1. Introducción a la plataforma.net

Transcripción

1 1. Introducción a la plataforma.net Integración de Sistemas Diseño e implementación con.net Contenido Introducción.NET Framework Acceso a datos con ADO.NET Windows Forms Aplicaciones Web: ASP.NET Herramientas de desarrollo 1

2 Qué no es.net?.net no es un Sistema Operativo.NET no es un Lenguaje de Programación.NET no es un Entorno de Desarrollo.NET no es un Servidor de Aplicaciones i Qué es.net? Plataforma de Desarrollo compuesta de Entorno de Ejecución (CLR) Bibliotecas de Funcionalidad (Class Library) Lenguajes de Programación Compiladores Herramientas de Desarrollo (IDE & Tools) Documentación y Guías de Arquitectura 2

3 Línea del tiempo de.net Visual Studio 6.0 Visual Basic VBA Visual FoxPro VBScript C++ J++ JScript ASP Visual Studio.NET 2003.NET Framework 1.1.NET Compact Framework J# Visual Studio 2008.NET Framework 3.5.NET Compact Framework Visual Studio.NET 2002.NET Framework 1.0 Visual Basic.NET C# Visual Studio 2005 ( Whidbey ).NET Framework 2.0 ( Whidbey ).NET Compact Framework 2.0 ( Whidbey ) Características de.net Plataforma independiente del lenguaje Múltiples lenguajes (C#, VB.NET, COBOL, Perl, Phython, Eiffel, etc.) Código fuente se compila a MSIL (Microsoft Intermediate Language) MSIL se compila antes de ser ejecutado (no es interpretado) Sentencias MSIL manipulan tipos de datos comunes, compartidos por todos los lenguajes de.net Juntos forman el Common Type System (CTS) Todos los lenguajes proporcionados por Microsoft tienen la misma potencia y capacidad de acceso a los recursos y servicios que expone el.net Framework No condiciona la elección del lenguaje 3

4 Características de.net Plataforma de ejecución intermedia El Common Language g Runtime (CLR) ) es el responsable de cargar y ejecutar una aplicación.net Utiliza compilación Just-In-Time (JIT) para traducir MSIL a código máquina Código.NET siempre es compilado, nunca interpretado No usa máquina virtual para ejecutar aplicaciones Código es compilado JIT la primera vez que se llama Proceso de compilación genera fichero ejecutable en formato portable executable (PE). Implicaciones: CLR nunca sabe, ni le importa, que lenguaje fue usado para crear la aplicación o componente Para que el código funcione en otra plataforma basta reemplazar el compilador JIT Características de.net Plataforma 100% Orientada a Objetos no existen tipos primitivos Permite el desarrollo de aplicaciones i empresariales Modelo de programación único para todo tipo de aplicaciones (consola, Web, aplicaciones móviles, etc.) y dispositivos de hardware (PC, PDA, SmartPhone, etc.) Código gestionado Además de compilar, CLR gestiona las aplicaciones, haciéndose responsable de: Cargar, verificar y ejecutar código, la recolección de basura (Garbage Collector), proteger las aplicaciones unas de otras, hacer cumplir las restricciones de seguridad, proporcionar servicios de depuración e incluir soporte para versiones y desarrollo Además del MSIL, compiladores generan Metadata Metadata describe tipos Componentes.NET son autodescriptivos 4

5 Características de.net Modelo de ejecución Todos los lenguajes son compilados a IL Extraído de: Grimes, F. (2002). Microsoft. Net for Programmers: Manning. MSIL vs. Java bytecode Java bytecode específicamente diseñado para soportar lenguaje Java, mientras MSIL diseñado para soportar múltiples lenguajes Java Virtual Machine diseñada para permitir Java bytecode interpretado o compilado, mientras MSIL fue diseñado explícitamente para compilación JIT (Just-In-Time Compilation) 5

6 Common Type System (CTS) El Common Type System (CTS) o Sistema de Tipo Común es el conjunto de reglas que han de seguir las definiciones de tipos de datos para que el CLR las acepte Define un conjunto común de tipos de datos orientados a objetos Todo lenguaje de programación.net debe implementar los tipos definidos por el CTS Todo tipo hereda directa o indirectamente del tipo System.Object Define tipos valor y tipos referencia Tipos valor vs. Tipos referencia CLR administra dos segmentos de memoria: Stack (Pila) y Heap (Montón) Tipos valor (i.e: enteros, caracteres, boleanos, etc.) se almacenan en el Stack Tipos referencia (i.e: strings, clases definidas por el usuario, etc.) en el Heap El Stack es liberado automáticamente una vez finaliza el procedimiento o el bloque de código, mientras que el Heap es administrado por el GC Tipo referencia puede ser nulo, tipo valor no Posible crear nuevos objetos valor (e.g. C# struct) Para preservar filosofía Todo es un objeto,.net provee un tipo referencia correspondiente a cada tipo valor 6

7 Assemblies Un Assembly o Ensamblado es la unidad mínima de ejecución, distribución, instalación y versionado de aplicaciones.net Normalmente, extensión.dll o.exe Todo código ejecutable debe formar parte de un Assembly Contienen: Código MSIL Manifest (Manifiesto) METADATA: información sobre sí mismos y los recursos de los que dependen (son autodescriptivos) Aplicación.NET se compone de uno o más ensamblados Pueden ser privados (opción por defecto) o compartidos (se instalan en la Global Assembly Cache) Assemblies Combinando módulos gestionados en Assemblies Extraído de: Richter, J. (2003). Applied Microsoft. NET framework programming: Microsoft Press. 7

8 Assemblies Herramienta MSIL Dissasembler (ildasm.exe), incluida en el.net Framework SDK Assemblies. Global Assembly Cache (GAC) Es un repositorio centralizado de ensamblados en el cual se instalan todos los ensamblados que serán utilizados por múltiples aplicaciones en la misma máquina Para registrar un ensamblado en la GAC es necesario utilizar la herramienta gacutil.exe, incluida en el.net Framework SDK Obligatorio un nombre distinto para cada librería Se consigue con tecnología de cifrado de clave pública Es posible distinguir entre versiones de un mismo ensamblado y éstas pueden convivir sin ningún conflicto Cada aplicación utiliza la versión de la librería que necesite Soluciona problema DLL Hell Actualizaciones y desinstalaciones más simples 8

9 Assemblies. Global Assembly Cache (GAC) Panel de Control > Herramientas Administrativas >.NET Framework Configuration Administrative tool Assemblies. Global Assembly Cache (GAC) 9

10 Contenido Introducción.NET Framework Acceso a datos con ADO.NET Windows Forms Aplicaciones Web: ASP.NET Herramientas de desarrollo.net Framework Paquete de software fundamental de la plataforma.net. Incluye: Entorno de ejecución (Runtime) Bibliotecas de funcionalidad reutilizable (Class Library) Tres variantes principales:.net Framework Redistributable Package (R + CL).NET Framework SDK (R + CL + compiladores, depuradores, etc.).net Compact Framework Distribución libre y gratuita Instalado por defecto en Windows 2003 Server, Windows XP SP2 y Vista 10

11 Arquitectura del.net Framework VB C++ C# J#.NET Framework SDK ramework ributable.net Fr Redistr.NET Framework Cla ass Library Common Language Specification ASP.NET Windows Forms ADO.NET y XML Base Class Library Common Language Runtime Windows COM+ Services Arquitectura del.net Framework Common Language Runtime El CLR es un entorno de ejecución que puede ser usado por distintos lenguajes de programación El CLR es el responsable de cargar y ejecutar una aplicación.net Utiliza compilación Just-In-Time (JIT) para traducir MSIL a código máquina Además de compilar, CLR gestiona las aplicaciones, haciéndose responsable de: Cargar, verificar y ejecutar código, la recolección de basura (Garbage Collector), proteger las aplicaciones i unas de otras, hacer cumplir las restricciones de seguridad, proporcionar servicios de depuración e incluir soporte para versiones y desarrollo La gestión del código por parte del CLR proporciona una capa extra que desacopla la aplicación del SO 11

12 Arquitectura del.net Framework.NET Framework Class Library Conjunto de Tipos básicos (clases, interfaces, etc.) que vienen incluidos en el.net Framework Los tipos están organizados en jerarquías lógicas de nombres, denominados namespaces Los tipos son independientes del lenguaje de programación de alto nivel que se desee utilizar (C#, VB.NET, etc.) Es extensible y totalmente orientada a objetos Arquitectura del.net Framework.NET Framework Class Library System.Web Services UI Description Discovery Protocols Caching Configuration HtmlControls WebControls Security SessionState System.Windows.Forms Design ComponentModel System.Drawing Drawing2D Imaging Printing Text System.Data OLE DB ODBC System.Xml XSLT Serialization Common SqlClient XPath System Collections Configuration Diagnostics Globalization IO Net Reflection Resources Security ServiceProcess Text Threading Runtime InteropServices Remoting Serialization 12

13 Arquitectura del.net Framework Common Language Specification El CLS define el mínimo conjunto de características que todos los lenguajes deben soportar, si pretenden ajustarse al CLR y soportar operatividad multilenguaje Todos los componentes desarrollados y compilados de acuerdo con la especificación CLS pueden interactuar entre sí, independientemente del lenguaje de programación de alto nivel en el que fueron escritos El CLR/CTS soporta muchas más características que el subconjunto definido por el CLS Si la operatividad multilenguaje no es un objetivo, se pueden desarrollar tipos más ricos, limitados solo por el conjunto de características del lenguaje El CLS define reglas a las que se deben adherir los tipos y los métodos visibles externamente, para que éstos sean accesibles desde cualquier lenguaje de programación CLS-compatible Las reglas del CLS no afectan a código que es accesible sólo desde el asembly en que se define Librerías que se adhieren al CLS se dicen CLS-compliant Arquitectura del.net Framework Common Language Specification El CLR/CTS ofrece un conjunto de características Algunos lenguajes exponen un gran subconjunto del CLR/CTS El CLS define el mínimo conjunto de características que todos los lenguajes deben soportar Los lenguajes ofrecen un subconjunto del CLR/CTS y un superconjunto del CLS (pero no necesariamente el mismo superconjunto) Extraído de: Richter, J. (2003). Applied Microsoft. NET framework programming: Microsoft Press. 13

14 Arquitectura del.net Framework Common Language Specification. Lenguajes compatibles Ada APL Basic (Visual Basic) C# C C++ Delphi Java COBOL Component Pascal (Queensland U Tech) ECMAScript (JScript) Eiffel (Monash U.) Fortran Haskell (Utrecht U.) JavaScript Lisp lcc (MS Research Redmond) Mondrian (Utrecht) ML (MS Research Cambridge) Mercury (Melbourne U.) Oberon (Zurich University) Oz (Univ of Saarlandes) Perl Prolog Python Scheme (Northwestern U.) SmallTalk CLR Hosting & Application Domains Una aplicación.net necesita una pieza de código llamada Runtime Host para ejecutarse El Runtime Host carga el Runtime (CLR) en un proceso, crea Application Domains dentro del proceso y carga y ejecuta el código del usuario dentro de esos Application Domains CLR Host CLR AppDomain 1 Código Gestionado AppDomain N Código Gestionado 14

15 CLR Hosting & Application Domains Los Application Domains son procesos virtuales dentro del CLR Se ejecutan dentro de un proceso del Sistema Operativo Un proceso puede contener varios Application Domains Más eficiente que múltiples procesos del SO Todos los ensamblados que conforman una aplicación siempre son cargados en un Application Domain Los Application Domains proporcionan un aislamiento entre aplicaciones, que garantiza: Una aplicación pueda ser detenida independientemente del resto Una aplicación no pueda acceder directamente a código en ejecución de otra aplicación Un fallo en una aplicación no afecte al resto de aplicaciones Funcionamiento: Resumen Desarrollo (VisualStudio.NET) Análisis y diseño Ejecución (Plataforma.NET) Verificación Código fuente Compilador Compilación (JIT) Código Nativo Código MSIL (Ensamblado) Ejecución (CLR) 15

16 Contenido Introducción.NET Framework Acceso a datos con ADO.NET Windows Forms Aplicaciones Web: ASP.NET Herramientas de desarrollo Acceso a datos con ADO.NET System.Data Common OracleClient Odbc System.Xml XSLT XPath SqlClient OleDb SqlTypes Serialization Schema 16

17 ADO.NET - Arquitectura ADO.NET - DataSet DataSet DataTable DataColumn DataTable DataRow Relations XML Schemas DataRelation 17

18 Acceso a Bases de Datos Relacionales: Entorno Conectado Los usuarios están constantemente conectados a la fuente de datos Ventajas: Mayor seguridad Mejor control de concurrencia Los datos se mantienen actualizados Desventajas: Se requiere una conexión constante (consume recursos del servidor) Escalabilidad limitada por cantidad de conexiones Acceso a Bases de Datos Relacionales: Entorno Conectado En un escenario conectado, los recursos se mantienen en el servidor hasta que la conexión se cierra Pasos 1) Abrir Conexión 2) Ejecutar Comando 3) Procesar Filas en DataReader 4) Cerrar DataReader 5) Cerrar Conexión 18

19 Acceso a Bases de Datos Relacionales: Entorno Desconectado Una parte de los datos del repositorio central se copia y modifica en forma local, para luego sincronizarse con éste Ventajas Forma cómoda de trabajar, si los datos únicamente se necesitan para lectura Desventajas Los datos no están sincronizados Sólo es válido para ciertos escenarios Acceso a Bases de Datos Relacionales: Entorno Desconectado En un escenario desconectado, los recursos no se mantienen en el servidor mientras los datos se procesan Pasos 1) Abrir Conexión 2) Llenar DataSet mediante DataAdapter 3) Cerrar Conexión 4) Procesar DataSet 5) Abrir Conexión 6) Actualizar fuente de datos mediante DataAdapter 7) Cerrar Conexión 19

20 Contenido Introducción.NET Framework Acceso a datos con ADO.NET Windows Forms Aplicaciones Web: ASP.NET Herramientas de desarrollo Windows Forms Una clase base común: Control Representa un elemento de la interfaz gráfica Resto de elementos derivan de Control Formulario Windows (Form) Básicos (TextBox) y extendidos (DataGrid) Funcionalidad encapsulada en propiedades y eventos 20

21 Windows Forms System.Windows.Forms Design ComponentModel System.Drawing Drawing2D Imaging Printing Text Contenido Introducción.NET Framework Acceso a datos con ADO.NET Windows Forms Aplicaciones Web: ASP.NET Herramientas de desarrollo 21

22 Aplicaciones Web: ASP.NET Versión para la plataforma.net de la tecnología ASP (Active Server Pages) Tres partes muy diferenciadas: Web Forms Server Controls Web Services Aplicaciones Web: ASP.NET System.Web Services Description Discovery UI HtmlControls WebControls Protocols Caching Configuration Security SessionState 22

23 Arquitectura de aplicaciones Web con ASP.NET Vista UI Pages (.htm) Web Form (.aspx) User Controls (.ascx) Code-Behind File (.aspx.vb or.aspx.cs) Graphic Files Lógica Negocio XML Web Services (.asmx) Proxy ADO.NET RCW.NET Objects COM Objects COM+ Services Datos Data Source Contenido Introducción.NET Framework Acceso a datos con ADO.NET Windows Forms Aplicaciones Web: ASP.NET Herramientas de desarrollo 23

24 Herramientas de desarrollo: Visual Studio 2005 Testers Arquitectos Desarrolladores Consultores Profesionales VB6 Devs Part-Timers Hobbyists Estudiantes Entusiastas Novatos Visual Studio 2005 Express Editions Herramientas de desarrollo gratuitas Diseñadas para estudiantes y principiantes Hay varias ediciones, según el tipo de aplicación y el lenguaje Características avanzadas, por ejemplo: Refactoring Code Snippets Diseñadores WYSIWYG Depuradores Intellisense 24

25 SQL Server 2005 Express La nueva versión de MSDE Es gratuito Preparado para trabajar integrado con.net 2.0 Tamaño máximo de base: 4 Gb Máximo conexiones concurrentes: no tiene Incluye una interfaz de administración y un editor de consultas Mayor integración con Visual Studio 2005 Recursos libres Open Source Software in C# IDEs Librerías, Fuentes, etc. SharpDevelop. The Open Source Development Environment for.net Soporte: C# Visual Basic.NET 25

26 Sharp Develop Mono Project project.com Incluye CLI: Common Language Infrastructure Librería clases sobre CLR Compilador C# Entornos ejecución: Linux, Unix, Solaris MacOS X Windows 26

27 Mono develop 27