NET und jetzt!

.NET und jetzt!

"C# in 21 Tagen oder doch besser Best Practices"

Konzepte, Werkzeuge und Ideen aus der Praxis für bessere und erfolgreichere .NET - Softwareprojekte

26.09.2006 (c) MARTINSFELD GmbH & Co. KG 2

Über den Referenten

Peter Hecker ist Geschäftsführer der Firma MARTINSFELD GmbH & Co. KG aus Köln. Er arbeitet seit über 20 Jahren als IT-Berater, Programmierer und Trainer.

Die MARTINSFELD GmbH & Co. KG bietet maßgeschneiderte Beratung, Konzeption und Entwicklung rund um IT- und Softwareprojekte an.


Themen / Stichwörter

• Klassen / Objekte / Komponenten

• Mehrschichtige .NET-Anwendungen

• Bibliotheken / Pattern

• Frameworks / Tools

• Unit Testing / Codeanalyse

• Continous Integration / Versionsverwaltung

• Instrumentation / Dokumentation



Warum wurde .NET entwickelt

• Unzulänglichkeiten des Component ObjectModel (COM)

• Scheitern der zweifelhaften Windows-Java-Strategie (J++)

• Bedarf an einer modernen Programmiersprache

• Bedarf an einem modernen Komponenten-Framework

• Steigerung der Entwicklerproduktivität


Merkmale .NET Framework

• Durchgängige Objektorientierung

• Wieder verwendbare Softwarekomponenten

• Plattformunabhängigkeit (IL, JIT => WORA)

• Verschiedene Typen von Anwendungen

• Sprachunabhängigkeit (> 30)

• Einheitliche Laufzeitumgebung

• Umfangreiche Klassenbibliothek

• XML-basierte Konfiguration von Anwendungen

• Codesicherheit durch Sandbox-Konzept

• XCOPY-Deployment

• Interoperabilität zu COM, WIN32, XML-WS


Bausteine des .NET Framework

• Laufzeitumgebung– Common Language Runtime (CLR)

• Zwischensprache– Microsoft Intermediate Language (MSIL)

• Sprachunabhängiges Typkonzept– Common Language Specification (CLS)– Common Type System (CTS)

• C#, Managed C++, VB.NET, JScript.NET etc.– .NET-fähige Programmierhochsprachen

• Klassenbibliothek– .NET Framework Class Library (FCL)

• Anwendungen– WinForms, WebForms, WebServices, MobileComputing


Ausführungsmodell

ILIL--CodeCode ILIL--CodeCodeILIL--CodeCode

CompilerCompiler CompilerCompilerCompilerCompiler

CLRManaged

CodeManaged

CodeManaged

Code

Common Language Runtime (CLR)

VBVB VC++VC++C#C#

UnmanagedCode

UnmanagedUnmanagedComponentComponent

BetriebssystemBetriebssystem

Just in Time (JIT) CompilerJust in Time (JIT) Compiler


Plattformen und Versionen

• Microsoft .NET Framework– Windows-Varianten: 98/ME, NT/2000/XP/2003, CE– 01/2002 – .NET 1.0– 04/2003 – .NET 1.1 (Everett)– 10/2005 – .NET 2.0 (Whidbey)– 12/2006 – .NET 3.x (Orcas)– xx/20xx – .NET 4.x (Hawai)

• ECMA SSCLI (Rotor) – Windows XP, FreeBSD 4.5, Mac OS/X– Version 1.0 (.NET 1.0/1.1)

• Novell Mono– Linux, Mac OS/X, Solaris, BSD, Windows– Version 1.1 (.NET 1.0/1.1)– Version 1.2 (.NET 1.0/1.1 + WinForms, VB.NET)– Version 2.0 (.NET 2.0)


Infrastruktur und Werkzeuge

• .NET Framework Redistributable 2.0– Laufzeitumgebung

• J# Redistributable 2.0– Java für .NET

• .NET Framework SDK 2.0

• Visual Studio 2005

• Visual Studio Express-Editionen (Freiverfügbar)• SharpDevelop (Open Source)• MonoDevelop (Open Source)
















Entwicklungsmodelle

• Rapid Application Development (RAD)– Entwickeln per Drag & Drop

– Entwickeln mit visuellen Designern

– Automatische Codegenerierung

– Stark erweitert in .NET 2.0 / VS2005

• Enterprise Application Development (EAD)– Mehrschichtigkeit

– Klassendesign

– Objektpersistenz

– Komponentenorientierung

– „Application Server“


Mehrschichtige Anwendungen


System.Web

System

System.Data System.Xml

Design

ADO

SQLTypes

SQL

Design

ADO

SQLTypes

SQL

Globalization

Diagnostics

Configuration

Collections

Resources

Reflection

Net

IO

Threading

Text

ServiceProcess

Security RuntimeInteropServices

Remoting

SerializationGlobalization

Diagnostics

Configuration

Collections

Resources

Reflection

Net

IO

Threading

Text

ServiceProcess


Remoting

Serialization

XPath

XSLT Serialization

XPath

XSLT Serialization

System.Drawing

System.Windows.Forms

Imaging

Drawing2D

Text

Printing

Imaging

Drawing2D

Text

Printing

Design ComponentModelDesign ComponentModelServices

Configuration SessionState

Caching Security

UIHtmlControls

WebControls

Description

Discovery

Protocols

Services


Caching Security

UIHtmlControls

WebControls

Description

Discovery

Protocols

Klassen im .NET Framework


System.Web

System


Design

ADO

SQLTypes

SQL

Design

ADO

SQLTypes

SQL

Globalization

Diagnostics

Configuration

Collections

Resources

Reflection

Net

IO

Threading

Text

ServiceProcess


Remoting


Diagnostics

Configuration

Collections

Resources

Reflection

Net

IO

Threading

Text

ServiceProcess


Remoting

Serialization

XPath

XSLT Serialization

XPath

XSLT Serialization

System.Drawing


Imaging

Drawing2D

Text

Printing

Imaging

Drawing2D

Text

Printing



Caching Security

UIHtmlControls

WebControls

Description

Discovery

Protocols

Services


Caching Security

UIHtmlControls

WebControls

Description

Discovery

Protocols


Ca. 9000.NET 3.0

4528.NET 2.0

2303.NET 1.1

2246.NET 1.0

Anzahl Klassen.NET Version


System.Web

System


Design

ADO

SQLTypes

SQL

Design

ADO

SQLTypes

SQL

Globalization

Diagnostics

Configuration

Collections

Resources

Reflection

Net

IO

Threading

Text

ServiceProcess


Remoting


Diagnostics

Configuration

Collections

Resources

Reflection

Net

IO

Threading

Text

ServiceProcess


Remoting

Serialization

XPath

XSLT Serialization

XPath

XSLT Serialization

System.Drawing


Imaging

Drawing2D

Text

Printing

Imaging

Drawing2D

Text

Printing



Caching Security

UIHtmlControls

WebControls

Description

Discovery

Protocols

Services


Caching Security

UIHtmlControls

WebControls

Description

Discovery

Protocols


Ca. 9000.NET 3.0

4528.NET 2.0

2303.NET 1.1

2246.NET 1.0


A#, Abstract State Machine Language, Active Oberon for .Net, Boo, Chrome, Comega, CSharp, CULE.NET, Delphi .NET, Delta Forth .NET, DotLisp, Dyalog.Net, eXtensible C#, Fortran for .NET, FSharp, FTN95 forMicrosoft .NET , Gardens Point Component Pascal , Hugs98 for .NET, IronPython, ISE Eiffel Studio, JScript.NET, JSharp, Lua.NET, Mercury.NET, MixNet, Mondrian for .NET, MonoLOGO, Multi-TargetPascal, Nemerle, NetCOBOL, NetRuby, P#, PerlNet, PHP_Sharp, Python for .NET, Ruby .NET, Scheme.NET, Sharp Smalltalk, SmallScript.NET, Squeak .NET, Standard Meta Language, Visual Basic, Visual C++/CLI, Visual RPG for .NET, Vulcan.NET ...

Programmiersprachen


System.Web

System


Design

ADO

SQLTypes

SQL

Design

ADO

SQLTypes

SQL

Globalization

Diagnostics

Configuration

Collections

Resources

Reflection

Net

IO

Threading

Text

ServiceProcess


Remoting


Diagnostics

Configuration

Collections

Resources

Reflection

Net

IO

Threading

Text

ServiceProcess


Remoting

Serialization

XPath

XSLT Serialization

XPath

XSLT Serialization

System.Drawing


Imaging

Drawing2D

Text

Printing

Imaging

Drawing2D

Text

Printing



Caching Security

UIHtmlControls

WebControls

Description

Discovery

Protocols

Services


Caching Security

UIHtmlControls

WebControls

Description

Discovery

Protocols


Ca. 9000.NET 3.0

4528.NET 2.0

2303.NET 1.1

2246.NET 1.0


A#, Abstract State Machine Language, Active Oberon for .Net, Boo, Chrome, Comega, CSharp, CULE.NET, Delphi .NET, Delta Forth .NET, DotLisp, Dyalog.Net, eXtensible C#, Fortran for .NET, FSharp, FTN95 forMicrosoft .NET , Gardens Point Component Pascal , Hugs98 for .NET, IronPython, ISE Eiffel Studio, JScript.NET, JSharp, Lua.NET, Mercury.NET, MixNet, Mondrian for .NET, MonoLOGO, Multi-TargetPascal, Nemerle, NetCOBOL, NetRuby, P#, PerlNet, PHP_Sharp, Python for .NET, Ruby .NET, Scheme.NET, Sharp Smalltalk, SmallScript.NET, Squeak .NET, Standard Meta Language, Visual Basic, Visual C++/CLI, Visual RPG for .NET, Vulcan.NET ...

Programmiersprachen

„The language doesn‘t matter!“Dan Appleman


Design Guidelines for Class Library Developers

http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/cpgenref/html/cpconNETFrameworkDesignGuidelines.asp


FxCop – der .NET Polizist

• Prüft .NET –Anwendungen via Reflectionauf Einhaltung der Design Guideslines– http://www.gotdotnet.com/team/fxcop

• Bibliothekdesign

• Lokalisierung

• Namenskonventionen

• Geschwindigkeit

• Sicherheit


FxCop – der .NET Polizist

• Prüft .NET –Anwendungen via Reflectionauf Einhaltung der Design Guideslines– http://www.gotdotnet.com/team/fxcop

• Bibliothekdesign

• Lokalisierung

• Namenskonventionen

• Geschwindigkeit

• Sicherheit


Komponentenorientierung

• Softwarekomponentenmodell ist integraler Bestandteil des .NET Framework– Cross-Language-Calls

• Gegenseitiger Aufruf von Unterroutinen

– Cross-Language-Inheritance• Gegenseitige Vererbung

• Einheitliche Erstellung von Komponenten• Einheitliche Nutzung von Komponenten

• Softwarekomponente = Assembly = .DLL/.EXE


.NET Application Services

• Was ist ein Application Server?– Web-Server– „Scripting“-Fähigkeit– Komponenten-Laufzeitumgebung

• Wer hat‘s erfunden?– Windows NT.4.0– Internet Information Services (IIS)– Microsoft Transaction Server (MTS)

• COM+ für Windows 2000/XP/2003– „.NET Enterprise Services“ (basiert noch auf COM)

• Yuhana Project (Open Source)– http://yuhana.sourceforge.net/


.NET Enterprise Services

• Transaktionen– Verteilte Transaktionen

über unterschiedliche Datenbanken

• Skalierbarkeit– Just-in-Time-Activation– Object Pooling– Queued Components

• Sicherheit– Rollenbasierte

Sicherheitseinstellung auf Methodenebene

• Anwendungskopplung– Bereitstellung von

Komponenten als • als Windows-Dienste• zum Aufruf via HTTP/SOAP


Daten – Objekte - Persistenz

• Datenformat zwischen den Schichten– ADO.NET (DataSets, DataTable)– Typisierte DataSets– XML– Objekte

• Darstellung von Relationen (Tabelle, SQL) und Hierarchien (Baum, XML) in Objekte

• Object Relational Mapping (ORM)– .NET-Klassen auf relationale Datenbanktabelle– .NET-Typen auf Spaltentypen– .NET-Objekte auf Zeilen– Flüchtiger Speicher auf Persistenter Speicher


ORM für .NET

• Bisher keine Lösung von Microsoft– Projekt „ObjectSpaces“ aus .NET 2.0 gestrichen– In .NET 3.x: Language Integrated Query (LINQ)

• Vielzahl von Lösungen von Drittanbietern, z.B.:– Gentle.NET (Open Source)– DomainObjects for .NET 2 (OJB.NET) (Open Source)– NHibernate (Open Source)

• Übersicht und Vergleich– „Object Relational Tool Comparison Dot Net“– „Ask TheServerSide: Which .NET ORM is best?“

• Techniken und Methoden– Code-Generierung, Reflection, Enhancer


.NET Pattern und Practices

• Pattern & Practices-Gruppe bei Microsoft– http://msdn.microsoft.com/practices/

• Handlungsrichtlinien für den Einsatz von .NET-Technologien bei der Entwicklung von Enterprise-Anwendungen

• Fertige Lösungen für typische Entwicklungs-aufgaben in mehrschichtigen, verteilten Anwendungen– Anleitungen– Referenzimplementierungen– Application Blocks– Software Factories


.NET Enterprise Library

• Im Quellcode verbreitete Klassenbibliothek unterhalb des Community-Web-Serversgotdotnet.com:

– http://practices.gotdotnet.com/projects/entlib/

• Versionen für .NET 1.1 und .NET 2.0• Sehr stark zu Laufzeit konfigurierbar• Installationspakete mit Quellcode,

Dokumentation, Beispielen und Konfigurationsprogramm


.NET EntLib – Application Blocks

• Caching Application Block– Zwischenspeichern von Daten im Speicher oder in

Datenbanken• Configuration Application Block

– Lesen und Schreiben von Konfigurationsdateien• Cryptographie Application Block

– Anwendung von Hashing und Verschlüsselung• Data Access Application Block

– Zugriff auf Datenbanken• Exception Handling Application Block

– Richtlinienbasierte Behandlung von Ausnahmen• Logging and Instrumentation Application Block

– Protokollierung und Anwendungsüberwachung• Security Application Block

– Authentifizierung, Autorisierung, Rollen und Profildaten


.NET EntLib - Anhängigkeiten


Enterprise Library Configuration


Weitere Application Blocks - UIP

• User Interface Process Application Block (UIP)– Wieder verwendbare WebForms und WinForms-

Anwendungen nach dem MVC-Konzept


Weitere Application Blocks - CAB

• Composite UI Application Block (CAB)– Entwicklung komplexer, komponentenbasierter

WinForms-Anwendungen für .NET 2.0


Weitere Application Blocks - CAB

• Composite UI Application Block (CAB)– Entwicklung komplexer, komponentenbasierter

WinForms-Anwendungen für .NET 2.0


Weitere Application Blocks – GAT/GAX

• Guidance Packages– Anleitungen für Entwickler bestehend aus

• Rezepten, Aktionen, Textvorlagen, Assistenten, Typenkonverter, Visual Studio Templates

• Guidance Automation Toolkit (GAT)– Erweiterung von VS2005 um Anleitungen

zu erstellen

• Guidance Automation Extensions (GAX) – Erweiterung von VS2005 um Anleitungen

auszuführen


Software Factories

• Strukturierte Sammlung zusammenhängender Softwarebausteine

• Integration in VS2005 zur Unterstützung der Softwareentwicklung

• Verfügbar für unterschiedliche Softwarearchitekturen– Smart Client Software Factory

– Mobile Client Software Factory

– Web Service Software Factory


Smart Client Software Factory

• CAB + EntLib + GAX + GAT• Rich User Interfaces auf

Basis von Microsoft Windows Desktop

• Datenaustausch mit unterschiedlichen Back-End-Systemen

• Einheitliche Präsentation von Daten aus unter-schiedlichen Quellen in einer einheitlichen Benutzerschnittstelle

• Lokale Datenhaltung und Datenverarbeitung mit der Unterstützung zeitweiliger Verbindungslosigkeit

• Einfache Verteilung und Konfiguration


Mobile Client Software Factory

• CAB + DAAB + GAT• Rich User Interfaces auf

Basis von Windows Mobile 5.0 Geräten

• Unterschiedliche Kommunikationswege

• Datenaustausch mit unterschiedlichen Back-End-Systemen

• Lokale Datenhaltung und Datenverarbeitung mit der Unterstützung zeitweiliger Verbindungslosigkeit

• Einfache Verteilung und Konfiguration


Web Service Software Factory

• Definition von Nachrichten und Dienstschnittstellen

• Ausnahmebehandlung

• Definition von Geschäftsobjekten

• Nachrichtenübermittlung

• Datenzugriff

• Migration nach Windows CommunicationFoundation (WCF)


Unit Tests

• Ein Unit Test ist ein Verfahren, um die Korrektheit eines einzelnen Codeblocks zu testen.

• Ein Unit Test wird für jede Prozedur, Funktion, Methode geschrieben

• Ein Unit Test erlaubt die automatisierte, wiederholbare, kontinuierliche Prüfung


NUnit – Unit Tests unter .NET

• NUnit– http://www.nunit.org

– Ursprünglich eine Portierung von JUnit

– In C# geschrieben und arbeitet für alle .NET-Sprachen

– Hauptautor ist James W. Newrik

• Jetzt bei Microsoft im VSTS-Projekt

– Add-In für VS.NET


Zusatzwerkzeuge zu NUnit

• TestDriven.NET– VS-Add-in für NUnit

• NUnitAsp– Testen von Web Forms-GUIs

• NUnitForms– Testen von Windows Forms-GUIs


TestDriven.NET (AKA NUnitAddIn)

• Add-In für Visual Studio– http://sourceforge.net/projects/nunitaddin/


NUnitAsp – Web Forms unit testing

• Erweiterung von NUnit für Web Forms– http://nunitasp.sourceforge.net


NunitForms – Windows Forms unittesting

• Erweiterung von NUnit für Windows Forms– http://nunitforms.sourceforge.net

– Zusätzlich „Recorder Application“


Subversion (SVN)

• Quellcodeversionsverwaltung– http://subversion.tigris.org/

• Nachfolger von CVS• Verschiedene Plattformen

– Windows, Linux, Unix, Mac

• Zugriff via– Dateisystem, TCP, HTTP/WebDAV

• Platzsparende Verwaltung von Binärdaten• Zahlreiche Werkzeuge

– TortoiseSVN (Client für Windows-Explorer)• http://tortoisesvn.net/

– AnkhSVN (Add-In für VS 2002/2003/2005)• http://ankhsvn.tigris.org/


Subversion (SVN)









Subversion (SVN)









Automatisierung mit NAnt

• “NAnt is a free .NET build tool. In theory it is kind of like make without make's wrinkles. In practice it's a lot like Ant.”– http://nant.sourceforge.net/

• Versionen für – Microsoft .NET Framework 1.0/1.1/2.0

– Mono 1.0

• Basis für Vielzahl von Werkzeugen


CruiseControl.NET

• Automatisierung der Softwareerstellung– http://confluence.public.thoughtworks.org/display/CCNET/

• Bestandteile– Automated Continuous Integration Server– CCTray– Web Dashboard

• Funktionen– Kontrolle der Versionsverwaltung– Automatische Ausführung von Build / Test– Unterstützung unterschiedlicher Versionsverwaltungen – Integration von NAnt und Visual Studio – Unterstützung von mehreren Projekte je Server– Remote Management und Reporting


CruiseControl.NET





CruiseControl.NET





CruiseControl.NET





Draco.NET

• Windows-Dienst-Anwendung– http://draconet.sourceforge.net/

• Durch CruiseControl.NET inspiriert

• Unterstützung von– CVS, VSS, PVCS, SubVersion

– NAnt, VS2002/2003

– BSD-Lizenz


Laufzeitüberwachung

• Verfahren– Windows-Ereignisprotokoll

– Textbasierte Protokolldaten

– Windows Management Instrumentation (WMI)

– Email

• Bibliotheken– MS Enterprise Instrumentation Framework (EMF)

– EntLib – Logging Application Block

– Log4Net (Open Source)


MS Enterprise InstrumentationFramework (EMF)

.NET Application

Instrumentation API

Event filtering

WMIEventtrace

EventLog

TraceLog

EventLog

WMIsubscriber

Config

uratio

n

Event schema

Application object

Application object

Event source Event source

Trace reader


CLR Profiler 2.0

• Analyse des Speicherverhalten einer .NET-Anwendung– http://msdn.microsoft.com/netframework/downloads

/tools/

– Speicher je Objekt, Objektbesitzer, Anzahl Aufrufe


CLR Profiler 2.0


/tools/



CLR Profiler 2.0


/tools/



CLR Profiler 2.0


/tools/



CLR Profiler 2.0


/tools/



CLR Profiler 2.0


/tools/



NDoc

• Erstellung von Dokumentationen für .NET– http://ndoc.sourceforge.net/

• Arbeitet auf Basis von .NET Assemblies und durch Compiler generierte XML basierten Dokumentationsdateien

• Erstellt unterschiedliche Formate (Stile)– MSDN-Style HTML Help format (.chm)

– VS.NET Help format (HTML Help 2)

– MSDN-Online Web-Seiten


NDoc

• Erstellung von Dokumentationen für .NET– http://ndoc.sourceforge.net/

• Arbeitet auf Basis von .NET Assemblies und durch Compiler generierte XML basierten Dokumentationsdateien

• Erstellt unterschiedliche Formate (Stile)– MSDN-Style HTML Help format (.chm)

– VS.NET Help format (HTML Help 2)

– MSDN-Online Web-Seiten


Was ist mit .NET 3.0!

"... The Microsoft .NET Framework 3.0 (formerly known as WinFX), is the new managed code programming model for Windows. It combines the power of the .NET Framework 2.0 with new technologies for building applications that have visually compelling user experiences, seamless communication across technology boundaries, and the ability to support a wide range of business processes. These new technologies are

Windows Presentation Foundation, Windows Communication Foundation, Windows Workflow Foundation, and Windows CardSpace (formerly code named "Infocard").

Microsoft plans to ship .NET Framework 3.0 as part of the Windows Vista operating system. ...“

– http://www.microsoft.com/germany/msdn/library/net/EinfuehrungInNETFramework30.mspx

Vielen Dank!


Kontaktdaten

Peter Hecker

MARTINSFELD Gesellschaft für neue Medien mbH & Co. KGLichtstr. 43b50825 Köln

Fon: 0221 / 28 36 430Fax: 0221 / 28 36 431Email [email protected]: http://www.martinsfeld.de