b = new int[5];int[] c = new int[] { 7, 11, 99 };int[] d = { 7, 11, 99 }; // KurzformPerson familieDuck[] = new Person[5]; // 5 Personenreferenzen

// Hilfsfunktionen zur Arraybehandlung in der Klasse Array:Array.copy(d, a, 2); // kopiert d[0…1] nach a

int[][] e = new int[2][]; // 2 Zeilen, undef. Anzahl Spaltene[0] = { 1, 3, 5, 7 }; // Zeile 0 hat 4 Spaltene[0] = { 11, 13, 17, 19, 21 }; // Zeile 1 hat 5 Spalten

int[,] f = new int[2, 3]; // "rechteckiges" Arrayint[,] g = { 1, 2, 3 }, { 4, 5, 6}};

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Referenzparameterint x = 15;Console.WriteLine("x=" + x);test(ref x);Console.WriteLine("x=" + x);string text = "Hallo";test(ref text);Console.WriteLine("text=" + text);

x=15i=15i=99x=99text=Kaffee

private static void test(ref int i){

Console.WriteLine("i=" + i);i = 99;Console.WriteLine("i=" + i);

}private static void test(ref string s){

s = "Kaffee";}


Out-Parameter

string text1;string text2;test(out text1, out text2);Console.WriteLine("text1=" + text1);Console.WriteLine("text2=" + text2);

private static void test(out string s1, out string s2){

s1 = "Kaffee";s2 = "Tasse";

}

out verhält sich wie ref als call by reference, es sind aber auch uninitialisierte Übergaben zulässig

text1=Kaffeetext2=Tasse

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Variable ParameterlisteDer letzte Parameter einer Parameterliste kann als Array deklariert werden. Es kann dann eine beliebige Menge an Einzelwerten übergeben werden.Dieser Parameter muss mit dem Schlüsselwort paramsgekennzeichnet werden

int ergebnis;summe(ergebnis, 1, 3, 6, 8, 9, 12, 8);Console.WriteLine("ergebnis=" + ergebnis);

private static void summe(out int ergebnis, params int[] werte){

ergebnis = 0;foreach (int i in werte) ergebnis += i;

}


NamensräumeNamensräume fassen mehrere Klassen, Structs, Interfaces, Enumerationen und Delegates zu einer logischen Einheit zusammen

namespace Namensbereich1{

class A { … }class B { … }

}

namespace MeinProjekt{

using Namensbereich1;class Program{

A a;// ...

}}

Alternativ zu „using“ kann der vollqualifizierte Name verwendet werden:

Namensbereich1.B b = ...

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partial classEine Klasse kann auf mehrere Dateien aufgesplittet werden.

namespace BusinessObject{

partial class Person {

// ... erster Teil ...}

}

namespace BusinessObject{

partial class Person {

// ... zweiter Teil ...}

}

Datei1.cs

Datei2.cs


Zahlenüberlauf

int x = 1000000; // 10 hoch 7

int y = x * x;Console.WriteLine("y=" + y);

Wenn bei arithmetischen Operationen der Wertebereich überschritten wird, tritt kein Fehler auf.

Abhilfe: der Operator checked

y=-727379968

int x = 1000000; // 10 hoch 7

checked{

int y = x * x;Console.WriteLine("y=" + x);

}

Unbehandelte Ausnahme: System.OverflowException: Die arithmetische Operation hat einen Überlauf verursacht.

Die Überlaufprüfung kann auch über Compiler-Einstellungen ein-/ausgeschaltet werden

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Zeiger – unsafe und fixed

// angenommen, x ist // ein Attribut von punsafe{

fixed (int* b = &p.x){

*b = 99;// ...

}}

Innerhalb von unsafe-Methoden oder Code-Bereichen können Zeigeroperationen ausgeführt werden

Der Gültigkeitsbereich des nicht sicheren Kontexts reicht von der Parameterliste bis zum Methodenende, sodass auch in der Parameterliste Zeiger verwendet werden können

class UnsafeTest {unsafe static void quadrat(int* p){

*p *= *p;}unsafe static void Main() {

int i = 5;quadrat(&i);Console.WriteLine(i);

}}

Über das Schlüsselwort fixed wird der GarbageCollector angewiesen, referenzierten Speicher (z.B. von Arrays oder Objekt-Attributen) nicht freizugeben.


Kapitel 3: C# Basisklassen

StringDatumArraysEinfache Datei Ein-/Ausgabe

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StringDer Datentyp zur Zeichenkettenbehandlung ist stringDie string-Methoden (z.B. Insert, Remove, usw.) sind unverändernd, d.h. der Empfängerstring ändert sich nicht. Veränderbare Strings StringBuilder

string s1 = "Kaffee";string s2 = "tasse";string s3 = s1 + s2;Console.WriteLine(s3);Console.WriteLine(s3.ToUpper());Console.WriteLine(s3.IndexOf(s2));Console.WriteLine(s3[7]);

string s4 = s3.Insert(6, "unter");

Console.WriteLine(s3);Console.WriteLine(s4);

KaffeetasseKAFFEETASSE6A

KaffeetasseKaffeeuntertasse

Ausgabe:


DatumDatum wird durch die Klasse DateTime behandeltDer Abstand zwischen zwei DateTime-Objekten ist ein Objekt der Klasse TimeSpan

DateTime heute = DateTime.Now;DateTime weihnachten2009 = new DateTime(2009, 12, 24, 12, 0, 0);

Console.WriteLine(heute.ToString("dd.MM.yyyy HH:mm"));Console.WriteLine(weihnachten2009.ToString("d"));Console.WriteLine(weihnachten2009.ToString("D"));

TimeSpan ts = weihnachten2009 - heute;Console.WriteLine("Tage bis Weihnachten:" + ts.Days);

30.09.2009 16:0824.12.2009Donnerstag, 24. Dezember 2009Tage bis Weihnachten:84

Ausgabe:

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Konsolen-AusgabeConsole.Write(x)Console.WriteLine(x)

Console.WriteLine("{0}, {1}", a, b)

Platzhalter-Syntax"{" n ["," width] [":" format [precision] "}"

n: Argumentnummerwidth: Feldbreite (positiv: rechtsbündig, negativ: linksbündig)format (d: Dezimalformat, f: Fixpunktformat, c: Währungsformat, …)precision: Anzahl Nachkommastellen

double d1 = 3.149;Console.WriteLine("{0,2:f2}", d1);

3,15


Tastatur-EingabeConsole.Read() liefert als int die Zeichen Console.ReadLine() liefert die Eingabe als string

string eingabe;do {

eingabe = Console.ReadLine();Console.WriteLine("Ihre Eingabe:"

+ eingabe);} while (eingabe != "Ende");

HalloIhre Eingabe:HalloTestIhre Eingabe:TestEndeIhre Eingabe:Ende

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Textdatei schreiben

FileStream fs = new FileStream("C:\\Daten\\Quadrate.txt",

FileMode.Create);StreamWriter writer = new StreamWriter(fs);

writer.WriteLine("Quadratzahlen");for (int i = 0; i < 20; i++){

writer.WriteLine("i={0} i*i={1}", i, i * i);}writer.Close();fs.Close();


Textdatei lesen

FileStream fr = new FileStream("C:\\Daten\\Quadrate.txt", FileMode.Open);

StreamReader reader = new StreamReader(fr);string zeile;while((zeile = reader.ReadLine()) != null){

Console.WriteLine(zeile);}reader.Close();fr.Close();

Quadratzahleni=0 i*i=0i=1 i*i=1i=2 i*i=4i=3 i*i=9i=4 i*i=16i=5 i*i=25i=6 i*i=36i=7 i*i=49i=8 i*i=64i=9 i*i=81...

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Kapitel 4: C# Klassen

SichtbarkeitenAttribute, MethodenPropertiesKonstruktor, DestruktorKlassenmethoden und –attributeOperatorenüberladungstructs


Beispiel: Klasse „Person“ in C#class Person {

protected string name;protected double gehalt;protected int alter;

public double getGehalt() {return gehalt;

}

public void setGehalt(double g) {gehalt = g;

}

public void gehaltErhoehen() {// es gibt für alle 100 EUR mehrgehalt = gehalt + 100;

}// ...

}

Attribute

Methoden

Klassendefinition

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Sichtbarkeiten

Wie private, aber zusätzlich ist der Zugriff von Kindklassen möglich

protected

Wie public, aber auf das „Assembly“beschränkt

internal

Privat – Zugriff nur von Objekten der selben Klasse

Attribute ohne Sichtbarkeitsangabe sind private

private

Öffentlich – Zugriff generell möglichpublic


Propertiesclass Person{

protected double gehalt;

public double Gehalt{ // ein "Property"

set{

Console.WriteLine("Set");gehalt = value;

}get{

Console.WriteLine("Get");return gehalt;

}}

// ...}

donald.Gehalt = 1000;

double wert = donald.Gehalt;

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MethodenüberladungMethoden mit gleichem Bezeichner können mit unterschiedlicher Signatur „überladen“ werden (overloading)Beispiel:

public void print(){ // ...}public void print(int anzahl){ // ...}public void print(string infoText){ // ...}public void print(int anzahl, string infoText){ // ...}


KonstruktorDer Konstruktor wird beim Erzeugen eines Objekts aufgerufenKontruktoren können überladen werden

Person donald = new Person("Donald", 45, 400);Person daisy = new Person();// ...

class Person {// ...public Person() : this("nobody", 0, 0) { // ...}public Person(string n, int a, double g){

name = n;alter = a;gehalt = g;

}}

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DestruktorDer Destruktor bildet das Gegenstück zum Konstruktor, der Aufrufzeitpunkt ist aber nicht vorhersehbarDer Destruktor hat den Namen wie die Klasse mit ~ (genau wie in C++)Destruktoren sind parameterlos und ohne spezifizierte SichtbarkeitAber Achtung: der Aufrufzeitpunkt in unspezifiziert!Im Gegensatz zu C++ sind bei C# Destruktoren meist unnötig

Eine Ergänzung zum Destruktor bildet das Interface IDisposableEs muss in der Implementierung die Methode Disposeimplementiert werdenÜblicherweise erfolgt der Aufruf vom Destruktor aus


Klassenmethoden und -variablenKlassenvariablen werden je Klasse einmal angelegtKlassenmethoden werden über den Klassenbezeichneraufgerufen: Person.getAnzahlPersonen()

class Person {private static int anzahlPersonen;

public static int getAnzahlPersonen(){return anzahlPersonen;

}

public Person() {anzahlPersonen ++;// ...

}}

Attribut anzahlPersonenwird von allen Objekten der Klasse Person geteilt.

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Klassen und Instanzen

class Person {// ...private static int anzahlPersonen;// ...

};

class Person {// ...public static int getAnzahlPers();// ...

}

class Person {// ...private int alter;// ...

}

class Person {// ...public int getAlter();// ...

}

Klassenattribut: Alle Objekte einer Klasse teilen sich das eine Attribut

Instanzattribut: Jedes Objekt besitzt physisch ein eigenes Attribut

Klassenmethode: Aufruf erfolgt über den Klassennamen:Person.getAnzahlPersonen()

Instanzmethode: Aufruf erfolgt über den Objektbezeicher:wert = donald.getAlter();


Statischer KonstruktorDient der Initialisierung von KlassenattributenHat keine Parameter

Achtung: es wird keine Reihenfolge beim Aufruf der statischen Konstruktoren garantiert

Hinweis: Klassenattribute – wie alle Attribute - werden standardmäßig mit 0 initialisiert

class Person {// ...static Person() {anzahlPersonen = 0;

}// ...

};

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Überladene OperatorenDie arithmetischen Operatoren (+, -, *, /, …) sowie die Vergleichsoperatoren (==, !=, >, …) können für eine Klasse überladen werdenDer Methodenname ergibt sich aus „operator“ und dem Operatorzeichen (z. B. „operator+“)Die Methode muss public static definiert werden

Unäre Operatoren haben einen ÜbergabeparameterBinäre Operatoren haben zwei Übergabeparameter


Beispiel: Klasse „Bruch“

class Bruch {

private int zaehler;private int nenner;

public Bruch() : this (0, 1) { }public Bruch(int z, int n) { zaehler = z; nenner = n; }

public static Bruch operator+(Bruch a, Bruch b) {

return new Bruch(a.zaehler * b.nenner + b.zaehler * a.nenner, a.nenner * b.nenner);

}

public void print() { Console.WriteLine(zaehler+"/"+nenner); }}

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TypwandlungEine Typwandlung eines Referenztyps nach int, double oder in einen anderen Referenztyp kann über einen überladenen cast-Operator erfolgenDieser cast kann „explizit“ oder „implizit“ erfolgen:

Bruch a = ...Bruch b = a + 2; // impliziter cast der "2" (ein int) in Bruch

double c = (double)b; // expliziter cast des Bruch b in double

String d = (string)b; // expliziter cast des Bruch b in string


TypwandlungEine Typwandlung erfolgt durch überladene cast-Operatoren

class Bruch { // ...

public static implicit operator Bruch(int x) // int Bruch{

return new Bruch(x, 1); }public static explicit operator double(Bruch b) // Bruch double{

return ((double)b.zaehler) / b.nenner; }public static explicit operator string(Bruch b) // Bruch string{

return b.zaehler + "/" + b.nenner; }

}

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Eingebettete Klassenclass A{

public void a() {

Console.WriteLine("a");B b = new B();b.b();

}

class B // nicht öffentlich: nur innerhalb A sichtbar{

public void b() { Console.WriteLine("b"); }}

public class C // öffentlich: als A.C auch außerhalb von A sichtbar{

public void c() { Console.WriteLine("c"); }}

}

A a1 = new A();a.a();

A.B b = new B.C(); // Fehler!

A.C c = new A.C(); // OKc.c();


Statische KlassenStatische Klassen können nur statische Attribute oder Methoden haben

static class Konstanten{

public static const double dmInEuro = 1.95583;public static const double mwstSatz = 0.19;

static double nachEuro(double dm) {return dmInEuro * dm;

}

}

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structsstructs sind WerttypenZuweisungen zwischen structs kopieren die Attribute (und nicht die Objektreferenz!)

struct Punkt{

public int m_x;public int m_y;

public Punkt(int x, int y){

m_x = x;m_y = y;

}public void print(){

Console.WriteLine("Ein Punkt x={0} y={1}", m_x, m_y);}

}

Ein Punkt x=1 y=1Ein Punkt x=99 y=1Ein Punkt x=1 y=1

Punkt p1 = new Punkt(1, 1);Punkt p2;p2 = p1;p2.print();p1.m_x = 99;P1.print();p2.print();


Kapitel 4: Vererbung

PrinzipLaufzeitbindungÜberschreiben und verdeckenAbstrakte KlassenInterfaceDie Klasse Object

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Vererbung

SpezialisierungDie Kindklassen „Programmierer“ und „Manager“ werden von der Klasse „Person“abgeleitet - sind Spezialisierungen der Klasse „Person“

GeneralsierungDie Gemeinsamkeiten von „Programmierer“ und „Manager“ werden in der Vaterklasse „Person“vereinigt – „Person“ ist Generalisierung von „Programmierer“ und „Manager“

Person

namealtergehalt

gehaltErhoehen

Programmierer

progSprache

Manager

firmenWagen


VererbungA subclass may inherit the structure and behavior of itssuperclass.

Quelle: Booch, Grady, Object-Oriented Analysis and Design with Applications, 1991

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PolymorphismusMethoden können in Kindklassen mit selbem Namen erneut implementiertDamit entsteht unterschiedliches Verhalten, die öffentliche Struktur bleibt gleichDie Objekte können sich autonom verhalten

class Programmierer : Person {public new void gehaltErhoehen() {

gehalt = gehalt * 2;}

}

C#-Code

UML-Darstellung

Person

gehaltErhoehen()

Programmierer

gehaltErhoehen()

class Person {public void gehaltErhoehen() {gehalt = gehalt + 100;

}}


Beispiel: Polymorphie

Person donald = new Person();Programmierer trick = new Programmierer();

donald.setGehalt(1000);trick.setGehalt(1000);

Console.WriteLine("Donald verdient " + donald.getGehalt() + " EUR.");Console.WriteLine("Trick verdient " + trick.getGehalt() + " EUR.");

donald.gehaltErhoehen();trick.gehaltErhoehen();

Console.WriteLine("Donald verdient " + donald.getGehalt() + " EUR.");Console.WriteLine("Trick verdient " + trick.getGehalt() + " EUR.");

Donald verdient 1000 EUR.Trick verdient 1000 EUR.Donald verdient 1100 EUR.Trick verdient 2000 EUR.

C#-Code

Ausgabe:

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Überschreiben und VerdeckenLaufzeitbindung einer Methode muss ausdrücklich über virtualfestgelegt werden.

In einer Kindklasse kann eine Methode definiert werden als new: Vaterklassenimplementierung wird „verdeckt“; keine Laufzeitbindungoverride: Vaterklassenimplementierung wird überschrieben, Laufzeitbindung (virtual) erforderlich

class Person {public virtual void gehaltErhoehen() {gehalt = gehalt + 100;

}}

Person p = ...

p.gehaltErhoehen();

Bindung erfolgt dynamisch


override/new/baseÜberschreibende (override) oder verdeckende (new) Methoden müssen dieselbe Signatur haben wie die entsprechende Methode der Vaterklasse

Gleiche TypenGleiche ParameterzahlGleiche Parameterart (ref, out)Gleiche Sichtbarkeit

In einer override/new-Methode kann die Implementierung der Vaterklasse aufgerufen werden:

class Programmierer {

public override void gehaltErhoehen() {

base.gehaltErhoehen();// ...

}}

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Verdecken bei statischen MethodenStatische Methoden - diese kennen ja keine dynamische Bindung –können nicht überschrieben (override) werden. Verdecken (new) ist aber möglich.


Statische vs. dynamische BindungStatische Bindung

Dynamische Bindung

class Person {public void m() { ... }}class Programmierer {public new void m() { ... }

}

Person p = new Programmierer()

p.m();

Bindung erfolgt statisch, es wird die Implementierung des Typs von p aufgerufen. D.h. es wird m von Person aufgerufen!

class Person {public virtual void m() { ... }}class Programmierer {public override void m() { ... }

}

Person p = new Programmierer()

p.m();

Bindung erfolgt dynamisch. Es wird m von Programmierer aufgerufen!

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Bildung von Vererbung

VersicherungsNehmerAbschlussDatumJahresBeitragVersicherterGegenstand

SachVersicherungsVertrag1

Zunächst entsteht aus den bekannten Anforderungen eine konkrete Klasse.Motivation zur Vererbung besteht nicht

VersicherungsVertrag

VersicherungsNehmerAbschlußDatum

SachVersicherungsVertrag LebenVersicherungsVertrag

RisikoLVAnteilBegünstigtePersonLaufzeit

3 Eine weitere Klasse nutzt die zuvor stattgefundene GeneralisierungDieser Vorgang wird nun als Spezialisierung bezeichnet

JahresBeitragVersicherterGegenstand

VersicherungsVertrag

VersicherungsNehmerAbschlussDatum

SachVersicherungsVertrag

2

Es wird eine mögliche Wieder-verwendbarkeiterkennbarAllgemeingültige Merkmale werden generalisiert

VersicherungsNehmerAbschlussDatumJahresBeitragVersicherterGegenstand


Vererbung vs. AggregationRealisierung einer "ist-ein" Beziehung im Gegensatz zu einer "hat-ein" Beziehung der Assoziation

Ein LV-Vertrag ist ein VersicherungsvertragEin Auto hat Räder

Vererbung im fachlichen Kontext ist selten sinnvoll Alternative zur Vererbung ist eine Aggregation

Person

Student

Person Student0..1

A B

Ein Student ist eine Person (?)Wie wird mit dem Studenten in (A) ver-fahren, wenn das Studium beendet wurde?

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Vererbung abstrakter MethodenWird eine abstrakte Methode vererbt, wird deren Implementierung in den Kindklassen erzwungenVorteil: lässt sich auch keine generische Implementierung festlegen, so ist doch ein gemeinsames Interface erzwingbar

PersistentesObjekt

Person VersicherungsVertrag

Store()getStoreSQL() : String

getStoreSQL() : String getStoreSQL() : String

Eine abstrakte Methode erzwingt die Implementierung in den KindklassenKlassen mit abstrakten Methoden können selbst keine Objekte instanzieren

Die Klasse Person implementiert die abstrakte Methode


Abstrakte Klassen und Methoden

abstract class PersistentObject{public int createUniqueID() { ... }public abstract Result store(); public virtual bool beginTransaction() { ... }; abstract void commit(); abstract void rollback();

}

Abstrakte Methoden definieren eine Schnittstelle, die Implementierung bleibt den Kindklassen überlassenEine abstrakte Klasse besteht aus mind. einer abstrakten Methodesowie weiteren (konkreten) Methoden und AttributenAbstrakte Methoden werden dynamisch gebunden

36


„Versiegelte“ Klassen und Methoden

class Konto{public double getSaldo() { ... }public sealed Person getInhaber(); // kann nicht über-

// schrieben werden

}sealed class GiroKonto : Konto // kann nicht abgeleitet { // werden// …

}

Von versiegelten (sealed) Klassen können keine Kindklassen abgeleitet werdenVersiegelte Methoden können nicht überschrieben oder verdeckt werden


Die Klasse ObjectSystem.Object oder object ist die implizite Vaterklasse aller Klassen

class Object{public Type GetType { ... }public virtual bool Equals(object o) { ... } public virtual string ToString() { ... } public virtual int GetHashCode() { ... } protected object MemberwiseClone() { ... } ...

}

Object o = new Person(); // OK

Person p = o; // nicht OK!Person p = (Person)o; // OK

37


InterfaceMethoden oder Properties in Interfaces sind „automatisch“ public, abstract und virtualDer Interface-Name steht als „normaler“ Datentyp zur Verfügung

interface IPerson{double Gehalt { set; get; }void gehaltErhoehen();void print();

}class Person : IPerson { ... }

IPerson donald = new Person();IPerson trick = new Programmierer();...


InterfaceEin Interface ist einer Klasse mit ausschließlich abstrakten Methoden gleichzusetzenInterfaces werden „implementiert"Eine Klasse kann viele Interfaces implementierenInterfaces definieren Methoden, die von den Implementierungen implementiert werden müssen

PersistentesObjekt

Store()Delete()Load()

<<Interface>>

Veranstaltung

datumVon : DatedatumBis : Datebezeichnung : Stringpreis : Waehrungsbetrag

hatPlaetzeFrei()einbuchen()Store()Delete()Load()

Veranstaltung

datumVon : DatedatumBis : Datebezeichnung : Stringpreis : Waehrungsbetrag

hatPlaetzeFrei()einbuchen()Store()Delete()Load()

PersistentesObjekt

Store()Delete()Load()

Label-Darstellung: Icon-Darstellung:

38


Typwandlungen - casts

Person donald = ...

Programmierer p = (Programmierer)donald;

Die Typwandlung über den cast-Operator wirft eine InvalidCastException falls die Typwandlung nicht möglich ist

Person donald = ...

if(donald is Programmierer) {}

Programmierer p = donald as Programmierer;

if (p == null){

Console.WriteLine("Donald ist kein Programmierer");}

1

2


Die Klasse ObjectAlle Klassen (alle selbstgeschriebenen und alle Klassen der .NETBibliothek) sind Kindklassen der Klasse object (bzw. System.Object)

class Object{

public Type GetType() { ... }public virtual bool Equals(object o) { ... }public virtual string ToString() { ... }public virtual int GetHashCode() { ... }protected object MemberwiseClone() { ... }...

}

39


ObjektkopieDie protected-Methode MemberWiseClone() von object dient dem Erstellen von (flachen) Kopien eines ObjektsAlle Attribute werden dabei umkopiert

Falls Beziehungen mit kopiert werden aollen, kann alternativ auch das Interface ICloneable implementiert werden; in der Methode public object Clone() muss dann das neue Objekt selbst generiert und zurückgeliefert werden

public class Person {public Person Clone(){return ((Person)MemberwiseClone());

}// ...

}

Person p1 = ...Person p2 = p1.Clone();


Kapitel 5Ausnahmen und Schablonen

Ausnahmen - ExceptionsGenerische Klassen - template

40


ExceptionsDienen zur FehlerbehandlungIn C# (und den meisten anderen OO-Sprachen) werden Fehler, die innerhalb einer Methode auftreten, durch eine Exception dem Aufrufer mitgeteiltTritt in einer Methode ein Fehler auf, wird dieser „geworfen“(throw). Der Aufrufer der Methode „fängt“ (catch) den FehlerFehler werden schließlich in einem separaten „catch“-Block behandelt. Hierdurch entsteht eine Trennung von „produktivem“ Programmcode und der Fehlerbehandlung


Exceptions - throwBeispiel: Das Werfen der Exception

void setGehalt(double g){

if(g > 1000) {throw new VerdientZuVielException(g);

}

// hier geht’s "Normal" weitergehalt = g;

}

Unbehandelte Ausnahme: Person1.Program+VerdientZuVielException: Die Person verdient zu viel: 1200

bei Program.Person.setGehalt(Double g) in Program.cs:Zeile 71.bei Program.Main(String[] args) in Program.cs:Zeile 27.

Standardmäßig erfolgt der „Stack-Trace“, wenn eine Exception nicht gefangen wird

41


„Eigene“ Exception-KlassenException-Klassen müssen von der Klasse Exception oder ApplicationException ableiten

class VerdientZuVielException : Exception{

private double betrag;

public VerdientZuVielException() {}public VerdientZuVielException(double b) { betrag = b; }public double getBetrag() { return betrag; }

public override string Message{

get { return "Die Person verdient zu viel: " + getBetrag(); }}

}


Exceptions fangenPerson trick;// ...

try {

trick.setGehalt(1200);// ...

}catch(VerdientZuVielException vzve){

Console.WriteLine("So viel darf er nicht verdienen: " + vzve.getBetrag());

// oder:Console.WriteLine(vzve.Message);

}catch(Exception e){

Console.WriteLine("Hier ist was Schlimmes passiert: " + e.Message);}

42


Beispiel: Exception in .NET Framework

try{

FileStream s = new FileStream("personen.dat", FileMode.Open);IFormatter f = new BinaryFormatter();personen = f.Deserialize(s) as List<Person>;s.Close();// ...

}catch (IOException ex){

MessageBox.Show(ex.Message, "Fehler beim Datenzugriff",MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Exclamation);

}


Bemerkungen zu ExceptionsDas „potentielle“ Werfen einer Exception muss in C# nicht in der Methodensignatur angekündigt werdenDer Compiler fordert auch keinen try-catch um einen Codebereich, der potentiell Exceptions werfen kann

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templateTemplate-Klassen (Schablonenklassen, Generische Klassen, Generics) sind Klassen, die zur Compilezeit in Teilen parametrisiert werden könnenTemplates werden besonders häufig bei Kollektionen verwendetBeispiel:

Liste<Person> personenListe;

Liste<int> intListe

Stack<String> einStringStack;Klassen werden zur Kompilezeit „instanziert“; Liste<Person> ist eine andere Klasse als Liste<int>


template Beispiel „Stack“ (1)

class Stack<Element>{private Element[] speicherbereich;private int stackEnde = 0;public Stack(){speicherbereich = new Element[10];

}public void push(Element e){speicherbereich[stackEnde] = e;stackEnde++;

}public Element pop(){Element e = speicherbereich[stackEnde - 1];stackEnde--;return e;

}public int size() { return stackEnde; }

}

Stack < Person > leute;

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template Beispiel „Stack“ (2)

Stack<Person> leute = new Stack<Person>();leute.push(donald);leute.push(trick);leute.push(track);leute.push(tick);leute.push(daisy);

Console.WriteLine(leute.pop().ToString());Console.WriteLine(leute.pop().ToString());Console.WriteLine(leute.pop().ToString());Console.WriteLine(leute.pop().ToString());Console.WriteLine(leute.pop().ToString());

Daisy 7 Jahre alt, 300,00 EUR GehaltTick 7 Jahre alt, 200,00 EUR GehaltTrack 7 Jahre alt, 400,00 EUR GehaltTrick 7 Jahre alt, 1100,00 EUR GehaltDonald 45 Jahre alt, 1100,00 EUR Gehalt


Vererbung bei templates (1)Template-Klasse wird Kindklasse einer „normalen“ Klasse

class List{public int size() { ... }

};

class Stack<Element> : List{// ...

}

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Vererbung bei templates (2)Template-Klasse wird Kindklasse einer Template-Klasse

class List<Element> {protected Element[] speicherbereich;

};

class Stack<Element> : List<Element>{// ...

}

Dieser Typ kann auch konkret festgelegt werden (z.B. Object)


Kapitel 6Delegates und Attribute

Vertreter - delegateEventsThreadsAttributeReflektion

46


DelegatesEin „delegate“ ( Delegierter, Vertreter) „vertritt“ einen MethodenaufrufÜber das Schlüsselwort delegate wird ein Delegate-Datentypdefiniert – zu beachten ist die Signatrur!Von diesem Datentyp werden Objekte erzeugt, die im Konstruktorden Methodenaufruf erhalten

delegate void IchVertrete(); // der Datentyp der Vertreters

IchVertrete donaldDrucktSich = new IchVertrete(donald.print);IchVertrete daisyDrucktSich = new IchVertrete(daisy.print);

// …donaldDrucktSich();daisyDrucktSich();


Multicast-DelegatesEin einziger Delegate kann gleich mehrere Methodenaufrufe zugewiesen bekommen

Kurzschriebweise

IchVertreteWas druckAktion = new IchVertreteWas(donald.print);druckAktion += new IchVertreteWas(daisy.print);

// druckAktion(); // führt beide print-Methoden aus

IchVertreteWas druckAktion = donald.print;

// druckAktion();

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EventsEvents sind lokal in einer Klasse gekapselte Vertreterdelegate void AenderungsInfo(string senderInfo);class PersonenView1{

public PersonenView1(Person p) { p.aenderungsInfo += Anzeige; }public void Anzeige(string text) { Console.WriteLine("View1: " + text); }

}

PersonenView1 view1 = new PersonenView1(donald);donald.gehaltErhoehen();

class Person {public event AenderungsInfo aenderungsInfo;// ...public void gehaltErhoehen(){ // ...

aenderungsInfo(this.ToString());}


Beispiel delegate (1)Übung: ein „flexibler“ Rechner

delegate void Rechnen(int i);class Rechner{public int erg = 0;public void bildeSumme(int i) { erg += i; }public void bildeMax(int i) { erg = i > erg ? i : erg; }

public int rechne(Rechnen rechnen, int[] zahlen){erg = 0;foreach(int i in zahlen) { rechnen(i); }return erg;

}}

Rechner r = new Rechner();int[] zahlen = { 1, 2, 3, 4, 5};int a = r.rechne(r.bildeSumme, zahlen);int b = r.rechne(r.bildeMax, zahlen);

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Anonyme MethodenÜbung: ein „flexibler“ Rechner

Rechner r = new Rechner();int[] zahlen = { 1, 2, 3, 4, 5};int a = r.rechne(r.bildeSumme, zahlen);int b = r.rechne(r.bildeMax, zahlen);

int resultat = 1;r.rechne(delegate(int x) { resultat *= x; }, zahlen);


Threadsusing System.Threading

Synchronisation

Person donald = new Person("Donald", 45, 1000);

Thread t = new Thread(new ThreadStart(donald.print));

t.Start(); // ruft donald.print auf

Thread.Sleep(100); // 100ms den aktuellen Thread anhalten

lock(object){

// ...}

Delegate

49


Synchronisation

Person donald = new Person("Donald", 45, 1000);Thread t1 = new Thread(new ThreadStart(donald.zaehleLangsam));Thread t2 = new Thread(new ThreadStart(donald.zaehleLangsam));t1.Start();t2.Start();

class Person { // ... private int counter = 0;public void zaehleLangsam() {

for (int i = 0; i < 100; i++) {lock (this) {

int tmp = counter;Thread.Sleep(100);counter = tmp + 1;Console.WriteLine("counter=" + counter);

}}

}}


AttributeC#-Sprachelemente, wie z.B. Klassen, Methoden oder Attribute können attributiert werden (Java-Bezeichnung: Annotation)Attribute werden in [..] vor das betreffende Sprachelement geschrieben

public sealed class VeraltetAttribute : Attribute{

string message;public string Message { get { return message; } }public VeraltetAttribute(string m) { message = m; }

}

[Veraltet("Bitte nicht mehr verwenden")]class AltesDing{ // ...}

50


Attribute auswertenAttribute können auch zur Laufzeit ausgewertet werden

// ...Type t = typeof(AltesDing);object[] attributes = t.GetCustomAttributes(typeof(VeraltetAttribute), true);

foreach (object o in attributes){

if (o is VeraltetAttribute){

Console.WriteLine(((VeraltetAttribute)attributes[0]).Message);}

}// ...


Attribut DllImportDer extern-Modifizierer wird verwendet, um eine extern implementierte Methode zu deklarieren. Methoden mit dem Attribut „DllImport“ werden über die Interop-Services behandelt

using System.Runtime.InteropServicesclass Test{

[DllImport("user32.dll")]public static extern int MessageBox(int hParent, string text,

string caption, int type);

public static void Anzeige() {

MessageBox(0, "Hallo von C#", "Eine Messagebox", 1);}

}

51


Attribut: SerializableObjekte von Klassen mit dem Attribut [Serializable] können in einen Datenstrom z.B. in eine Datei serialisiert werdenAttribute, die nicht gespeichert werden sollen, werden als [NonSerialized] attributiert

[Serializable]class Person{

[NonSerialized] private static int anzahlPersonen = 0;protected string name;protected int alter;protected double gehalt;// ...

}


Attribut: Serializable

Praktischer sind Collection-Klassen, die sich selbst und ihre enthaltenen Elemente serialisieren (z.B. List<T>)

using System.IO;using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;using System.Runtime.Serialization;

Person donald = …

// Objekt in Datei schreibenFileStream s = new FileStream("duck.dat", FileMode.Create);IFormatter f = new BinaryFormatter();f.Serialize(s, donald);s.Close();

// Objekt aus Datei lesenFileStream s = new FileStream("duck.dat", FileMode.Open);IFormatter f = new BinaryFormatter();Person ps = f.Deserialize(s) as Person;s.Close();

52


Kommentare zur Dokumentation

/// <summary>/// natürliche Personen gem. Spezifikation Kapitel 4/// </summary>

class Person : IPerson{


ReflektionUnter Reflektion wird der Zugriff auf Klasseneigenschaften, Methoden und Attribute verstandenSystem.ReflectionBeispiel: der Aufruf einer Methode

Object o = donald;Type type = o.GetType();MethodInfo diePrintMethode = type.GetMethod("gehaltErhoehen");

diePrintMethode.Invoke(o, new object[0]); // Methodenaufruf

Bei überladenen Methoden (Methoden mit dem gleichen Namen und unterschiedlicher Parameterliste) wird die GetMethods()-Methode von Type verwendet und über die MethodInfo-Objekte wird die gesuchte Methode ausgewählt.

53


Kapitel 6.NET Klassenbibliothek

Übersicht


System

System.Data System.Xml

System.Web

Globalization

Diagnostics

Configuration

Collections

Resources

Reflection

Net

IO

Threading

Text

ServiceProcess

Security

Design

ADO

SQLTypes

SQL

XPath

XSLT

RuntimeInteropServices

Remoting

Serialization

Serialization

Configuration SessionState

Caching Security

ServicesDescription

Discovery

Protocols

UIHtmlControls

WebControls

System.Drawing

Imaging

Drawing2D

Text

Printing

System.Windows.Forms

Design ComponentModel

Klassenbibliothek

54


Kapitel 7Kollektionen

Iteratoren - IEnumerableIndexerICollectionICollection<T>


Das Interface IEnumerableKlassen, die das Interface IEnumerable implementieren, können wie eine Kollektion behandelt werden.yield einbringen trägt zu einer Kollektion bei

public class Wochentage : System.Collections.IEnumerable{

public System.Collections.IEnumerator GetEnumerator(){

yield return "Sonntag";yield return "Montag";yield return "Dienstag";yield return "Mittwoch";yield return "Donnerstag";yield return "Freitag";yield return "Samstag";

}}

55


Das Interface IEnumerableBeispiel: Verwendung in einer foreach-Schleife

Wochentage wochentage = new Wochentage();foreach (string wochentag in wochentage){

Console.WriteLine(wochentag);}


Der IndexerZugriffsmöglichkeit über den Index-OperatorEs können get und set implementiert werden

Wochentage wochentage = new Wochentage();Console.WriteLine(wochentage[3]);

public class Wochentage : ...{

string[] wochentage = { "Sonntag", "Montag", "Dienstag", "Mittwoch", "Donnerstag", "Freitag", "Samstag" };

public string this[int index]{

get { return wochentage[index]; }}

}

56


Collection-TypenICollection

int Countvoid CopyTo(Array a, int pos)IEnumerator GetEnumerator()…

IList

object this[int index]void Clear()int Add(obejct o)…

IDictionary

ICollection KeysICollection Valuesvoid Add(object key, object value)…

ArrayList Hashtable


Klasse ArrayListStandard-Klasse für Array-Funktionen

ArrayList familieDuck = new ArrayList();familieDuck.Add(donald);familieDuck.Insert(0, daisy);familieDuck.Add(trick);familieDuck.Add(track);familieDuck.Insert(1, tick);

foreach (object o in familieDuck){

Console.WriteLine(o.ToString());}

57


Klasse HashtableImplementiert eine Schlüssel-Wert-Beziehung

Hashtable woerterbuch = new Hashtable();woerterbuch.Add("rot", "red");woerterbuch.Add("blau", "blue");woerterbuch.Add("schwarz", "black");woerterbuch.Add("gelb", "yellow");

Console.WriteLine(woerterbuch["rot"]);


Generische Collection-TypenICollection<T>

int Countvoid CopyTo(Array a, int pos)IEnumerator GetEnumerator()…

IList<T>

T this[int index]void Clear()Int Add(T o)…

IDictionary<TKey, TVal>

ICollection<TKey> KeysICollection<TVal> Valuesvoid Add(TKey key, TVal value)…

List<T> Dictionary<TKey, TVal>

58


Klasse List<T>Standard-Klasse für Array-Funktionen

List<Person> familieDuck = new List<Person>();familieDuck.Add(donald);familieDuck.Insert(0, daisy);familieDuck.Add(trick);familieDuck.Add(track);familieDuck.Insert(1, tick);

foreach (Person p in familieDuck){p.gehaltErhoehen();Console.WriteLine(p.ToString());}


Klasse Dictionary<TKey, TValue>Dictionary (System.Collections.Generic)

Dictionary<string, Person> namensTabelle = new Dictionary<string, Person>();

namensTabelle["Donald"] = donald;namensTabelle["Tick"] = tick;namensTabelle["Trick"] = trick;namensTabelle["Track"] = track;

if(namensTabelle.ContainsKey("Donald")){

Console.WriteLine(namensTabelle["Donald"].ToString());}

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Beispiel: Interface IComparableDie Methode int CompareTo(object obj) muss implementiert werdenKollektionen können nun sehr einfach sortiert werdenpublic class Person : IComparable{// wenn this > obj --> 1// wenn this < obj --> -1// wenn this == obj --> 0public int CompareTo(object obj){Person p = (Person)obj;

if (this.gehalt > p.gehalt)return 1;

if (this.gehalt < p.gehalt)return -1;

elsereturn 0;

}}

List<Person> familieDuck = new List<Person>();

familieDuck.Add(donald);// ...familieDuck.Sort();foreach (Person p in familieDuck){p.print();

}

// oder:

Person[] liste = …Array.Sort(liste);


Kapitel 8Beispiel: Windows-Forms

FormFormularelemente

60


Übung: Windows-Forms-ApplikationPersonen-Objekte laden und speichern (via Serialisierung)Erfassung mit Name, Alter, GehaltAnzeige der Liste in einer Listbox


Formular und FormularelementeDer Dialog wird durch eine Kindklasse von Form gebildetJe Formularelement gibt es ein Attribut mit definierten Eigenschaften

public partial class PersonenForm : Form{

private void InitializeComponent(){

this.label1 = new System.Windows.Forms.Label();this.editName = new System.Windows.Forms.TextBox();// ...

}

private System.Windows.Forms.Label label2;private System.Windows.Forms.TextBox editName;private System.Windows.Forms.NumericUpDown editAlter;// ...

}

61


Eigenschaften der Formular-Elemente

Properties Events

Selektion des Formular-Elements


Subjekt lesen und anzeigenPersonen-Objekt-Inhalte lesen und anzeigen

private void showSubject(){

editName.Text = subjekt.getName();editAlter.Value = subjekt.getAlter();editGehalt.Text = String.Format("{0:c}", subjekt.getGehalt());

}

private void readSubject(){

string name = editName.Text;int alter = (int)editAlter.Value;string gehaltText = editGehalt.Text;double gehalt = (double)Decimal.Parse(gehaltText);

subjekt.setName(name);subjekt.setAlter(alter);subjekt.setGehalt(gehalt);

}

62


Subjekt und Listen-ModellDas aktuell bearbeitete Personen-Objekt wird zum „Subjekt“Die Liste der Personen-Objekte wird in einem vom Formularelement getrennten Modell - einer List<Person> - gespeichert

public partial class PersonenForm : Form{

private List<Person> personen = new List<Person>();private Person subjekt = null;// ...

}


Kapitel 9: Unit-Test

ÜbersichtTestprojektTestklasse und Testattribute

63


Teststufen - ÜbersichtTestgegenstand sind Komponenten, teilintegrierte Systeme oder Systeme

Bilder: Martin Glinz, Universität Zürich

Unit-Test, Komponententest, Modultest„autarke“ Komponenten werden isoliert getestet

IntegrationstestTeilintegrierte Komponenten testen die Komponenteninteraktion

SystemtestTest des Gesamtsystems


TeststufenUnit-TestIntegrationstestSystemtest

Weitere TeststufenUser Acceptance Test (UAT)Beta-TestAbnahmetestDeployment-Test

Test gegen nichtfunktionale Anforderungen

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Unit-Test (1)„Testen im Kleinen“ (Liggesmeyer)Das Testobjekt beim Unit-Test ist eine Unit (=Komponente, Modul, Subsystem). Komponenten sind ein Teil einer Applikation, z. B. eine (oder mehrere) Klassen oder eine Prozedur.Im Unit-Test wird die „Unit“ gegen die Spezifikation getestet. Dazu ist eine Unit-Spezifikation erforderlich!Die Unit sollte möglichst isoliert getestet werden; die Isolierung hat dabei den Zweck, Unit-externe Einflüsse beim Test auszuschließen.Die Zuständigkeit für Unit-Tests liegt in der Regel in der Entwicklung (und nicht in der Testabteilung!)


Unit-Test (2)Die Schnittstelle einer Unit ist in der Regel eine Programmierschnittstelle. D.h., die Ausführung der Testfälle wird in der Regel in der Programmiersprache des Moduls programmiert.Wird ein Fehler gefunden, lässt sich die Ursache in der Regel der getesteten Unit zuordnen.Es stehen Frameworks zur Verfügung: Visual Studio, www.junit.org, www.testng.org, CppUnit, TESSY, Rational Test RealtimeParametrisierte Testfälle können mit Daten aus einer externen Datenquelle befüllt werden

65


Testaufbau

Prüfling

Testtreiber

StubEin Stub (Platzhalter) ersetzt eine vom Prüfling genutzte Funktion

Der Testtreiber startet die Ausführung des Prüflings und nimmt Resultate entgegen


Unit-Test mit Visual StudioEs wird ein Test-Projekt angelegt; das Projekt mit den zu testenden Klassen wird „referenziert“ (Hinweis: die zu testenden Klassen müssen dort public sein)Testklassen und Testmethoden werden über Attribute gesteuertEs ist oft hilfreich, wenn die zu testende Klasse eine Equals-Methode implementiert hat

[TestClass] public class UnitTestBruch{[TestMethod]public void TestInit(){

Bruch b = new Bruch(1, 2);Assert.AreEqual((double)b, 0.5, "Fehler beim Initialisieren");

}}

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Beispiel: Testmethoden für BruchBeispiel Testmethoden

[TestMethod]public void TestAddiere(){

Bruch b1 = new Bruch(1, 2);Bruch b2 = new Bruch(1, 3);Bruch b3 = new Bruch(5, 6);Bruch b4 = b1 + b2;Assert.AreEqual(b3, b4);

}[TestMethod]public void TestKehrwert(){

Bruch b1 = new Bruch(1, 2);Bruch b2 = new Bruch(2, 1);Bruch b3 = !b2;Assert.AreEqual(b1, b3);

}

Ausgangssituation

Aktion

Resultatsvergleich

Ausgangssituation

Aktion

Resultatsvergleich


Unit-Test Attribute[ClassInitialize]

Wird vor Ausführung des ersten Testfalls [TestMethod]aufgerufen. Es können Initialisierungen vor Beginn des Tests vorgenommen werden.

[ClassCleanup]

Aufräumarbeiten nach Ende aller Testfälle [TestMethod][TestInitialize]

Initialisierung, die vor jedem einzelnen Testfall [TestMethod]aufgerufen werden

[TestCleanup]

Aufräumarbeiten, die nach jedem einzelnen Testfall[TestMethod] aufgerufen werden

[TestMethod]

Ein Testfall

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Entwurfskriterium: TestbarkeitDie Isolierbarkeit einer Unit ist eine Voraussetzung für Unit-TestsIsolierbare Units entstehen bei Entwurf nicht zwangsläufig – die Isolierbarkeit muss aktiv im Entwurf herbeigeführt werdenEmpfehlung: Testbarkeit sollte bei Entwurfsreviews mit einbezogen werdenZur Resultatsprüfung sind oftmals spezielle Diagnose-Methoden im Prüfling erforderlich; d.h. der Unit-Test hinterläßt durchaus seine „Spuren“ an der zu testenden Unit.


Test-First-AnsatzEs werden zuerst die Testfälle (in der Regel eingebettet in den Testtreiber) implementiert und anschließend der produktive ProgrammcodeTest-First entstammt den agilen Vorgehensweisen (Extreme Programming)Vorteile

QS der AnforderungAutomatisierung spart AufwandDer Test verliert den negativen BeigeschmackTestfälle werden dokumentiert und sind reproduzierbar

In der Praxis stellt eine unvollständige Unit-Spezifikation ein großes Problem dar!

68


Einführung in die Programmiersprache C#

Rainer [email protected]

Documents

c# Folien 101 - iste.uni- · PDF fileEine Klasse, die in C# geschrieben ist, kann von einer Klasse in Visual Basic 2005 beerbt werden. Beide Klassen können Daten