ПиОА_1 семестр_1 / ПОСОБИЕ_VB.Net

Министерство образования и наук Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Уфимский государственный авиационный технический университет

Карчевская М.П., Рамбургер О.Л.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОГРАММИРОВАНИЯ НА VB.NET

Допущено Редакционно-издательским советом УГАТУ

в качестве учебного пособия для студентов специальности

220402 «Специальные организационно-технические системы»,

направления подготовки бакалавров

230700 «Прикладная информатика»,

220100 – «Системный анализ и управление»,

221100 – «Мехатроника и робототехника»

090915 «Безопасность информационных технологий в правоохранительной сфере»

Уфа 2014

УДК 004(07) ББК 32.81(я7)

К93

Рецензенты:

зав. кафедрой ПиВМ БГПУ им .М. Акмуллы, д-р физ.-мат. наук, проф. Асадуллин Р. М;

зав. кафедрой информатики БАГСУ, кан. техн. наук, доц. Ибатуллина С. М.

Карчевская М. П., Рамбургер О. Л.

К93 Технология программирования на VB.NET / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. – Уфа: УГАТУ, 2014. – 222 с.

ISBN 978-5-4221-0367-6

Излагаются особенности использования среды разработки приложений Microsoft Visual Studio 2008 и объектно-ориентированного языка программирования Visual Basic.Net для решения вычислительных задач.

Предназначено для студентов первого и второго курсов технических специальностей и направлений подготовки, в том числе, по направлению подготовки (специальности) 220402 «Специальные орга- низационно-технические системы», направления подготовки бакалавров 230700 «Прикладная информатика», направления подготовки бакалавров 220100 – «Системный анализ и управление», направления подготовки бакалавров 221100 – «Мехатроника и робототехника» 090915 «Безопасность информационных технологий в правоохранительной сфере», а также для всех студентов технических вузов, изучающих дисциплину «Информатика» изучающих дисциплину «Информатика» и дисциплины «Языки программирования и основы алгоритмизации», «Программирование и основы алгоритмизации» и всех тех, кто изучает программирование на VB.NET.

Ил. 90. Табл. 18. Библиогр.: 6 назв.

Научный редактор д-р техн. наук, проф. Валеев С. С.

2. СОЗДАНИЕ ПРИЛОЖЕНИЙ ЛИНЕЙНОЙ СТРУКТУРЫ.. 25

3.3. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. СОЗДАНИЕ ПРИЛОЖЕНИЙ РАЗВЕТВЛЕННОЙ

4.3. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. СОЗДАНИЕ ПРИЛОЖЕНИЙ ЦИКЛИЧЕСКОЙ

5

ВВЕДЕНИЕ

Развитие объектно-ориентированного программирования и Internet способствовало появлению новой технологии программирования – .NET технологии, позволяющей на единой платформе разрабатывать компоненты программ на разных языках программирования и обеспечить их совместное выполнение.

Язык программирования VB.Net – одна из составных частей платформы Net. В качестве среды разработки приложений использу-

ется среда Visual Studio .NET.

Visual Studio .NET – мощная и настраиваемая среда программирования, которая содержит все инструменты, необходимые для быстрого и эффективного создания надежных программ для Windows. Большинство возможностей Visual Studio можно одинаково использовать как в Visual Basic .NET, так и в Visual C++ .NET,

Visual C# .NET и Visual J# .NET.

Технология .NET обеспечивает возможность создания приложений, написанных на разных языках, способных выполняться на

различных типах устройств и в различных операционных системах.

Достигается это использованием единого каркаса – .NET Framework..

В каркасе Framework .Net можно выделить два основных компонента:

-Framework Class Library (FCL) – библиотеку классов каркаса;

-Common Language Runtime (CLR) – общеязыковую исполнитель-

ную среду.

Библиотека классов FCL каркаса Framework

Библиотека классов .NET Framework (Framework Class Library – FCL) представляет собой обширную объектно-ориентированную библиотеку классов, интерфейсов и типов.

Важной частью библиотеки FCL являются классы стандартной системы типов (CTS), задающие простые типы, те типы, которые считаются встроенными в язык программирования. Типы языков программирования, поддерживающих технологию .NET, проецируются на соответствующие типы библиотеки FCL . Например, тип, называемый в языке Visual Basic – Integer, а в языке C# – int, проецируется на один и тот же тип CTS System.Int32.

6

Классы FCL организованы в иерархические структуры – про- странства имен, которые логически объединяют классы с близкой функциональностью.

В корне иерархии находится пространство имен System, содержащее как классы, так и другие вложенные пространства имен (рис. 1). Базовый класс пространства System.Object содержит все классы стандартной системы типов CTS. Классы элементов управления, используемых при проектировании интерфейса формы, относят-

ся к пространству имен System.Windows.Forms.

Пространства имен, вложенные в корневое, указываются как со-

ставные имена: System.Windows.Forms.

Рис. 1 Иерархическая структура библиотеки классов FCL

Общеязыковая исполнительная среда CLR каркаса Framework

Компиляторы языков программирования, поддерживающих технологию .Net, создают модули на промежуточном языке MSIL

(Microsoft Intermediate Language), или просто – IL.

7

Фактически компиляторы создают так называемый управляемый модуль – переносимый исполняемый PE-файл (Portable Executable), который содержит код на промежуточном языке и метаданные – всю необходимую информацию как для среды CLR, так и конечных пользователей, работающих с приложением. PE-файл, имеющий уточнение exe, хотя и является exe файлом, но это не совсем обычный исполняемый Windows-файл. Исполнительная среда CLR работает и управляет кодом IL, в котором исчезла специфика исходного языка программирования.

В состав CLR также входят трансляторы JIT (Just In Time Compiler), которые и выполняют трансляцию IL-кода в командный код той машины, на которой установлена и функционирует исполнительная среда CLR (рис. 2).

Рис. 2 Создание исполняемого кода в технологии .Net

Исполнительную среду CLR можно рассматривать, как своеобразную виртуальную IL-машину, которая транслирует требуемые для исполнения участки кода в команды реального процессора, который в действительности и выполняет код. Это дает возможность разработки различных частей одного приложения на разных языках программи-

8

рования. К тому же приложение, написанное для одной ОС, можно развернуть и выполнить в другой ОС.

Еще одной важной особенностью построения CLR является сборщик мусора – Garbage Collector. Под сборкой мусора понимается освобождение памяти, занятой объектами, которые закончили свою работу, и не используются в дальнейшей работе приложения. Сборка мусора снята не только с программистов, но и с разработчиков трансляторов – она решается в нужное время и в нужном месте – исполнительной средой CLR , ответственной за выполнение вычислений. Данные, удовлетворяющие требованиям CLR, допускающие сборку мусора, называются управляемыми данными.

Основные понятия объектно-ориентированного программирования

Основным понятием в объектно-ориентированном программировании (ООП) является класс.

Класс (Class) – это структура (шаблон), которая объединяет данные и механизмы их обработки. Каждый конкретный класс имеет свои особенности поведения и характеристики, определяющие этот класс.

Объекты – это конкретные экземпляры класса, которые создаются по шаблону класса. Объекты, построенные на базе одного класса:

-обладают сходными свойствами и выполняют сходные операции;

-могут взаимодействовать друг с другом только посредством обмена сообщениями;

-изменяют свое текущее состояние со временем при поступлении специального запроса (при вызове метода класса или обращению к изменению свойства объекта).

Компоненты (элементы управления) – стандартные объекты,

используемые ОС для ввода разного рода информации.

Классы имеют иерархическую структуру. Наивысший уровень структуры – самый общий и самый простой, каждый последующий уровень более специфический и менее общий.

Если характеристика уже однажды определена для более высокого уровня, то все уровни, расположенные ниже имеют ту же харак-

9

теристику. Таким образом, классы-наследники могут наследовать характеристики классов-родителей.

Каждый объект класса в ООП обладает набором свойств, методов и событий, на которые он может реагировать.

Свойства (Properties) – параметры объекта, которые определяют его внешний вид и поведение, задают уникальные особенности каждого экземпляра класса (имя, значение, цвет, размер и др.).

Для обращения к свойствам объекта используются составные имена, содержащие имя объекта в качестве префикса (перед точкой):

Имя объекта.Имя свойства

Метод (Method) – это реализованная в классе функция или процедура, которая используется для работы с его свойствами. Метод обрабатывает свойства именно того объекта, который вызвал этот метод. В результате действия метода в объекте что-нибудь меняется (например, местоположение, цвет, значение поля и др.).

Доступ к методам с помощью составных имен, содержащих имя объекта в качестве префикса:

Имя объекта.Имя метода [(Список параметров)]

События (Events) – сигналы, формируемые внешней средой, на которые объект должен отреагировать соответствующим образом. События наступают в результате:

-действий пользователя;

-работы аппаратуры компьютера;

-работы программ;

-работы самих объектов.

При наступлении события генерируется сообщение и происходит обработка этого события с помощью обработчика событий (событийной процедуры). Обработчики событий могут обращаться к методам и свойствам объекта. В заголовке обработчика событий указывается имя объекта, для которого он написан и название выбранного события, в скобках после имени обработчика записываются параметры:

Имя объекта_<Имя события (Список параметров).

10

Объектно-ориентированное программирование базируется на четырех основных принципах:

-абстракция;

-инкапсуляция;

-наследование;

-полиморфизм.

Программа, построенная по этим принципам, есть совокупность объектов и способов их взаимодействия, при этом обмен информацией между объектами происходит посредством сообщений.

Абстракция – моделирование в программе реально существующих объектов задачи, т.е. их имитация, отражающая особенности взаимодействия объектов в окружающем мире.

Инкапсуляция – связывание данных и обрабатывающих эти данные подпрограмм в единое целое – объект. При этом внутренние детали объекта должны быть скрыты (encapsulation – герметизация). Доступ к изменению свойств осуществляется только с помощью методов, присущих данному классу объектов. Если есть метод, то данное свойство данного объекта можно изменить, нет метода – нельзя.

Наследование (Inheriting) означает, что если надо создать новый класс, лишь немного отличающийся от имеющегося, то нет необходимости в переписывании уже существующих полей и методов. Наследование определяет отношение между классами: объекты классанаследника обладают всеми свойствами и методами объектов классародителя.

Полиморфизм – это свойство классов решать схожие по смыслу проблемы разными способами, а именно это способность объектов выбирать внутреннюю процедуру (метод), на основе данных, принятых в сообщении. Это свойство дает возможность называть разные алгоритмические действия одним именем, т.е. давать одинаковые имена методам объектов разных классов, но реализация этих методов может быть индивидуальной для каждого класса.

11

1.СРЕДА РАЗРАБОТКИ ПРИЛОЖЕНИЙ

MICROSOFT VISUAL STUDIO 2008

Запустить среду Microsoft Visual Studio 2008 можно с помощью команд ОС: Пуск → Все программы → Microsoft Visual

Studio 2008 → Microsoft Visual Studio 2008.

При первой загрузке интегрированной среды следует выбрать настройку General Development Settings. После того, как настройка среды закончится, появится окно стартовой страницы Start Page, в левом верхнем углу в области недавних проектов Recent Projects можно запустить проект, над которым недавно работали (Open), либо создать новый (Create).

При выборе ссылки Create (создание нового проекта) откроется диалоговое окно New Project (рис. 1.1).

Далее необходимо:

-в списке Project Types выбрать язык Visual Basic → Windows;

-в списке Templates – Windows Forms Application (приложение Windows).

-в поле Name задать название проекта, например, Мой первый проект.

-в поле Location задать папку, где будете сохранять подобные приложения,

-убрать галочку у Create directory for solution.

-нажать кнопку ОК.

Проект сохраняется в отдельном каталоге, имя которого по умолчанию совпадает с именем проекта.

Для запуска приложения можно нажать кнопку со значком , расположенную на панели Standard.

Для завершения работы созданного приложения можно воспользоваться стандартной кнопкой закрытия формы (крестик).

Для сохранения изменений в созданном проекте можно нажать кнопку со значком , расположенную на панели Standard.

12

Рис. 1.1 Выбор шаблона нового Windows-приложения

На рис. 1.2 представлена среда VS с отображением макета создаваемого приложения.

Рис. 1.2 Среда Visual Studio

13

–вкладка дизайнера форм с названием создаваемой формы Forml.vb. Это название генерирует конструктор форм, и под этим именем (если его не изменить) форма будет сохранена на диске;

–макет формы, именно так будет выглядеть основная форма создаваемого приложения;

–окно Solution Explorer (обозреватель решения) содержит иерархический список составляющих проекта;

–окно Properties (свойства) предназначено для просмотра и изменения значения свойств текущего объекта;

–на панели Toolbox (панель инструментов) находится набор элементов управления, которые можно разместить на форме своего проекта.

1.1.Обзор окон среды Microsoft Visual Studio 2008

Количество окон в VB.NET и их внешний вид зависят от того, какой режим установлен в группе Window Layout вкладки

Environment → General диалогового окна Options, который открывается командой меню Tools → Options (рис. 1.3).

Рис. 1.3 Диалоговое окно Options

Если установлен режим работы с вкладками Tabbed Documents, то отдельные документы в центральном окне проекта

14

будут представлены как вкладки. Если установлен режим многодокументного интерфейса Multiple-Documents, то каждый документ в центральном окне проекта будет представлен в отдельном окне (дочернем по отношению к окну проекта).

Отобразить на экране нужное окно можно с помощью меню

View (рис. 1.4).

Рис. 1.4 Выбор нужного окна

Окно дизайнера форм Form Design. Позволяет создавать интерфейс форм создаваемого проекта.

Окно обозревателя решений Solution Explorer. Под решением понимается набор проектов, из которых состоит приложение. По замыслу разработчиков Microsoft

решения могут использоваться при разработке сложных приложений. Среда VB.NET при создании проекта автоматически создает решение с тем же именем, что и создаваемый проект. Окно

Solution Explorer позволяет про-

сматривать состав проектов, входящих в решение, в виде иерархической структуры, а также связи между про-

ектами и их компонентами. Компонентами проектов могут быть

15

формы, классы, модули, а также другие файлы, которые требуются для создания приложения. Если нужно отредактировать компонент проекта, следует дважды щелкнуть по его имени в окне Solution

Explorer.

Окно свойств Properties позво-

ляет просматривать и устанавливать значения свойств не только форм или экземпляров классов, но также и других компонентов проекта (в частности, и самого проекта). Свойства можно отсортировать по алфавиту или по категориям (для этой цели в верхней части этого окна имеются соответствующие кнопки). Редактирование свойств может осуществляться путем ввода нужного значения, выбора его из выпадающего списка, либо с помощью установки его значения в отдельной диалоговой панели – это зависит от типа конкретного свойства.

Окно Class View. Выбрав вкладку Class View, можно просматривать содержимое пространств имен и классов текущего проекта.

Рассмотренные окна (Properties, Solution Explorer, Class View) интегрированной среды разработки могут быть Dockable («прикрепляемыми») или Floating («плавающими»).

Плавающие окна можно размещать в любом месте экрана, тогда как прикрепляемые «стараются» прикрепиться к границам других окон или панелей. Чтобы сменить статус окна, нужно щелкнуть пра-

16

вой кнопкой мыши на заголовке окна и выбрать соответствующую команду в контекстном меню (рис. 1.5).

Рис. 1.5 Смена статуса окна

При помощи команды View в главном меню среды VS.Net всегда можно вызвать нужное окно на передний план. Cкрытые окна автоматически отображаются в виде корешков (Tabs).

Окна, сопровождающие компиляцию приложения

Программа .Net в процессе компиляции сначала переводится на промежуточный язык IL, а затем компилируется в машинный код.

Результаты компиляции и построения проекта отображаются в окне вывода OutPut. На рис. 1.6 и рис. 1.7 показано сообщение об ошибке, полученное при работе с несуществующим объектом.

Рис. 1.6 Окно вывода Output

17

Подробную информацию об ошибках можно получить выбрав в окне OutPut вкладку Error List (рис. 1.7). Если в этом окне дважды щелкнуть на строке содержащей ошибку, то курсор переместится на ту строку программного кода, где была допущена эта ошибка.

Рис. 1.7 Вкладка Error List окна вывода Output

1.2. Обзор файлов приложений, созданных в VB.Net

Проект (решение) сохраняется в отдельном каталоге, имя которого по умолчанию совпадает с именем проекта (рис. 1.8). В каталоге проекта можно увидеть файлы и папки, созданные средой Visual Studio. Ниже приводится их описание.

Рис. 1.8 Файлы и папки проекта

18

Подкаталоги bin и obj используются при компиляции. В каталоге bin хранится откомпилированный код. В каталоге obj находится подкаталог, задействованный в процессе отладки.

ВVB.Net всем файлам с кодом Visual Basic независимо от их типа присваивается расширение .vb. Исходный текст программы хранится в файле Forml.vb и его можно просмотреть в текстовом редакторе (Блокнот).

Вфайле с расширением .sln хранится вся служебная информация, необходимая для компиляции решения, в том числе описание всех проектов и файлов решения.

Файл с расширением .vbproj написан на языке XML. В нем хранится информация о проекте, в том числе значения различных свойств.

Двоичный файл с расширением .suo содержит пользовательскую информацию уровня решения, например, сведения об установленных точках прерывания и открытых документах. Если удалить этот файл, все пользовательские настройки будут потеряны, но решение останется работоспособным.

1.3.Элементы управления, используемые при создании простых приложений

Form (экранная форма) – макет окна разрабатываемого приложения:

Основные свойства класса Form:

Основное событие класса Form:

Возникает при загрузке формы. В событийной проце- Load дуре Form1_Load обычно задают начальные пара-

метры проекта.

19

Основные методы класса Form:

Hide Скрыть форму

Show Показать форму

Label (надпись). Назначение – нести на себе надпись. Основные свойства класса Label:

TextBox (текстовое поле). Используется для ввода/вывода чисел и текста.

Основные свойства класса TextBox:

Основное событие компонента TextBox:

TextChangеd Происходит, когда пользователь изменяет текст

Button (командная кнопка). Используется для задания реакции на событие.

20