".NET und jetzt!" C# in 21 Tagen oder doch besser Best Practices

.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

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.

26.09.2006 (c) MARTINSFELD GmbH & Co. KG 2

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 Object
Model (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

VB C# VC++
Unmanaged
Compiler Compiler Compiler
Component

IL-Code
IL- IL-Code
IL- IL-Code
IL-

Just in Time (JIT) Compiler

CLR
Managed Managed Managed Unmanaged
Code Code Code Code
Common Language Runtime (CLR)

Betriebssystem

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)



– Java für .NET




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


Klassen im .NET Framework

System.Web System.Windows.Forms
Services UI Design ComponentModel
Description HtmlControls
Discovery WebControls
Protocols System.Drawing
Caching Security Drawing2D Printing
Configuration SessionState Imaging Text

System.Data System.Xml
ADO SQL XSLT Serialization
Design SQLTypes XPath

System
Collections IO Security Runtime
Configuration Net ServiceProcess InteropServices
Diagnostics Reflection Text Remoting
Globalization Resources Threading Serialization


.NET Version
System.Web Anzahl Klassen
System.Windows.Forms
.NET 1.0
2246
.NET 1.1
Discovery WebControls 2303
.NET 2.0 4528
.NET 3.0 Ca. 9000


System
Diagnostics Reflection Text Remoting


.NET Version
.NET 1.0
2246
.NET 1.1
.NET 2.0 4528
.NET 3.0 Ca. 9000

Programmiersprachen
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 for
Microsoft .NET , Gardens Point Component Pascal , Hugs98 for .NET,
System
IronPython, ISE Eiffel Studio, JScript.NET, JSharp, Lua.NET,
Mercury.NET, MixNet, Mondrian for .NET, MonoLOGO, Multi-Target
Pascal, Nemerle, NetCOBOL, NetRuby, P#, PerlNet, PHP_Sharp, Python
.NET, Ruby Reflection Text Remoting
forDiagnostics .NET, Scheme.NET, Sharp Smalltalk, SmallScript.NET,
Squeak .NET, Standard Meta Language, Visual Basic, Visual C++/CLI,
Visual RPG for .NET, Vulcan.NET ... GmbH & Co. KG
26.09.2006 (c) MARTINSFELD 17


.NET Version
.NET 1.0
2246
.NET 1.1
.NET 2.0 4528
.NET 3.0 Ca. 9000

Programmiersprachen
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 for
Microsoft .NET , Gardens Point Component Pascal , Hugs98 for .NET,
„The language doesn‘t matter!“
Collections IO
System
IronPython, ISE Eiffel Studio, JScript.NET, JSharp, Lua.NET,
Security Runtime
Mercury.NET, MixNet, Mondrian for .NET, MonoLOGO, Multi-Target
Configuration Net Dan Appleman ServiceProcess InteropServices
Pascal, Nemerle, NetCOBOL, NetRuby, P#, PerlNet, PHP_Sharp, Python
.NET, Ruby Reflection Text Remoting
forDiagnostics .NET, Scheme.NET, Sharp Smalltalk, SmallScript.NET,
Squeak .NET, Standard Meta Language, Visual Basic, Visual C++/CLI,
Visual RPG for .NET, Vulcan.NET ... GmbH & Co. KG
26.09.2006 (c) MARTINSFELD 18

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 Reflection
auf 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-Servers
gotdotnet.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 – 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
Communication
Foundation (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 unit
testing

• 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)

• Zugriff via

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

• Bestandteile
– CCTray
– Web Dashboard
• Funktionen


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 Instrumentation
Framework (EMF)

.NET Application
Application Application
object object

Configuration
Event source Event source

Instrumentation API

Event schema Event filtering
Event Event
WMI
trace Log

WMI Trace Event
subscriber Log Log

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

Anwendung
/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


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/Einfuehrun
gInNETFramework30.mspx


Kontaktdaten

Peter Hecker

MARTINSFELD
Gesellschaft für neue Medien mbH & Co. KG
Lichtstr. 43b
50825 Köln

Fon: 0221 / 28 36 430
Fax: 0221 / 28 36 431
Email hecker@martinsfeld.de
Web: http://www.martinsfeld.de


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