Andreas Kühnel. Visual C# Das umfassende Handbuch

Transkript

1 Andreas Kühnel Visual C# 2012 Das umfassende Handbuch

2 Auf einen Blick Auf einen Blick 1 Allgemeine Einführung in.net Grundlagen der Sprache C# Das Klassendesign Vererbung, Polymorphie und Interfaces Delegates und Ereignisse Strukturen und Enumerationen Fehlerbehandlung und Debugging Auflistungsklassen (Collections) Generics Generische Datentypen Weitere C#-Sprachfeatures LINQ Arbeiten mit Dateien und Streams Binäre Serialisierung XML Multithreading und die Task Parallel Library (TPL) Einige wichtige.net-klassen Projektmanagement und Visual Studio Einführung in die WPF und XAML WPF-Layout-Container Fenster in der WPF WPF-Steuerelemente Elementbindungen Konzepte von WPF Datenbindung Weitere Möglichkeiten der Datenbindung Dependency Properties Ereignisse in der WPF WPF-Commands Benutzerdefinierte Controls D-Grafik ADO.NET Verbindungsorientierte Objekte ADO.NET Das Command-Objekt ADO.NET Der SqlDataAdapter ADO.NET Daten im lokalen Speicher ADO.NET Aktualisieren der Datenbank Stark typisierte DataSets Einführung in das ADO.NET Entity Framework Datenabfragen des Entity Data Models (EDM) Entitätsaktualisierung und Zustandsverwaltung Konflikte behandeln Plain Old CLR Objects (POCOs)

3 Inhalt Inhalt Vorwort zur 6. Auflage Allgemeine Einführung in.net Warum.NET? Ein paar Worte zu diesem Buch Die Beispielprogramme NET unter die Lupe genommen Das Entwicklerdilemma NET Ein paar allgemeine Eigenschaften Das Sprachenkonzept Die»Common Language Specification«(CLS) Das»Common Type System«(CTS) Das.NET Framework Die»Common Language Runtime«(CLR) Die.NET-Klassenbibliothek Das Konzept der Namespaces Assemblys Die Metadaten Das Manifest Die Entwicklungsumgebung Editionen von Visual Studio Hard- und Softwareanforderungen Die Installation Die Entwicklungsumgebung von Visual Studio Grundlagen der Sprache C# Konsolenanwendungen Allgemeine Anmerkungen Ein erstes Konsolenprogramm Grundlagen der C#-Syntax Kennzeichnen, dass eine Anweisung abgeschlossen ist Anweisungs- und Gliederungsblöcke Kommentare Die Groß- und Kleinschreibung Die Struktur einer Konsolenanwendung

4 Inhalt 2.3 Variablen und Datentypen Variablendeklaration Der Variablenbezeichner Der Zugriff auf eine Variable Ein- und Ausgabemethoden der Klasse»Console« Die einfachen Datentypen Typkonvertierung Operatoren Arithmetische Operatoren Vergleichsoperatoren Logische Operatoren Bitweise Operatoren Zuweisungsoperatoren Stringverkettung Sonstige Operatoren Operator-Vorrangregeln Datenfelder (Arrays) Die Deklaration und Initialisierung eines Arrays Der Zugriff auf die Array-Elemente Mehrdimensionale Arrays Festlegen der Array-Größe zur Laufzeit Bestimmung der Array-Obergrenze Die Gesamtanzahl der Array-Elemente Verzweigte Arrays Kontrollstrukturen Die»if«-Anweisung Das»switch«-Statement Programmschleifen Die»for«-Schleife Die»foreach«-Schleife Die»do«- und die»while«-schleife Das Klassendesign Einführung in die Objektorientierung Die Klassendefinition Klassen im Visual Studio anlegen Das Projekt»GeometricObjectsSolution« Die Deklaration von Objektvariablen Zugriffsmodifizierer einer Klasse

5 Inhalt Splitten einer Klassendefinition mit»partial« Arbeiten mit Objektreferenzen Referenz- und Wertetypen Werte- und Referenztypen nutzen Die Eigenschaften eines Objekts Öffentliche Felder Datenkapselung mit Eigenschaftsmethoden sicherstellen Die Ergänzung der Klasse»Circle« Lese- und schreibgeschützte Eigenschaften Sichtbarkeit der Accessoren»get«und»set« Unterstützung von Visual Studio Automatisch implementierte Eigenschaften Methoden eines Objekts Methoden mit Rückgabewert Methoden ohne Rückgabewert Methoden mit Parameterliste Methodenüberladung Variablen innerhalb einer Methode (lokale Variablen) Referenz- und Wertparameter Besondere Aspekte einer Parameterliste Zugriff auf private Daten Die Trennung von Daten und Code Namenskonflikte mit»this«lösen Methode oder Eigenschaft? Umbenennen von Methoden und Eigenschaften Konstruktoren Konstruktoren bereitstellen Die Konstruktoraufrufe Definition von Konstruktoren »public«- und»internal«-konstruktoren »private«-Konstruktoren Konstruktorenaufrufe umleiten Vereinfachte Objektinitialisierung Der Destruktor Konstanten in einer Klasse Konstanten mit dem Schlüsselwort»const« Schreibgeschützte Felder mit»readonly« Statische Klassenkomponenten Statische Eigenschaften Statische Methoden

6 Inhalt Statische Klasseninitialisierer Statische Klassen Statische Klasse oder Singleton-Pattern? Namensräume (Namespaces) Zugriff auf Namespaces Die»using«-Direktive Globaler Namespace Vermeiden von Mehrdeutigkeiten Namespaces festlegen Der»::«-Operator Unterstützung von Visual Studio 2012 bei den Namespaces Stand der Klasse»Circle« Vererbung, Polymorphie und Interfaces Die Vererbung Basisklassen und abgeleitete Klassen Die Ableitung einer Klasse Klassen, die nicht abgeleitet werden können Konstruktoren in abgeleiteten Klassen Der Zugriffsmodifizierer»protected« Die Konstruktorverkettung in der Vererbung Der Problemfall geerbter Methoden Geerbte Methoden mit»new«verdecken Abstrakte Methoden Virtuelle Methoden Typumwandlung und Typuntersuchung von Objektvariablen Die implizite Typumwandlung von Objektreferenzen Die explizite Typumwandlung von Objektreferenzen Typuntersuchung mit dem»is«-operator Typumwandlung mit dem»as«-operator Polymorphie Die»klassische«Methodenimplementierung Abstrakte Methoden Virtuelle Methoden Weitere Gesichtspunkte der Vererbung Versiegelte Methoden Überladen einer Basisklassenmethode Statische Member und Vererbung Geerbte Methoden ausblenden?

7 Inhalt 4.6 Das Projekt»GeometricObjectsSolution«ergänzen Die Klasse»GeometricObject« Eingebettete Klassen (Nested Classes) Interfaces (Schnittstellen) Einführung in die Schnittstellen Die Schnittstellendefinition Die Schnittstellenimplementierung Die Interpretation der Schnittstellen Änderungen am Projekt»GeometricObjects« Das Zerstören von Objekten der»garbage Collector« Die Arbeitsweise des Garbage Collectors Expliziter Aufruf des Garbage Collectors Der Destruktor Die»IDisposable«-Schnittstelle Die Ergänzungen in den Klassen»Circle«und»Rectangle« Delegates und Ereignisse Delegates Einführung in das Prinzip der Delegates Verwendung von Delegates Vereinfachter Delegatenaufruf Multicast-Delegates Anonyme Methoden Kovarianz und Kontravarianz mit Delegaten Ereignisse eines Objekts Ereignisse bereitstellen Die Reaktion auf ein ausgelöstes Ereignis Allgemeine Betrachtungen der Ereignishandler-Registrierung Wenn der Ereignisempfänger ein Ereignis nicht behandelt Ereignisse mit Übergabeparameter Ereignisse in der Vererbung Hinter die Kulissen des Schlüsselworts»event«geblickt Die Schnittstelle»INotifyPropertyChanged« Änderungen im Projekt»GeometricObjects« Überarbeitung des Events»InvalidMeasure« Weitere Ereignisse

8 Inhalt 6 Strukturen und Enumerationen Strukturen eine Sonderform der Klassen Die Definition einer Struktur Initialisieren einer Strukturvariablen Konstruktoren in Strukturen Änderung im Projekt»GeometricObjects« Enumerationen (Aufzählungen) Wertzuweisung an enum-mitglieder Alle Mitglieder einer Aufzählung durchlaufen Boxing und Unboxing Fehlerbehandlung und Debugging Laufzeitfehler behandeln Laufzeitfehler erkennen Die»try...catch«-Anweisung Behandlung mehrerer Exceptions Die Reihenfolge der»catch«-zweige Ausnahmen in einer Methodenaufrufkette Ausnahmen werfen oder weiterleiten Die»finally«-Anweisung Die Klasse»Exception« Benutzerdefinierte Ausnahmen Debuggen mit Programmcode Einführung Die Klasse»Debug« Die Klasse»Trace« Bedingte Kompilierung Fehlersuche mit Visual Studio Debuggen im Haltemodus Das»Direktfenster« Weitere Alternativen, um Variableninhalte zu prüfen Auflistungsklassen (Collections) Grundlagen Collections im Namespace»System.Collections« Die elementaren Schnittstellen der Auflistungsklassen

9 Inhalt 8.3 Die Klasse»ArrayList« Einträge hinzufügen Datenaustausch zwischen einem Array und einer»arraylist« Die Elemente einer»arraylist«sortieren Sortieren von Arrays mit»arraylist.adapter« Die Klasse»Hashtable« Methoden und Eigenschaften der Schnittstelle»IDictionary« Beispielprogramm zur Klasse»Hashtable« Die Klassen»Queue«und»Stack« Die Klasse»Stack« Die Klasse»Queue« Eigene Auflistungen mit»yield«durchlaufen Generics Generische Datentypen Problembeschreibung Bereitstellen einer generischen Klasse Mehrere generische Typparameter Vorteile der Generics Bedingungen (Constraints) festlegen Constraints mit der»where«-klausel Typparameter auf Klassen oder Strukturen beschränken Mehrere Constraints definieren Der Konstruktor-Constraint»new()« Das Schlüsselwort»default« Generische Methoden Methoden und Constraints Generics und Vererbung Virtuelle generische Methoden Konvertierung von Generics Generische Delegates Generische Delegates und Constraints Anpassung des Beispiels»GeometricObjects« Nullable-Typen Konvertierungen mit Nullable-Typen Generische Collections Die Interfaces der generischen Auflistungsklassen Die generische Auflistungsklasse»List<T>« Vergleiche mit Hilfe des Delegaten»Comparison<T>«

10 Inhalt 9.10 Kovarianz und Kontravarianz generischer Typen Kovarianz mit Interfaces Kontravarianz mit Interfaces Zusammenfassung Generische Delegaten mit varianten Typparametern Weitere C#-Sprachfeatures Implizit typisierte Variablen Anonyme Typen Lambda-Ausdrücke Projektion und Prädikat Erweiterungsmethoden Partielle Methoden Wo partielle Methoden eingesetzt werden Operatorüberladung Einführung Die Syntax der Operatorüberladung Die Operatorüberladungen im Projekt»GeometricObjectsSolution« Die Operatoren»true«und»false«überladen Benutzerdefinierte Konvertierungen Indexer Überladen von Indexern Parameterbehaftete Eigenschaften Attribute Das»Flags«-Attribut Benutzerdefinierte Attribute Attribute auswerten Festlegen der Assembly-Eigenschaften in»assembly-info.cs« Dynamisches Binden Eine kurze Analyse Dynamische Objekte Unsicherer (unsafe) Programmcode Zeigertechnik in C# Einführung Das Schlüsselwort»unsafe« Die Deklaration von Zeigern Die»fixed«-Anweisung Zeigerarithmetik Der Operator»->«

11 Inhalt 11 LINQ Was ist LINQ? Verzögerte Ausführung LINQ-Erweiterungsmethoden an einem Beispiel LINQ to Objects Musterdaten Die allgemeine LINQ-Syntax Die Abfrageoperatoren Übersicht der Abfrageoperatoren Die»from«-Klausel Mit»where«filtern Die Projektionsoperatoren Die Sortieroperatoren Gruppieren mit»groupby« Verknüpfungen mit»join« Die Set-Operatoren-Familie Die Familie der Aggregatoperatoren Quantifizierungsoperatoren Aufteilungsoperatoren Die Elementoperatoren Die Konvertierungsoperatoren Arbeiten mit Dateien und Streams Einführung Namespaces der Ein- bzw. Ausgabe Das Behandeln von Ausnahmen bei E/A-Operationen Laufwerke, Verzeichnisse und Dateien Die Klasse»File« Die Klasse»FileInfo« Die Klassen»Directory«und»DirectoryInfo« Die Klasse»Path« Die Klasse»DriveInfo« Die»Stream«-Klassen Die abstrakte Klasse»Stream« Die von»stream«abgeleiteten Klassen im Überblick Die Klasse»FileStream« Die Klassen»TextReader«und»TextWriter«

12 Inhalt Die Klasse»StreamWriter« Die Klasse»StreamReader« Die Klassen»BinaryReader«und»BinaryWriter« Komplexe binäre Dateien Binäre Serialisierung Einführung in die Serialisierung Serialisierungsverfahren Serialisierung mit»binaryformatter« Die Deserialisierung Serialisierung mehrerer Objekte XML Grundlagen XML-Dokumente Wohlgeformte und gültige XML-Dokumente Die Regeln eines wohlgeformten XML-Codes Kommentare Verarbeitungsanweisungen Reservierte Zeichen in XML CDATA-Abschnitte Namensräume (Namespaces) Die Gültigkeit eines XML-Dokuments XML Schema Definition (XSD) Ein XML-Dokument mit einem XML-Schema verknüpfen Die Struktur eines XML-Schemas Die Klasse»XmlReader« XML-Dokumente mit einem»xmlreader«-objekt lesen Validieren eines XML-Dokuments Eigenschaften und Methoden der Klasse»XmlReader« Die Klasse»XmlWriter« Die Methoden der Klasse»XmlWriter« Navigation durch XML (XPath) Die Klasse»XPathNavigator« XPath-Ausdrücke Der Kontextknoten Beispiele mit XPath-Ausdrücken

13 Inhalt Knotenmengen mit der»select«-methode Auswerten von XPath-Ausdrücken Das Document Object Model (DOM) Allgemeines Arbeiten mit»xmldocument« »XmlDocument«und»XPathNavigator« Die Klasse»XmlNode«(Operationen mit Knoten) Manipulieren einer XML-Struktur Ändern eines Knotens Löschen in einem XML-Dokument Serialisierung mit»xmlserializer« XML-Serialisierung mit Attributen steuern LINQ to XML Allgemeines Die Klassenhierarchie von LINQ to XML Die Klasse»XElement« Die Klasse»XDocument« Navigation im XML-Dokument Änderungen am XML-Dokument vornehmen Multithreading und die Task Parallel Library (TPL) Überblick Multithreading mit der Klasse»Thread« Einführung in das Multithreading Threadzustände und Prioritäten Zusammenspiel mehrerer Threads Die Entwicklung einer einfachen Multithreading-Anwendung Die Klasse»Thread« Threadpools nutzen Die Synchronisation von Threads Der»Monitor«zur Synchronisation Das Attribut»MethodImpl« Das Synchronisationsobjekt»Mutex« Grundlagen asynchroner Methodenaufrufe Asynchroner Methodenaufruf Asynchroner Aufruf mit Rückgabewerten Eine Klasse mit asynchronen Methodenaufrufen Die TPL (Task Parallel Library) Allgemeines zur Parallelisierung mit der TPL

14 Inhalt Die Klasse»Parallel« Die Klasse»Task« Asynchrone Programmierung mit»async«und»await« Einige wichtige.net-klassen Die Klasse»Object« Referenzvergleiche mit»equals«und»referenceequals« »ToString«und»GetType« Die Methode»MemberwiseClone«und das Problem des Klonens Die Klasse»String« Das Erzeugen eines Strings Die Eigenschaften von»string« Die Methoden der Klasse»String« Zusammenfassung der Klasse»String« Die Klasse»StringBuilder« Allgemeines Die Kapazität eines»stringbuilder«-objekts Die Konstruktoren der Klasse»StringBuilder« Die Eigenschaften der Klasse»StringBuilder« Die Methoden der Klasse»StringBuilder« Allgemeine Anmerkungen Der Typ»DateTime« Die Zeitspanne»Tick« Die Konstruktoren von»datetime« Die Eigenschaften von»datetime« Die Methoden der Klasse»DateTime« Die Klasse»TimeSpan« Ausgabeformatierung Formatierung mit der Methode»String.Format« Formatierung mit der Methode»ToString« Benutzerdefinierte Formatierung Projektmanagement und Visual Studio Der Projekttyp»Klassenbibliothek« Mehrere Projekte in einer Projektmappe verwalten Die Zugriffsmodifizierer»public«und»internal« Friend Assemblys Einbinden einer Klassenbibliothek

15 Inhalt 17.2 Assemblys Ein Überblick über das Konzept der Assemblys Allgemeine Beschreibung privater und globaler Assemblys Die Struktur einer Assembly Globale Assemblys Konfigurationsdateien Die verschiedenen Konfigurationsdateien Die Struktur einer Anwendungskonfigurationsdatei Eine Anwendungskonfigurationsdatei mit Visual Studio 2012 bereitstellen Einträge der Anwendungskonfigurationsdatei auswerten Editierbare, anwendungsbezogene Einträge mit <appsettings> Versionsumleitung in einer Konfigurationsdatei Die Herausgeberrichtliniendatei XML-Dokumentation Das Prinzip der XML-Dokumentation Die XML-Kommentartags Generieren der XML-Dokumentationsdatei Der Klassendesigner (Class Designer) Ein typisches Klassendiagramm Hinzufügen und Ansicht von Klassendiagrammen Die Toolbox des Klassendesigners Das Fenster»Klassendetails« Klassendiagramme als Bilder exportieren Refactoring Methode extrahieren Bezeichner umbenennen Felder einkapseln Code-Snippets (Codeausschnitte) Codeausschnitte einfügen Die Anatomie eines Codeausschnitts »ClickOnce«-Verteilung Allgemeine Beschreibung Erstellen einer ClickOnce-Anwendung Die Installation einer ClickOnce-Anwendung Einführung in die WPF und XAML Die Merkmale einer WPF-Anwendung Anwendungstypen

16 Inhalt Eine WPF-Anwendung und deren Dateien Ein erstes WPF-Beispiel Wichtige WPF-Features Der logische und der visuelle Elementbaum XAML (Extended Application Markup Language) Die Struktur einer XAML-Datei Eigenschaften eines XAML-Elements in Attributschreibweise festlegen Eigenschaften im Eigenschaftsfenster festlegen Die Eigenschaft-Element-Syntax Inhaltseigenschaften Typkonvertierung Markup-Erweiterungen (Markup Extensions) XML-Namespaces XAML-Spracherweiterungen WPF-Layout-Container Die Container-Steuerelemente Gemeinsame Eigenschaften der Layout-Container Das»Canvas« Das»StackPanel« Das»WrapPanel« Das»DockPanel« Das»Grid«-Steuerelement Das»UniformGrid« Verschachteln der Layout-Container Fenster in der WPF Hosts der WPF Fenster vom Typ»Window« Mehrere Fenster in einer Anwendung Fenster vom Typ»NavigationWindow« Das»Page«-Element Hosts vom Typ»Frame« Navigation zwischen den Seiten Navigation mit»hyperlink« Der Verlauf der Navigation das Journal Navigation mit»navigationservice« Navigation im Internet

17 Inhalt Navigieren mit dem Ereignis»RequestNavigate«des»HyperLink«-Elements Datenübergabe zwischen den Seiten Datenübergabe mit der Methode»Navigate« Nachrichtenfenster mit»messagebox« Die Methode»MessageBox.Show« WPF-Steuerelemente Die Hierarchie der WPF-Komponenten Allgemeine Eigenschaften der WPF-Steuerelemente Den Außenrand mit der Eigenschaft»Margin«festlegen Den Innenrand mit der Eigenschaft»Padding«festlegen Die Eigenschaft»Content« Die Größe einer Komponente Die Ausrichtung einer Komponente Die Sichtbarkeit eines Steuerelements Die Farbeinstellungen Die Schriften Die unterschiedlichen Schaltflächen Die Basisklasse»ButtonBase« Das Steuerelement»Button« Das Steuerelement»ToggleButton« Das Steuerelement»RepeatButton« Das Steuerelement»Checkbox« Das Steuerelement»RadioButton« Einfache Eingabesteuerelemente Das Steuerelement»Label« Das Steuerelement»TextBox« Das Steuerelement»PasswordBox« Das Steuerelement»TextBlock« WPF-Listenelemente Das Steuerelement»ListBox« Die»ComboBox« Das Steuerelement»ListView« Das Steuerelement»TreeView« Das Steuerelement»TabControl« Die Menüleiste Das Kontextmenü

18 Inhalt Symbolleisten Die Statusleiste Weitere Steuerelemente Das Steuerelement»ToolTip« Die»Progressbar« Das Steuerelement»Slider« Das»GroupBox«-Steuerelement Das Steuerelement»ScrollViewer« Das Steuerelement»Expander« Das Steuerelement»Border« Die»Image«-Komponente »Calendar«und»DatePicker«zur Datumsangabe Das Steuerelement»InkCanvas« Das»Ribbon«-Steuerelement Voraussetzungen für den Zugriff auf das»ribbon«-control Ein kurzer Überblick Der XAML-Code FlowDocuments Allgemeine Beschreibung eines FlowDocuments Eigenschaften eines»flowdocuments« Die Blöcke eines»flowdocuments« Inline-Elemente »FlowDocuments«mit Code erzeugen Speichern und Laden eines»flowdocuments« Das Element»FlowDocumentViewer« Das Anzeigeelement»FlowDocumentScrollViewer« Das Anzeigeelement»FlowDocumentPageViewer« Das Anzeigeelement»FlowDocumentReader« XPS-Dokumente mit»documentviewer« Allgemeines zum XPS-Format Beispielprogramm Das Steuerelement»RichTextBox« Elementbindungen Einführung in die Bindungstechnik Ein einfaches Bindungsbeispiel Die Klasse»Binding« Die Bindungsrichtung festlegen Aktualisierung der Bindung

19 Inhalt Die Ereignisse»SourceUpdated«und»TargetUpdated« Beenden einer Bindung Bindungsalternativen Die Eigenschaft»Source« Anbindung an relative Datenquellen Die Bindung an»datacontext« Konzepte von WPF Anwendungsspezifische Ressourcen Anwendungsübergreifende Ressourcen Mehrere Ressourcenwörterbücher Die Suche nach einer Ressource Logische Ressourcen Statische Ressourcen Dynamische Ressourcen Ressourcen mit C#-Code bearbeiten Abrufen von Systemressourcen Styles Einfache Styles Typisierte Styles Erweitern von Styles EventSetter Trigger Eigenschaftstrigger Datentrigger Ereignistrigger Templates Allgemeines zu»controltemplates« Definition innerhalb eines Styles Ermitteln des visuellen Elementbaums Das Tool»Expression Blend« Standard-Template mit Code abfragen Datenbindung Bindung benutzerdefinierter Objekte Ein Objekt mit XAML-Code erzeugen und binden Ein Objekt mit C#-Code erzeugen und binden Aktualisieren benutzerdefinierter Objekte

20 Inhalt 24.2 Auflistungen binden Allgemeine Gesichtspunkte Anbindung an eine»listbox« Änderungen der Collection an die bindenden Elemente weiterleiten Validieren von Bindungen Die Validierung im Datenobjekt Eine benutzerdefinierte»validationrule« Validierung mit der Schnittstelle»IDataErrorInfo« Fehlerhinweise individuell anzeigen Ereignisauslösung bei einem Validierungsfehler Daten konvertieren Mehrfachbindungen und Konverterklassen Datenbindung an ADO.NET- und LINQ-Datenquellen Das Binden an ADO.NET-Objekte Das Binden an LINQ-Ausdrücke Weitere Möglichkeiten der Datenbindung »ItemsControl«-Steuerelemente anpassen Den Style eines»listboxitem«-elements ändern DataTemplates festlegen »DataTemplates«mit Trigger Alternative Datenbindungen Die Klasse»ObjectDataProvider« Navigieren, Filtern, Sortieren und Gruppieren Navigieren Sortieren Filtern Gruppieren Das Steuerelement»DataGrid« Elementare Eigenschaften des»datagrid« Spalten definieren Details einer Zeile anzeigen Dependency Properties Die Charakteristik von Abhängigkeitseigenschaften Den Wert einer Abhängigkeitseigenschaft bilden Definition einer Dependency Property Registrieren einer Abhängigkeitseigenschaft

21 Inhalt Der Eigenschaftswrapper Die Eigenschaftsmetadaten Freigabe des spezifischen Eigenschaftswertes Vererbung von Abhängigkeitseigenschaften Validieren einer Abhängigkeitseigenschaft Validieren mit»validatevaluecallback« Validieren mit»coercevaluecallback« Angehängte Eigenschaften (Attached Property) Angehängte Eigenschaften zur Laufzeit ändern Ereignisse in der WPF Ereignishandler bereitstellen Routing-Strategien Der durchlaufene Elementbaum Beispielanwendung Sonderfall der Mausereignisse Der Ereignishandler Die Klasse»RoutedEventArgs« Die Quelle des Routing-Prozesses Die Eigenschaft»Handled« Registrieren und Deregistrieren eines Ereignishandlers mit Code Definition eines Routed Events Ereignisauslösung Das Ereignis als Attached Event verwenden Unterdrückte Ereignisse Mausereignisse in der WPF Ziehen der Maus Auswerten der Mausklicks Capturing WPF-Commands Allgemeine Beschreibung Ein einführendes Beispiel Vordefinierte WPF-Commands Commands verwenden Command-Bindungen einrichten Lokalität der Befehlsbindung Befehlsbindung mit Programmcode

22 Inhalt Das Befehlsziel mit»commandtarget«angeben Zusätzliche Daten bereitstellen Befehle mit Maus oder Tastatur aufrufen Die Anatomie eines»command«-objekts Das Interface»ICommand« Die Klassen»RoutedCommand«und»RoutedUICommand« Das Interface»ICommandSource« Das MVVM-Pattern Ein simples Beispielprogramm Benutzerdefinierte Controls Erstellen eines benutzerdefinierten Steuerelements Der XAML-Code Die Programmlogik des Steuerelements Die Eigenschaften Ein Ereignis bereitstellen Das Steuerelement um einen»command«ergänzen Testanwendung D-Grafik Shapes Allgemeine Beschreibung Line-Elemente Ellipse- und Rectangle-Elemente Polygon- und Polyline-Elemente Darstellung der Linien Path-Elemente GeometryGroup CombinedGeometry PathGeometry Brush-Objekte SolidColorBrush LinearGradientBrush RadialGradientBrush TileBrush ImageBrush VisualBrush DrawingBrush

23 Inhalt 31 ADO.NET Verbindungsorientierte Objekte Allgemeines Die Datenprovider Die Verbindung zu einer Datenbank herstellen Das Connection-Objekt Die Verbindungszeichenfolge Die Verbindung mit einer SQL Server-Instanz aufbauen Öffnen und Schließen einer Verbindung Das Verbindungspooling Die Ereignisse eines»connection«-objekts Verbindungszeichenfolgen aus einer Konfigurationsdatei abrufen Verbindungen mit dem OleDb-Datenprovider ADO.NET Das Command-Objekt Die Datenbankabfrage Das SqlCommand-Objekt Erzeugen eines SqlCommand-Objekts Die Methode»CreateCommand«des Connection-Objekts Ausführen des SqlCommand-Objekts Die Eigenschaft»CommandTimeout«des SqlCommand-Objekts Aktionsabfragen absetzen Datensätze hinzufügen Datensätze löschen Datensätze ändern Abfragen, die genau ein Ergebnis liefern Das SqlDataReader-Objekt Datensätze einlesen Schließen des SqlDataReader-Objekts MARS (Multiple Active Resultsets) Batchabfragen mit»nextresult«durchlaufen Das Schema eines SqlDataReader-Objekts untersuchen Parametrisierte Abfragen Parametrisierte Abfragen mit dem SqlClient-Datenprovider Die Klasse»SqlParameter« Asynchrone Abfragen Gespeicherte Prozeduren (Stored Procedures)

24 Inhalt 33 ADO.NET Der SqlDataAdapter Was ist ein DataAdapter? Die Konstruktoren der Klasse DataAdapter Arbeiten mit dem SqlDataAdapter Die Eigenschaft»SelectCommand« Den lokalen Datenspeicher mit»fill«füllen Öffnen und Schließen von Verbindungen Doppelter Aufruf der Fill-Methode Mehrere DataAdapter-Objekte aufrufen Die Spalten- und der Tabellenbezeichner einer DataTable Paging mit der Fill-Methode Tabellenzuordnung mit der Klasse»TableMappings« Spaltenzuordnungen in einem DataSet Spaltenzuordnungen einer DataTable Die Eigenschaft»MissingMappingAction«des DataAdapters Das Ereignis»FillError«des SqlDataAdapters ADO.NET Daten im lokalen Speicher Allgemeines Verwenden des DataSet-Objekts Ein DataSet-Objekt erzeugen Die Anatomie einer DataTable Der Zugriff auf eine Tabelle im DataSet Der Zugriff auf die Ergebnisliste Dateninformationen in eine XML-Datei schreiben Gültigkeitsprüfung im DataSet Dem DataSet Schemainformationen übergeben Eigenschaften einer DataColumn, die der Gültigkeitsprüfung dienen Die Constraints-Klassen einer»datatable« Das Schema mit Programmcode erzeugen Schemainformationen mit SqlDataAdapter abrufen Änderungen in einer DataTable vornehmen Editieren einer DataRow Löschen einer Datenzeile Eine neue Datenzeile hinzufügen Der Sonderfall: Autoinkrementspalten Was bei einer Änderung einer Datenzeile passiert Manuelles Steuern der Eigenschaft»DataRowState«

25 Inhalt 34.5 Mit mehreren Tabellen arbeiten Der Weg über JOIN-Abfragen Mehrere Tabellen in einem DataSet Eine DataRelation erzeugen DataRelations und Einschränkungen In Beziehung stehende Daten suchen Ergänzung zum Speichern von Schemainformationen in einer XML-Schemadatei Filtern und suchen in einer DataTable Die Methode»Find« Die Methode»Select« Objekte vom Typ»DataView« Einen»DataView«erzeugen Auf die Datenzeilen in einem»dataview«zugreifen Die Eigenschaft»Sort«und die Methode»Find« Die Methode»FindRows« Die Eigenschaft»RowFilter« Die Eigenschaft»RowStateFilter« Änderungen an einem»dataview«-objekt Aus einem»dataview«eine»datatable«erzeugen ADO.NET Aktualisieren der Datenbank Aktualisieren mit dem»commandbuilder« Die von»sqlcommandbuilder«generierten Aktualisierungsstatements Konfliktsteuerung in einer Mehrbenutzerumgebung Die Eigenschaft»ConflictOption«des»SqlCommandBuilders« Die Eigenschaft»SetAllValues« Manuell gesteuerte Aktualisierung Eigene Aktualisierungslogik Das Beispielprogramm Konfliktanalyse Den Benutzer über fehlgeschlagene Aktualisierungen informieren Konfliktverursachende Datenzeilen bei der Datenbank abfragen Neue Autoinkrementwerte abrufen Stark typisierte DataSets Ein stark typisiertes DataSet erzeugen Typisierte DataSets mit dem Visual Studio Designer erstellen

26 Inhalt Das Kommandozeilentool XSD.exe Die Anatomie eines typisierten DataSets Die Datenzeilen einer Tabelle ausgeben Datenzeilen hinzufügen Datenzeilen bearbeiten Datenzeilen suchen NULL-Werte im typisierten DataSet Die Daten in einem hierarchischen DataSet Typisierte DataSets manuell im Designer erzeugen Eine»DataTable«manuell erzeugen Der»DataTable«Spalten hinzufügen Beziehungen zwischen den Tabellen erstellen Weiter gehende Betrachtungen Der»TableAdapter« Einen»TableAdapter«mit Visual Studio erzeugen Die Methode»Fill«des»TableAdapters« Die Methode»GetData« Die Methode»Update« Aktualisieren mit den DBDirect-Methoden TableAdapter mit mehreren Abfragen Änderungen an einem»tableadapter«vornehmen Fazit: Typisierte oder nicht typisierte DataSets? Einführung in das ADO.NET Entity Framework Kritische Betrachtung von ADO.NET Ein erstes Entity Data Model (EDM) erstellen Das Entity Data Model im Designer Die übergeordneten Eigenschaften einer Entität Eigenschaften eines Entitätsobjekts Assoziationen im Entity Data Model Der Kontext der Entitäten Der Aufbau des Entity Data Models Die Klassen des Entity Data Models (EDM) Die Entitätsklassen Der ObjectContext Die Architektur des Entity Frameworks Object Services Die Schichten des Entity Frameworks

27 Inhalt 38 Datenabfragen des Entity Data Models (EDM) Abfragen mit LINQ to Entities Allgemeine Begriffe in LINQ Einfache Abfragen Navigieren in Abfragen Aggregatmethoden Joins in LINQ definieren In Beziehung stehende Daten laden Abfragen mit Entity SQL Ein erstes Beispiel mit Entity SQL Die fundamentalen Regeln der Entity-SQL-Syntax Filtern mit Entity SQL Parametrisierte Abfragen Der EntityClient-Provider Verbindungen mit»entityconnection« Die Klasse»EntityCommand« Abfrage-Generator-Methoden (QueryBuilder-Methoden) SQL-Direktabfragen Entitätsaktualisierung und Zustandsverwaltung Aktualisieren von Entitäten Entitäten ändern Hinzufügen neuer Entitäten Löschen einer Entität Der Lebenszyklus einer Entität im Objektkontext Der Zustand einer Entität Das Team der Objekte im Überblick Neue Entitäten im Objektkontext Die Zustände einer Entität Zusätzliche Entitäten in den Datencache laden Die Zustandsverfolgung mit»mergeoption«steuern Das»ObjectStateEntry«-Objekt Die Current- und Originalwerte abrufen Die Methode»TryGetObjectStateEntry« Abrufen bestimmter Gruppen Die Methode»GetModifiedProperties« Die Klasse»EntityKey« Die Methoden»GetObjectByKey«und»TryGetObjectByKey«

28 Inhalt 39.5 Komplexere Szenarien Die Methode»ChangeState« Die Methoden»ApplyCurrentChanges«und»ApplyOriginalChanges« Konflikte behandeln Allgemeine Betrachtungen Das pessimistische Sperren Das optimistische Sperren Konkurrierende Zugriffe mit dem Entity Framework Das Standardverhalten des Entity Frameworks Das Aktualisierungsverhalten mit»fixed«beeinflussen Auf die Ausnahme»OptimisticConcurrencyException«reagieren Das»ClientWins«-Szenario Das»StoreWins«-Szenario Plain Old CLR Objects (POCOs) Ein erstes Projekt mit POCO-Klassen Erstellen einfacher POCO-Klassen Erstellen des Objektkontextes Datenabfrage mit Hilfe der POCOs In Beziehung stehende Daten laden Änderungen verfolgen Die Methode»DetectChanges« In Beziehung stehende POCOs aktualisieren Index

29 12 Arbeiten Kapitel 12 mit Dateien und Streams 12.1 Einführung Das.NET Framework bietet eine Klassenbibliothek, die in Namespaces organisiert ist. Jeder Namespace beschreibt eine zusammenhängende oder zumindest doch verwandte Thematik. Mit Daten zu operieren, egal ob man Daten schreibt oder liest, steht im Zusammenhang mit Dateien. Daher ist es auch nicht erstaunlich, dass sich die wichtigsten Klassen, die mit Dateien und Datenoperationen zu tun haben, in einem Namespace wiederfinden: System.IO. Wollte man ein kurzes, allgemein gehaltenes Inhaltsverzeichnis von System.IO angeben, müsste dieses drei Hauptabschnitte umfassen: Klassen, die ihre Dienste auf der Basis von Dateien und Verzeichnissen anbieten 2. Klassen, die den Datentransport beschreiben 3. Ausnahmeklassen Der Schwerpunkt liegt wohl eher auf den Klassen, die durch Punkt 2 beschrieben werden, und geht weit über die Operationen hinaus, die im direkten Zusammenhang mit Dateien stehen. Daraus resultiert letztendlich auch die Namensangabe des Namespaces IO für Input/ Output-Operationen oder, wie es auch sehr häufig in der deutschen Übersetzung lautet, E/A- Operationen (für die Ein- und Ausgabe). In diesem Kapitel geht es primär darum, Dateninformationen aus einer beliebigen Datenquelle zu holen und an ein beliebiges Ziel zu schicken. Meist sind sowohl die Quelle als auch das Ziel eines Datenstroms Dateien, aber es kann auch noch ganz andere Anfangs- und Endpunkte geben, beispielsweise: eine Benutzeroberfläche Netzwerkverbindungen Speicherblöcke Drucker andere Peripheriegeräte In gehobenen Programmiersprachen wird ein Datenfluss als Stream bezeichnet. Ein Stream hat einen Anfangs- und einen Endpunkt: eine Quelle, an der der Datenstrom entspringt, und das Ziel, das den Datenstrom empfängt. Die Methoden Console.WriteLine und Console.Read- Line, mit denen wir quasi schon von der ersten Seite dieses Buches an arbeiten, erzeugen auch solche Datenströme. 467

30 12 Arbeiten mit Dateien und Streams Streams Abbildung 12.1 Datenströme einer lokalen Arbeitsstation Streams haben individuelle Charakteristiken. Das ist auch der Grund, weshalb es nicht nur eine Stream-Klasse gibt, sondern mehrere. Jeder Stream dient ganz speziellen Anforderungen und kann diese mehr oder weniger gut erfüllen. Beispielsweise gibt es Streams, deren Daten direkt als Text interpretiert werden, während andere nur Bytesequenzen transportieren, die der Empfänger erst in das richtige Format bringen muss, um den Inhalt zu interpretieren. Ein Stream ist nicht dauerhaft: Er wird geöffnet und liest oder schreibt Daten. Nach dem Schließen sind die Daten verloren, wenn sie nicht von einem Empfänger, beispielsweise einer Datei, dauerhaft gespeichert werden Namespaces der Ein- bzw. Ausgabe Die elementarsten Klassen für die Ein- und Ausgabe sind im Namespace System.IO organisiert. Es sollte nicht unerwähnt bleiben, dass die.net-klassenbibliothek mit weiteren Namespaces aufwartet, die Klassen für besondere Aufgaben bereitstellen. Im Namespace System.IO.Compression werden mit DeflateStream und GZipStream zwei Klassen angeboten, die Methoden und Eigenschaften zur Datenkomprimierung und -dekomprimierung bereitstellen. Mit den Klassen des Namespaces System.IO.IsolatedStorage wird eine Art virtuelles Dateisystem beschrieben. Dieses ermöglicht die Speicherung von Einstellungen und temporären Daten, die mit der Anwendung eindeutig verknüpft sind. Typischerweise werden im isolierten Speicher Daten abgelegt, die ansonsten beispielsweise in der Registry gespeichert werden müssten. Das Besondere dabei ist, dass weniger vertrauenswürdiger Code auf die im isolierten Speicher befindlichen Daten nicht zugreifen kann. Streams müssen nicht zwangsläufig mit Dateien oder Verzeichnissen in direktem Zusammenhang stehen, sondern beschreiben Datenströme in allgemeiner Form. Wollen Sie die 468

31 12.3 Laufwerke, Verzeichnisse und Dateien serielle Schnittstelle programmieren, werden Sie daher auch auf die Methoden und Eigenschaften der Klassen im Namespace System.IO.Ports zurückgreifen müssen Das Behandeln von Ausnahmen bei E/A-Operationen Bei fast allen Dateioperationen kann es zur Laufzeit eines Programms aus den verschiedensten Gründen sehr schnell zu Ausnahmen kommen. Beispielsweise wird eine zu kopierende Datei im angegebenen Pfad nicht gefunden, das Zielverzeichnis existiert nicht, als Quelle oder Ziel wird ein Leerstring übergeben usw. Daher sollten Sie unbedingt darauf achten, eine Fehlerbehandlung zu implementieren. Die Dokumentation unterstützt Sie, wenn es darum geht, auf mögliche Fehler zu reagieren, denn dort werden alle Ausnahmen aufgeführt, die beim Aufruf einer Methode auftreten könnten. Alle Ausnahmen im Zusammenhang mit E/A-Operationen werden auf eine gemeinsame Basis zurückgeführt: IOException. Sie sollten auch diesen allgemeinen Fehler immer behandeln, damit der Anwender nicht Gefahr läuft, durch eine unberücksichtigte Ausnahme die Laufzeitumgebung des Programms unfreiwillig zu beenden Laufwerke, Verzeichnisse und Dateien Die Klassenbibliothek des.net Frameworks unterstützt den Entwickler mit mehreren Klassen, die Laufwerke, Verzeichnisse und Dateien beschreiben. Diese wollen wir als Erstes ansehen. Dabei handelt es sich um: File FileInfo Directory DirectoryInfo Path DriveInfo File bzw. FileInfo und Directory bzw. DirectoryInfo liefern sehr ähnliche Daten zurück. Bei File/FileInfo handelt es sich um Daten, die eine Datei betreffen, bei Directory/Directory- Info um Daten von Verzeichnissen. Möchten Sie Pfadangaben ermitteln, hilft Ihnen Path weiter. Erwähnenswert ist zudem DriveInfo, um Laufwerksinformationen abzufragen Die Klasse»File«Methoden der Klasse»File«Die Klasse File ist statisch definiert und stellt daher nur statische Methoden zur Verfügung. Die Methoden der sehr ähnlichen Klasse FileInfo hingegen sind Instanzmethoden. Funktionell sind sich beide Klassen ähnlich und unterscheiden sich nicht gravierend. 469

32 12 Arbeiten mit Dateien und Streams Mit den Klassenmethoden von File lässt sich eine Datei erstellen, kopieren, löschen usw. Sie können auch die Attribute einer Datei lesen oder setzen, und was auch sehr wichtig ist Sie können eine Datei öffnen. In Tabelle 12.1 sind die wichtigsten Methoden samt Rückgabetyp aufgeführt. Methode Rückgabetyp Beschreibung AppendAllText void Öffnet eine Datei und fügt die angegebene Zeichenfolge an die Datei an. AppendText StreamWriter Hängt Text an eine existierende Datei an. Copy void Kopiert eine bestehende Datei an einen anderen Speicherort. Create FileStream Erzeugt eine Datei in einem angegebenen Pfad. CreateText StreamWriter Erstellt oder öffnet eine Textdatei. Delete void Löscht eine Datei. Exists Boolean Gibt einen booleschen Wert zurück, der false ist, wenn die angegebene Datei nicht existiert. GetAttributes FileAttributes Liefert das Bitfeld der Dateiattribute. GetCreationTime DateTime Liefert das Erstellungsdatum und die Uhrzeit einer Datei. GetLastAccessTime DateTime Liefert Datum und Uhrzeit des letzten Zugriffs. GetLastWriteTime DateTime Liefert Datum und Uhrzeit des letzten Schreibzugriffs. Move void Verschiebt eine Datei in einen anderen Ordner oder benennt sie um. Open FileStream Öffnet eine Datei. OpenRead FileStream Öffnet eine Datei zum Lesen. OpenText StreamReader Öffnet eine Textdatei zum Lesen. OpenWrite FileStream Öffnet eine Datei zum Schreiben. ReadAllBytes byte[] Öffnet eine Binärdatei und liest den Inhalt der Datei in ein Byte-Array ein. ReadAllLines string[] Öffnet eine Textdatei und liest alle Zeilen der Datei in ein Zeichenfolgen-Array ein. Tabelle 12.1 Methoden der Klasse»File«470