C#典型模块与项目实战大全Word格式文档下载.docx
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在MSDN中，把整个.NETFramework分为两大类：
一类是通用语言运行时（CLR），另一类就是.NETFramework类库。
通用语言运行时是整个.NET应用程序的核心，无论使用什么样的语言，编写什么样的.NET程序，都需要这个核心引擎所提供的核心功能。
图1.2是.NETFramework的基本结构图，该图将.NET划分为两大部分，每一部分内部又细分了各种不同的功能模块。
在类库部分，可以看到提供了很多开发人员常见的应用程序类型，基本上.NET程序员都在与.NETFramework中庞大的类库打交道。
通用类型系统为.NET应用程序提供了一个托管的平台，它提供了较底层的功能，通常开发人员较少需要处理CLR的部分。
图1.2.NETFramework基本结构
微软公司自从推出第一个.NETFramework以来，不断地升级和精炼这套框架的可用性。
到目前为止，已经发展到.NET4.0版。
这一版本的.NETFramework除了修正和提升了原有框架的不足之处以外，还增加了很多新的开发类库，比如WPF、WCF和WF这3套开发基础库。
要深入理解.NETFramework这个大框架的架构，首先需要深入理解其核心部分，即CLR。
1.2节将会详细介绍。
1.1.2LINQ语言集成查询
在LINQ出现之前，当访问数据源时，开发人员不得不掌握特定数据来源的数据访问方法。
比如要读取和写入XML数据，必须掌握操作XML的方法；
要访问数据库，必须掌握ADO.NET技术等。
语言集成查询（LanguageIntegratedQuery，LINQ），如其名称所暗示，在开发语言如C#或者是VB.NET中集成了数据查询功能，这个功能的出现让开发人员可以不用了解异构数据源的细节，便能使用一种统一的方式来访问数据源，使开发人员可以专注于业务逻辑的设计。
图1.3是LINQ的结构图。
从图中可以看到，LINQ允许的数据源中，LINQ的可查询能力可分作3大类：
LINQToObjects、LINQToADO.NET及LINQToXML。
下面对这3大类LINQ的组成部分进行简要介绍。
❑LINQToObjects：
可以从任何实现了IEnumerable<
T>
接口的对象中查询数据。
❑LINQToADO.NET：
增强了LINQToObjects，使之可以访问关系型数据库。
从图1.2中可以看到，其主要由3个部分组成：
LINQToSQL，用于查询关系型数据库，例如SQLServer等；
LINQToDatasets，支持查询DataSet或DataTable；
LINQToEntities，是MicrosoftORM解决方案，允许开发人员使用实体（Entities）声明性的指定商业对象（businessobjects）的结构，并且使用LINQ进行查询。
❑LINQToXML（以前称为XLinq），不仅包括LINQToObjects的功能，还可以查询和创建XML文档。
图1.3语言集成查询LINQ结构
例如，对于关系型数据库来说，通常使用SQL语句来查询数据库。
要查询Northwind数据库中employees表的Name字段，使用SQL语句语法如下所示。
Selectnamefromemployees
使用LINQ语法的话，语法与之类似，代码如下所示。
varquery=formeinemployees
selecte.name
可以看到代码与SQL语句非常相似，但是使用LINQ，让开发人员可以用相同的语法查询异构数据源。
比如一个employees的对象的集合，或是来自Oracle数据库的数据，都可以使用相同的语法进行查询。
1.1.3WPF表现层技术简介
WPF是一种基于矢量绘图引擎的用户界面技术，也可以称其为下一代的显示系统。
WPF可以让具有创造力的设计人员设计具有震撼视觉体验的Windows客户端应用程序的用户界面，也可以使用其子集Silverlight创建具有创造力的WebBase应用。
WPF有如下几项重大的功能特色。
❑基于矢量的绘图技术：
WPF基于DirectX，可以最大化地利用显示卡的性能。
基于矢量绘图技术，可以无限地放大和缩小图形。
WPF利用Direct3D进行图形着色，充分利用显示卡的绘图单元。
❑采用声明式的程序设计：
使用派生自XML的XAML标记语言来声明式的设计UI，设计人员也可以选择微软的ExpressionBlend设计软件进行UI部分的可见即所得的设计。
❑Web样式的布局模型：
增强了流式布局模型的体验，除了使用坐标进行布局外，还可以使用流动式布局排列用户控件。
❑强大的绘图功能的支持：
除了支持基本图形、文本块外，还提供了很多绘图特性，比如透明度及内置的3D支持。
❑与多媒体、动画技术的完美整合：
设计人员可以使用XAML标记或借助于ExpressionBlend软件来设计用户界面动画。
❑样式和模板：
用于重用已有的样式设定，使用模板可以改变元素的显示方式，使用样式可以为控件形成换肤效果。
1.1.4WCF通信层技术简介
WCF是一种统一的技术，是微软基于SOA（ServiceOrientedArchitecture，面向服务的架构）所推出的.NET平台下的开发框架。
WCF是微软分布式应用程序开发的最新开发框架，它整合了.NET平台下的分布式开发技术，比如.NETRemoting、WebService和MSMQ等，使开发者可以创建一个跨平台的、安全可信赖，以及事务性的解决方案。
WCF具有如下3大基础概念。
❑消息和终结点：
WCF建立在基于消息通信的基础之上，可以用消息表示的任何内容，如HTTP请求和MSMQ消息都可以使用一种统一的编程模型来表示。
这样，可以在不同的传输方式中提供统一的API。
消息在终结点之间传送，终结点是发送或接收消息的场所，终结点定义消息交换所需要的所有信息。
❑通信协议：
元素的传输协议，在WCF中这是必需的。
可以使用常用的传输协议如HTTP和TCP，可以通过局域网或互联网来发送消息，也可以使用其他支持与MSMQ应用程序和对等网上的节点进行通信的传输协议，而且使用WCF的可扩展特性可以添加更多的传输机制。
通信堆栈中另一个必要的元素是消息格式的编码，在WCF中，可以使用文本编码、消息传输优化机制编码及用于实现高效传输的二进制编码。
❑消息模式：
WCF支持多种消息模式，不同的传输协议支持不同的消息模式，包括请求-回复模式、单向模式和双工通信模式。
关于更多WCF编程的细节知识，读者可以参考MSDN上的WCF内容或专门介绍WCF的书籍。
1.1.5WF工作流基础简介
WF是微软在.NET3.0之后推出的一套工作流开发框架。
目的在于为现有的.NET应用程序嵌入工作流应用。
WF不是一个独立的工作流应用程序，它提供了一些类库用于辅助工作流应用程序的开发，并提供了实现工作流应用程序时所需要实现的一些机制，比如持久化、补偿、跟踪机制等。
首先必须要明白，WF不是某一领域或通用领域的工作流应用程序，它是一种编程模型、一个工作流的引擎，主要目的是在Windows上快速启用工作流的应用程序。
使用WF可以处理的解决方案如下：
❑可以为业务流程应用程序启用工作流；
❑用户界面页面流；
❑文档工作流系统；
❑人工工作流；
❑业务规则驱动的工作流；
❑系统管理工作流。
WF有以下几个基本特点。
❑WF具有强大和灵活的工作流开发能力，使用VisualStudio提供的可视化设计工具和WF的运行时引擎，让开发人员能够以一种统一的方式开发应用程序。
❑WF支持顺序工作流、状态机工作流和数据驱动工作流风格，并且支持工作流的持久化。
这对于一些需要一天甚至一年之后再继续的工作流来说非常有用。
❑WF支持使用特定领域模型解决问题，开发人员可以开发自己的活动组件，来引入对于特定领域问题的解决方法。
❑WF提供了完整的工作流开发系统，除了工作流运行时本身，微软也提供了一套标准的活动、工作流持久化、工作流监控和追踪、规则引擎、与VS紧密整合的工作流设计器，以及项目开发模板等。
❑可以修改WF的默认行来扩展WF，比如可以提供自定义的持久化服务来取代WF提供的SQL持久化服务。
❑对于企业来说，最重要的是WF包含在VisualStudio中，无须花费额外成本。
1.1.6WindowsCardSpace技术简介
随着Internet的普及以及用户对于网络的依赖性的增强，越来越多的安全性问题也暴露出来，比如用户的个人信息和账户的安全性问题。
随着网龄的增加，用户必须记住越来越多的账户和密码，以及许多网站重复使用相同的账户名和密码。
微软在.NET3.0中推出了CardSpace标识元系统的实现，使用户能够从标识公文包中选择标识，并在接受这些标识的环境中使用这些标识。
在安装了.NETFramework4.0之后，控制面板中会增加一个名为WindowsCardSpace的选项，选择该项之后，将会弹出一个编辑或查看卡片的窗口，用户可以在该窗口中输入卡片，或导入一个托管卡片，如图1.4所示。
然后可以对应用程序进行编写代码，以便能够从标识管理器中选出一种标识进行用户的统一身份验证。
图1.4控制面板中的创建卡片对话框
1.2公共语言运行时
公共语言运行时（CommonLanguageRuntime，CLR）是一个和Java虚拟机一样的运行时环境，主要负责资源的管理，比如内存分配和垃圾收集，以保证应用和底层操作系统之间的分离。
简而言之，.NET框架能保证用户可以使用多种语言进行.NET应用程序的开发和交互，因为CLR实现了通用语言基础架构（CommonLanguageInfrastructure，CLI）。
1.2.1通用语言基础架构CLI
通用语言基础架构定义了构成.NETFramework基础结构的可执行代码，以及代码运行时的环境规范。
它定义了一个与语言无关的跨体系结构的运行环境，这使得开发者可以用规范内定义的各种高级语言来开发软件，并且无须修正即可将软件运行在不同的计算机体系结构上。
%注意：
CLI与CLR不要混用，CLI是一种规范，而CLR是这种规范的一种实现。
CLI是一个开发型的技术规范，由微软、惠普和英特尔于2000年向ECMA倡议的，在CLI中包含以下几个重要的部分。
❑通用类型系统（CTS）：
规范.NET中数据的类型。
❑元数据系统（Metadata）：
是.NET中描述数据的数据。
❑通用语言规范（CLS）：
描述多语言之间进行交互的语言规范，.NET系统包括的语言有C#、C++、VB、J#，它们都遵守通用语言规范。
❑虚拟执行系统（VES）：
是一个可运行受管理代码（ManagedCode）的运行环境，它提供了运行受管理代码所需要的内置数据类型（datatype），以及假定的机器型态与状态设置、流程控制与例外处理等参数。
整个CLI的架构如图1.5所示。
图1.5CLI架构
.NET的系统结构是非常庞大和复杂的，要想全面了解，需要学习大量的知识。
读者可以参考MSDN中的介绍。
1.2.2CLR的作用
有了公共语言运行时，开发人员就可以很容易地设计出对象能够跨语言交互的组件和应用程序。
也就是说，用不同语言编写的对象可以互相通信，并且它们的行为可以紧密集成。
例如，可以定义一个类，然后使用不同的语言从原始类派生出另一个类或调用原始类的方法。
还可以将一个类的实例传递到用不同的语言编写的另一个类的方法。
这种跨语言集成之所以成为可能，是因为基于公共语言运行库的语言编译器和工具使用由公共语言运行库定义的通用类型系统，而且它们遵循公共语言运行库关于定义新类型，以及创建、使用、保持和绑定到类型的规则。
相对于过去的一些开发平台（比如Delphi），.NETCLR有如下优点：
❑跨语言集成，特别是跨语言继承，使得用VB.NET写的类能轻松的被C#类继承。
❑垃圾回收，它管理对象生存期，使引用计数变得不再必要，程序员无须关心类的释放问题，一切都由CLR的垃圾回收器在后台回收。
❑自我描述的对象，它使得使用接口定义语言（IDL）不再是必要的，使用.NET反射可以很轻松地获取到运行时类型信息。
❑编译一次即可在任何支持公共语言运行时的CPU和操作系统上运行的能力。
1.3节将深入到语言层次，对C#语言的新特性进行讲解。
1.3C#4.0的新增特性
回顾C#语言的发展，从1.0到现在的4.0，每一个版本都会增加一些激动人心的特性。
比如2.0加入了对泛型的支持，3.0新增了一些语法特性以支持LINQ等开发框架，在C#4.0中增加了动态语言等特性。
要全面理解C#语言，需要全面掌握这些已有的功能和新增特性，这样才能最大限度地发挥C#语言的功能。
1.3.1C#4.0面向对象编程简介
C#是一门纯面向对象的语言。
在C#语言中连基本的数据类型都是派生于System.object的类型，比如int、double等。
与使用Java语言一样，应该具有万事万物皆对象的理念来使用C#进行程序设计，这需要读者具有良好的面向对象编程的思想。
编程是一个非常抽象的工作，需要将现实世界中的实体转化为电脑软件。
面向对象的思想要求用户具有对现实世界中的事物进行抽象的能力。
比如在开发一个生产管理软件时，所有与生产管理相关对象，包含工人、产品、生产单、异常等，都是一个个的对象。
那么在编写C#代码时，应该仔细考虑这些现实世界中的对象，然后进行分析和对象化。
对象具有属性和方法，以及与这些属性和方法相关联的一系列的事件。
比如生产管理软件中，如果工人是一个对象的话，那么年龄、性别就是工人这个对象的属性；
可以将工人工作这个行为当作是工人这个对象的方法；
到了下班的时间工人要下班，可以将在这个时间触发的行为称之为事件。
下面的示例将使用微软公司最新的VisualStudio2010创建一个C#控制台应用程序，演示如何使用C#创建一个类，并添加属性和方法。
步骤如下：
（1）打开VisualStudio2010，选择“文件”｜“新建”｜“项目”命令，从弹出的窗口中选择VisualC#|Windows|“控制台应用程序”命令，如图1.6所示。
在名称窗口中输入应用程序的名称为ClassDemo，指定文件所要保存的路径，单击“确定”按钮，VisualStudio将自动创建一个控制台应用程序项目，并且进入到代码录入窗口。
图1.6新建控制台应用程序
（2）在代码输入窗口中编写一个名为Worker的类，表示一个生产管理系统中的工人，他具有姓名、性别、年龄属性和一个名为Working（）的方法，如代码1.1所示。
代码1.1Worker类定义代码
///<
summary>
///生产管理系统中的工人类
/summary>
publicclassWorker
{
publiceventEventHandler<
EventArgs>
OffWork;
//下班事件
publicstringName{get;
set;
}//姓名
publicintAge{get;
}//年龄
publicboolIsBoy{get;
}//是否男生
publicvoidWorking（）//正在工作的方法
{
Console.WriteLine（"
姓名:
{0},性别{1},年龄{2}正在工作中.."
Name,IsBoy,Age）;
if（DateTime.Now.Hour==14）//如果是下午2点，则提示已下班
if（OffWork!
=null）//要判断该事件是否被赋值
OffWork（this,newEventArgs（））;
//调用下班事件处理代码
}
}
在上面的代码中，使用了C#3.0以来的属性简化语法来定义了3个属性，使用泛型的EventHandler定义了一个事件句柄。
Working事件中首先在控制台窗口中打印一行Worker类当前的属性信息，然后在当前时间为14时触发OffWork事件，如果当前时间是下午2点时，将触发用户定义的一段事件处理代码。
（3）在控制台的主应用程序中编写代码实例化这个Worker类，然后设置这个Work类的属性，并调用Worker类的方法，如代码1.2所示。
代码1.2实例化Worker类代码
classProgram
staticvoidMain（string[]args）
Workerworker=newWorker（）;
//实例化一个Worker类
worker.Name="
一个工人"
;
//设置姓名属性
worker.Age=18;
//设置年龄属性
worker.IsBoy=true;
//设置性别属性
worker.OffWork+=//关联一个下班的事件处理代码
newEventHandler<
（worker_OffWork）;
worker.Working（）;
//调用类的方法
Console.ReadLine（）;
//暂停屏幕关闭
//员工下班的事件处理代码
staticvoidworker_OffWork（objectsender,EventArgse）
该员工到点已下班了!
"
）;
代码1.2使用new语法创建了一个生产工人，然后指定工人的姓名、性别和年龄，为工人下班事件关联了一个名为worker_OffWork（）的方法，最后调用Working类方法开启员工工作。
程序运行效果如图1.7所示。
在将当前系统时间调到下午2点多以后，控制面板窗口中会显示出该员工已经下班的信息。
图1.7对象示例运行效果
本节只能对C#面向对象的知识进行简单介绍，完整介绍面向对象的理论和C#进行面向对象的编程需要很多篇幅，读者可以参考一些专门介绍面向对象的书籍。
1.3.2强数据类型
强数据类型是指必须为变量指定一个数据类型，C#本身是一门类型安全的编程语言，类型访问必须根据所指定的数据类型来访问，比如将一个字符串类型当作一个整数类型来访问是不被允许的。
C#本身支持静态类型检查，因此在编译时强制类型安全，.NET的通用语言运行时将强制执行动态类型安全检查，以便在程序运行前就能消除类型转换的错误。
VisualStudio的智能提示功能，可以通过静态类型检查发现错误的类型操作。
如图1.8所示，当为一个整型赋一个字符串时会提示类型不能正确转换。
由于C#的类型规则非常的严格，即使将一个浮点数传递给一个接受整型的函数，如果不进行强制类型的转换，也将会出现错误。
使用强类型的这种特性，可以使C#代码运行在一个安全的、受控的环境中不至于被其他方面破坏。
图1.8VisualStudio2010类型检查提示
1.3.3动态类型绑定
动态绑定是C#4.0中非常重大的创新，它的出现类似于在C#2.0中的泛型一样。
动态绑定的灵感来源于一些如Python、Ruby、JavaScript和Smalltalk等动态语言。
动态绑定的定义是：
将解析类型和成员的过程由编译时延迟到运行时。
C#是一种强数据类型的语言，因此在编译时已经决定了其数据类型，即便是使用Var关键字的隐式类型声明，在编译时仍然会变成确切的类型。
而动态绑定声明是指在编译时并不知道它引用对象的确切类型，在运行时才知道。
下面新建一个控制台应用程序名为DynamicBindingDemo，编写动态绑定的代码见代码1.3。
代码1.3动态绑定示例代码
{
dynamicobj=newDynTypeObject（）;
//定义动态对象
obj.Working（）;
//调用动态方法
obj.WorkingOthers（）;
//暂停控制台屏幕
publicclassDynTypeObject:
DynamicObject//创建一个动态绑定对象
//重载调用成员方法
publicoverrideboolTryInvokeMember（InvokeMemberBinderbinder,
object[]args,outobjectresult）
Console.WriteLine（binder.Name+"
方法正在调用"
//在控制台显示信息
result=null;
returntrue;
//返回布尔值
在上面的代码中，
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