Peter Monadjemi | ActiveTraining

Was ist neu bei VB11?

Die Themen

• Co-Evolution• VB hat aufgeholt• Die (drei) Neuerungen auf einen Blick• Asynchrone Aufrufe neu definiert• Iteratoren• Entwickeln für Windows 8• Weitere Neuerungen bei VS 11 und .NET 4.5• Ein Blick in die nähere Zukunft

Co-Evolution

• „VB und C# werden in Zukunft gemeinsam weiterentwickelt“

Anders Heljsberg, Distinguished Engineer bei Microsoft (und „Vater“ von Turbo Pascal und Delphi) im Juni 2009

C# nähert sich VB an

• Über das dynamic-Schlüsselwort ist eine späte Bindung möglich

• Optionale und benannte Argumente bei Methoden

• C# hat damit VB „eingeholt“ - lediglich „Inline-XML“ gibt es nicht

VB nähert sich C# an

• Ein – und mehrzeilige Lambdas• Einzeilige Properties• Collection-Initialisierer• Mit VB11 auch Iteratoren• Ein paar Kleinigkeiten fehlen, z.B. ein

direktes Pendant zum delegate-Befehl und den anonymen Methoden (Lambdas bei VB) delegate int FunDel(int x1, int x2);

FunDel f1 = delegate(int p1, int p2) { return p1 + p2;};

VB hat aufgeholt

• XNA 4.0 – DirectX-Spiele können auch in VB entwickelt werden

• .NET MicroFramework ab Version 4.2 – VB-Code läuft auf kleinen RISC-CPUs

• Microsoft Surface 2.0 SDK enthält VB-Beispiele• Windows Phone 7 – VB-Code läuft (unter Silverlight)

auf einem SmartPhone• Im Rahmen von Silverlight läuft VB-Code auch unter

Mac OS X• Es gibt keine Abhängigkeit zur VB-Laufzeit

(Namespace Microsoft.VisualBasic) mehr

Die (drei) Neuerungen bei VB 11

• Implementierung des Task-based Asynchronous Pattern (TAP) durch die Schlüsselwörter Async und Await

• Iteratoren über das Schlüsselwort Iterator• Der Stammnamespace kann über Global

überschrieben werden (wie in C#)• Ich hoffe, ich habe nichts vergessen;)• Eventuell enthält die aktuelle Beta1 noch

etwas

Asynchrone Aufrufe

• Warum? Vorteile?• Das Task-based Asynchronous Pattern

(TAP) in .NET 4.5• Neu bei VB11: Async und Await• Ein paar Beispiele

– Beispiele basieren auf der Async CTP 3 für VS 2010 SP1 – mit .NET 4.5 wird es kleinere Änderungen geben

Asynchrone Aufrufe – warum?

• Problem: Länger dauernde Operationen blockieren den UI-Thread– Warten auf eine Antwort einer Web-

Anfrage– Warten auf eine Datenbankabfrage– Umfangreichere Berechnung– usw.

• Vor allem bei mobilen Anwendungen darf die UI nicht „einfrieren“

Asynchrone Aufrufe – Lösungsansätze

• Es gibt verschiedene Lösungsansätze:– Begin<Operation>/End<Operation>-Entwurfsmuster

aus .NET 1.x (z.B. FileStream-Klasse)– Auslagern auf einem Backgroundthread aus dem

Threadpool– Asynchrone Aufrufe über Delegaten, BeginInvoke und einem

Callback– Einige wenige.NET-Methoden sind von Haus aus asynchron

und melden sich über ein Event (z.B. DownloadStringAsync der WebClient-Klasse)

– Die BackgroundWorker-Komponente (der einfachste Ansatz)

Asynchrone Aufrufe – Schwachpunkte der vorhandenen Ansätze

• Erhöhter Implementierungsaufwand• Viele Entwickler schrecken vor Delegaten,

asynchronen Callbacks zurück (wirken kompliziert)– Was ist mit vorzeitigem Abbruch oder einer

Fortschrittsmeldung?

• Die Programmlogik muss angepasst werden• Threads kosten Ressourcen (1 Mbyte

Arbeitsspeicher pro Thread?)

Asynchrone Aufrufe – Neu: TAP

• TAP – Task-based asynchronous Patterns

• Empfehlung von Microsoft für die Umsetzung und den asynchronen Aufruf beliebiger Methoden

• Unbedingt das White-Paper lesen

http://www.microsoft.com/download/en/details.aspx?id=19957

Asynchrone Aufrufe – TAP im Detail (1)

• Basiert auf den mit .NET 4.0 eingeführten Tasks– Ein Task steht für eine Operation (Methode), die

vom Task Scheduler ausgeführt wird

• Es gibt nur ein Methode– Namenskonvention: <Operation>TaskAsync– Gibt immer ein Task- bzw. Task(Of T)-Objekt

zurück

Asynchrone Aufrufe – TAP im Detail (2)

• Die TaskAsync-Methode kehrt „sofort“ zurück– Der Initialisierungscode (sofern vorhanden) wird

synchron ausgeführt– Die Rückgabe ist immer ein Task-Objekt– Der Hauptteil wird asynchron ausgeführt, das

Ergebnis wird über das Task-Objekt zur Verfügung gestellt

– Exceptions werden ebenfalls über das Task-Objekt zur Verfügung gestellt

– Ein TaskAsync-Methode kann über ein CancellationToken jederzeit abgebrochen werden

Asynchrone Aufrufe – ein Beispiel für eine TAP-Methode

Dim T = Wc.DownloadStringTaskAsync("http://basta.net")Dim Content = Await T

Dim Content = Await Wc.DownloadStringTaskAsync("http://basta.net")Befehl1Befehl2

Eine TaskAsync-Methode gibt ein Task(Of T)-Objekt zurück

Task(Of String)

Ohne den Umweg über eine Task(Of T)-Variable

Nicht blockierend

Werden über einen Callback erst nach Beendigung des Tasks ausgeführt

Asynchrone Aufrufe - TAP bei .NET 4.5

• .NET 4.5 implementiert TAP auf zwei Ebenen– Es gibt verschiedene AsyncTask-

Methoden, z.B. DownloadStringAsyncTask bei der WebClient-Klasse

– Über die Schlüsselwörter Async und Await (async und await bei C#)

Ein erstes BeispielVorher: Synchroner Download mehrerer Webseiten

Nachher: Asynchroner Download dank Async und Await

Function DownloadWebContent() As Integer Dim Wc As New WebClient Dim Anzahl = Wc.DownloadString("http://basta.net").Length Anzahl += Wc.DownloadString("http://heise.de").Length Anzahl += Wc.DownloadString("http://www.activetraining.de").Length Return AnzahlEnd Function

Async Function DownloadWebContentAsync() As Task(Of Integer) Dim Wc As New WebClient Dim Content = Await Wc.DownloadStringTaskAsync("http://basta.net") Dim Anzahl = Content.Length Content = Await Wc.DownloadStringTaskAsync("http://heise.de") Anzahl += Content.Length Content = Await Wc.DownloadStringTaskAsync("http://www.activetraining.de") Anzahl += Content.Length Return AnzahlEnd Function

Die Rolle von Await (1)

• Neuer Operator in VB 11• Kann nur in Subs/Functions eingesetzt werden, die

mit Async deklariert sind (=asynchrone Methode)• Wartet auf das Resultat des gestarteten Tasks, ohne

den Thread zu blockieren• Await „splittet“ die Methode in zwei Abschnitte auf

– Abschnitt 1 legt den Task an und kehrt zurück– Abschnitt 2 umfasst die auf Await folgenden Befehle, die

über einen Callback aufgerufen werden

Die Rolle von Await (2)

Async Sub Test() Dim z = Await TuWas() Console.WriteLine(z)End Sub

Async Function TuWas() As Task(Of Integer) Await TaskEx.Delay(5000) Return Await TaskEx.Run(Of Integer)(Function() Return 1234 End Function)End Function

Wird nach Beendigung des Tasks ausgeführt

Beispiel: Asynchroner RSS-Reader

• WPF-Anwendung• RSS-Feeds werden über

DownloadStringAsyncTask heruntergeladen

• Abbruch jederzeit möglich• Fortschrittsanzeige über IProgress-

Schnittstelle

Mehrere Tasks zusammenfassenVorher: WhenAll fasst mehrere Tasks zu einem Task zusammen

Async Sub DownloadUrls() Dim UrlListe() = {"http:/www.heise.de", "http:///www.basta.net", "http://dotnet.de", "http://msnd.com"} Dim AlleTasks As IEnumerable(Of Task) = From url In UrlListe Select TuWasAsync(url) ' Genial: WhenAll fasst alle Tasks zu einem neuen Task zusammen und Await wartet, dass alle Tasks fertig sind Await TaskEx.WhenAll(AlleTasks) Console.WriteLine("Alle Tasks haben fertig...")End Sub

Async Function TuWasAsync(Url As String) As Task(Of Boolean) Await TaskEx.Run(New Action(Sub() Console.WriteLine("Verarbeite {0} auf Thread-ID: {1}", Url,

Thread.CurrentThread.ManagedThreadId) Thread.Sleep(5000) End Sub)) Return TrueEnd Function

Thread aus ThreadpoolKünstliche VerzögerungHilfsklasse der Async CTP

Genial: Methodenaufruf, der ein Task-Objekt liefert, aus der LINQ-Abfrage herausl

Iteratoren

• Was ist ein Iterator?• Ein Beispiel zur Einstimmung• Weitere Beispiele

Iteratoren - Was ist ein Interator?

• Iterator = Funktion vom Typ IEnumerable(Of T), die wie eine Collection durchlaufen wird

• Wird mit dem neuen Iterator-Schlüsselwort implementiert

• Ein Wert wird über den neuen Yield-Befehl zurückgegeben

• Vorteil: Die Rückgabe der einzelnen Werte lässt sich steuern

• Vorteil: Generell mehr Flexibilität• Der LINQ-Effekt: Sobald man sich daran gewöhnt

hat, verwendet man es bei der jeder Gelegenheit

Iteratoren – ein Beispiel zur Einstimmung

Beispiel: Ein Range-Methode gibt einen Zahlenbereich zurück

Variante A:

Dim Zahlen = Range1(4, 10) Iterator Function Range1(Min As Byte, Max As Byte) As IEnumerable(Of Byte) For i = Min To Max Yield i NextEnd Function

Variante B:

Function Range2(Min As Byte, Max As Byte) As IEnumerable(Of Byte) Return Iterator Function() For i = Min To Max Yield I Next End Function.Invoke()End Function

Iteratoren – mit einem Lambda

Beispiel: Ein Lambda-Iterator gibt einen Zahlenbereich zurück

Dim Zahlen = Iterator Function(min As Integer, max As Integer) For i = min To max Yield i Next End Function.Invoke(4, 5)

Aufruf des Lambda

Iteratoren und Inline-XMLBeispiel: Ein Lambda-Iterator gibt einen Zahlenbereich zurück

Dim RSS = <?xml version="1.0"?> <RSS> <chanell> <%= Iterator Function() For Each M In Meldungen Yield <item> <title><%= M.Titel %></title> <date><%= M.Zeitpunkt.ToShortDateString()></date> </item> Next End Function.Invoke() %> </chanell> </RSS>

XElement-Objekt

Xdocument-Objekt Lambda-IteratorCollection mit Meldung-Objekte

Iteratoren – Weitere Beispiele

• Implementierung einer einfachen State-Machine

• Durchlaufen eines Baums

Entwickeln für Windows 8

• Neu: Windows Runtime anstelle von .NET Runtime

• Metro Style-Anwendungen als neuer Anwendungstyp

• Die Rolle von Visual Basic

Die Windows Runtime (Windows RT)

• Laufzeit für Windows 8 Metro Style-Anwendungen• Umfasst ca. 1.800 Klassen• Kapselt viele Win32-API-Funktionen• Wird über COM-Schnittstellen angesprochen (IUnknown

ist zurück)• Über „Projections“ Schnittstellen zu NET, C++ usw.• Es gibt eine .NET-Metro-Klassenbibliothek (Metro Style

Profile)– Der Name ist .NET for Metro Style Apps– Teilmenge der .NET-Klassenbibliothek– Teilweise nicht kompatibel (andere Typen- und Membernamen)

Das neue Anwendungsmodell

Metro Style Apps

• Neues Oberflächenmodell - das erste seit Windows 95 (!)

• Im Mittelpunkt stehen die mit der Windows Phone 7-Oberfläche (Metro) eingeführten Kacheln

• Kacheln – Einstiegspunkt für eine Anwendung• Optimiert für Touch-Oberflächen

Die Rolle von Visual Basic

• Windows 8 enthält die .NET 4.5-Laufzeit• Entwickelt wird mit VS 11 bzw. VS 11 Express

Edition• Zahlreiche Vorlagen• Oberfläche wird in XAML definiert• Silverlight-Apps können mit geringem

Aufwand umgestellt werden• Anwendungen werden nach wie vor von der

CLR (4.5) ausgeführt

Verbesserungen bei .NET 4.5 und VS 11

• Neue Klassen, z.B. HttpClient• Implementierung des Task-based

Asynchronous Pattern• Neuer WPF- und Silverlight-Designer

– Der Designer aus Expression Blend wurde in die Visual Studio-IDE „eingepflanzt“

• Wichtige Verbesserungen beim Thema Application Life Cycle Management (ALM)

Roslyn – Compiler als Service

• Die Compiler-Infrastruktur wird aufgebohrt und ihre Funktionalitäten werden über Klassen zur Verfügung gestellt

• Entwickler können sich damit eigene Syntaxparser oder Codegeneratoren schreiben

• Seit Oktober 2011 gibt es eine erste CTP – möglicherweise Teil des Nachfolgers von .NET 4.5

Roslyn – viele neue Möglichkeiten

• Die Compiler-Klassen standen bei .NET schon immer zur Verfügung • Namespace System.CodeDom.Compiler• Damit lässt sich zur Laufzeit Quellcode in eine

Assembly kompilieren und ausführen– Roslyn bietet einen Zugriff auf die einzelnen Phasen

der Kompilierung und den resultierenden Syntaxbaum, der das kompilierte Programm repräsentiert

– Neben einer Syntaxanalyse ist eine auch eine semantische Analyse des Codes möglich

Roslyn – Beispiele aus der CTP

• VisualBasicToCSharpConverter– Konvertiert VB-Code nach C#

• RemoveByValVB– Entfernt überflüssige ByVal`s

• OrganizeSolutionVB– Sortiert Import-Anweisungen

• ConvertToAutoPropertyVB– Konvertiert „leere“ Property-Definitionen in Auto-Properties

• ScriptingIntro (aktuell nur C#)– C#-Shell mit einem C#-Intepreter

Ein Blick in die Zukunft (1)

• Das Innovationstempo wird sich bei der Sprache sicherlich verlangsamen

• Die „wir müssen die VB6-Entwickler zurückgewinnen“-Phase ist bei Microsoft wieder vorbei

• Alle wichtigen Sprachelemente sind implementiert• Die Möglichkeit jede Methode asynchron aufrufen zu

können ist ein wichtiger Schritt in die richtige Richtung - vor allem für VB-Entwickler

Ein Blick in die Zukunft (2)

• Ein paar Anregungen für künftige Sprachelemente bei VB und C# findet man sicher bei F#

• Roslyn wird neue IDE-Tools ermöglichen– C#->VB-Konverter– Eine VB.NET-Skript-Shell

• Wer braucht weitere Features? Die aktuell vorhandene Funktionalität ist mehr als ausreichend

Feedback und Fragen

• Bitte Feedbackbogen ausfüllen• Bei Fragen rund um VB –

pm@activetraining.de• Mein Visual Basic-Kompendium kommt

im Herbst 2012 !– Der rote Faden ist die „Moderne Visual

Basic-Programmierung“