. NET Framework Class Library Библиотека классов

Net.Framework. Библиотека классов
.Net Framework Class Library – библиотека базовых классов, на основе которых строятся все .Net-приложения.
Принципиальная новизна заключается в том, что.
Унифицируются функциональные возможности разных языков.
Реализуется модель управления оперативной памятью.
Базовые классы не принадлежат пользовательским приложениям, а являются компонентом операционной системы.

Функциональность
Поддержка базовых типов и типов, определяемых пользователем.
Поддержка обработки исключительных ситуаций.
Операции ввода/вывода и работа с потоками.
Обращение к функциям операционной системы.
Поддержка доступа к данным.
Создание Windows-приложений.
Создание клиентских и серверных Web-приложений.
Создание Web-сервисов.

Реализация:
сборки и динамические библиотеки
Сборка (assembly) – бинарные данные приложения, содержат код, графические изображения, ресурсы и другие.
Сборка – минимальная единица внедрения, контроля версий, повторного использования и системы безопасности.
Сборка также содержит метаданные – информацию о классах, типах и ссылках на другие сборки.
Динамические сборки создаются во время выполнения программы и на диске не сохраняются.
Библиотека классов .Net состоит из многих сборок, каждая из которых содержит много классов.

Динамические библиотеки
Функциональные возможности базовых классов распределены по библиотекам DLL. Управляемое приложение во время запуска загружает необходимые библиотеки DLL.

Реализация: пространства имен
Библиотека классов .NET Framework состоит из пространств имен namespace. Каждое пространство имен содержит типы, которые можно использовать в программах: классы, структуры, перечисления, делегаты и интерфейсы. Пространства имен группируют типы по функциональности.
Пространства имен обеспечивают ограничение области видимости: два класса с одним и тем же именем могут быть использованы, если они находятся в разных пространствах имен и их имена определены в рамках соответствующих пространств имен.

Пространства имен
Имя пространства имен является частью полного имени типа: namespace.typename
Использования полных имен namespace.typename в C++ позволяет избежать ключевое слово using.
using System;
. . .
void main()
{
Console.WriteLine("Hello");
// Без using, нужно использовать полное имя:
// System.Console.WriteLine("Hello");
}

Пространство имен System
Пространство имен System – корневое пространство имен в .NetClass Library, содержит фундаментальные типы данных, реализованные в .Net Framework.
Класс Object – базовый для всех классов в библиотеке классов .Net.
Примитивные и расширенные типы.
Более 100 классов, используемых для обработки исключительных ситуаций, разработки интерфейса, сборки мусора и т.п.

Пространство имен System
Пространство имен System содержит фундаментальные и базовые классы, которые определяют распространенные типы значений и ссылочные типы данных, события и обработчики событий, интерфейсы, атрибуты и исключения обработки.
Также содержит классы, обеспечивающие поддержку преобразования типов данных, операций с параметрами методов, математических операций, удаленного и локального вызова программ, управления средой приложений и контроля управляемых и неуправляемых приложений.

Пространство имен System

Пространство имен System
Базовые типы данных, используемые всеми приложениями, соответствуют простым типам данных, используемым в языках программирования.
При написании кода можно использовать типы .Net Framework или ключевое слово языка.
Таблица типов
System.Windows.Forms содержит классы для создания приложений Windows с использованием всех элементов пользовательского интерфейса, доступных в операционной системе Microsoft Windows.

Common Type System (CTS)
Общая система типов CTS предоставляет набор отношений между типами.
Множественное наследование не поддерживается.
Object – корневой объект иерархии. Из него наследуют все типы. Является базовым для всех управляемых типов, в том числе для примитивных типов, используемых в управляемых кодах.

Общая система типов CTS
Примитивные типы CLI занимают место в системе типов в форме объектов, которые заключают в обертку каждый примитивный тип.
В управляемой куче можно распределить только ссылочные типы, и только они могут поддерживать наследование и виртуальные функции.
Базовые типы содержатся в пространстве имен System.

Общая система типов CTS

Ссылочные типы и типы значений
Управляемые типы делятся на две категории:
тип значений,
ссылочный тип.
Различие между ними в механизмах выделения памяти, хранения и выполнения операций.

Типы значения
Типы значения, это простые типы, которые содержат собственно данные.
Встроенные типы реализованы в среде выполнения.
Пользовательские типы-значения.
Перечисления enum – типы, которые также может определить пользователь.
Значения типов-значений представлены как локальные и глобальные переменные, параметры методов, поля объектов и элементы массивов. Для каждого типа известен тип значений, которые она может содержать.
Типы значения не могут содержать объекты.

Ссылочные типы
Ссылочные типы описывают объектные ссылки (object references), которые представляют адреса объектов. Живут в куче, и к ним можно обращаться только через дескриптор.
Когда объект присваивается или передается как параметр, сам объект не копируется, но создается другая ссылка, которая ссылается на тот же объект.
Ссылочный тип используется везде, где моделируется объект. Могут унаследовать другой класс и быть унаследованы.

Ссылочные типы
Типы указателей – содержат описание значения, представленного адресом в памяти.
Типы интерфейсов – содержат только частичное описание значений.
Объектные типы (типы с самоописанием) – содержат самоописываемые значения.

Самоописывающие ссылочные типы
Ссылочные типы, представляющие объекты, называются самоописывающими (self-describing), потому что каждый объект в куче содержит информацию о своем типе.
Два таких типа являются встроенными:
System.Object и System.String.
System.Object является общим базовым классом, от которого непосредственно или косвенно наследует любой другой класс.
System.String используется для представления строковых данных в формате Unicode.

Классы
Классы – основа типов с описанием.
Классы могут:
агрегировать значения других типов;
наследоваться друг от друга (в .NET поддерживается только одиночное наследование).

Классы
Классы могут содержать следующие элементы:
Поля (fields) – для хранения значений других типов.
Методы (methods) – функции классов. Они бывают статическими (static method) и объектными (instance method). Вызываемый объектный метод всегда получает ссылку на объект, для которого он вызывается (this).
Свойства (properties) – те же методы, один из которых возвращает некоторое значение (get), а другой устанавливает это значение (set).
События (events) – используются для асинхронного внесения изменений в объект.

Типы-интерфейсы
Интерфейсы реализуются на основе классов, это такие типы данных, которые могут быть «лицом» для данных других типов.
Интерфейсы задают функциональность абстрактного объекта без ее реализации. Классы, использующие интерфейсы, наполняют конкретным содержанием методы, определенные в интерфейсах.

Примеры интерфейсов
Интерфейс IEnumerable описывает итератор , используемый для итерации по содержимому коллекции методом MoveNext() .
Метод GetEnumerator возвращает IEnumerator – энумератор, используемый для итерации.
Свойство Current типа Object возвращает текущий элемент коллекции.
Интерфейс ICollection наследует интерфейс IEnumerable и служит базовым интерфейсом для реализации коллекций. Определяет методы, свойственные коллекциям – поддержку размера коллекции, энумераторов и синхронизации.

Встроенные типы
Класс Object пространства имен System.
Класс String пространства имен System.

Класс Object
Любой объект наследует классу Object явно или нет.
Конструктор Object инициализирует новый экземпляр класса.

Методы класса Object
Equals проверяет, являются ли два объекта одним и тем же экземпляром. Для типов значений метод переопределен и проверяет равенство значений, хранимых экземплярами объекта.
ReferenceEquals проверяет, являются ли два объекта одним и тем же экземпляром класса.
GetType возвращает объект типа Type для экземпляра класса.
ToString возвращает текстовое представление объекта. Может быть перегружен.
MemberwiseClone создает точную копию объекта.

Пример
Обычно не требуется объявлять класс наследником Object, так как наследование происходит неявно.
Все классы в платформе .NET Framework являются производными класса Object, и все методы, определенные в классе Object, доступны для всех объектов в системе.
В производных классах некоторые из этих методов могут переопределяться и переопределяются,
например, ToString().

Класс Type
и пространство имен Reflection
Класс Type – точка входа в пространство имен Reflection.
Reflection (отражение) – способность изучать возможности классов во время выполнения программы.
Используя отражения, можно извлекать классы, изучать их методы, свойства, конструкторы, поля, события, получая доступ к метаданным , ассоциированным с данным классом.
Класс Type содержит методы типа
GetMethods(),
GetProperties(),
которые возвращают информацию о полях класса.

Описание примера
1. Спецификация объекта – место в проекте. Доступность объекта.
2. Пространства имен по умолчанию.
3. Объявление объекта.
4. Инициализация объекта.
5. Интерфейс объекта: свойства и перегрузка ToString().
6. Взаимодействие объекта с формой приложения и ее компонентами.
7. Управление поведением объекта из класса формы.
8. Инструменты для управления объектом.

Описание примера