- •Учебное пособие по дисциплине «программирование»
- •Оглавление
- •1 С# 6.0 и платформа .Net 4.6 6
- •С# 6.0 и платформа .Net 4.6
- •Платформа Microsoft .Net Framework.
- •Понятия приложения, проекта, решения
- •Среда разработки Visual Studio .Net
- •Создание первого проекта
- •Компиляция и выполнение программы в среде clr
- •Технология объектно-ориентированного программирования
- •Состав языка
- •Типы данных
- •Переменные и константы
- •Организация ввода-вывода данных. Форматирование.
- •Вывод данных
- •Ввод данных
- •Операции
- •3. Отрицание:
- •9. Условная операция.
- •Выражения и преобразование типов
- •Операторы языка c#
- •Операторы следования
- •Операторы ветвления
- •Оператор выбора switch
- •Операторы цикла
- •Операторы безусловного перехода
- •Методы: основные понятия
- •Необязательные параметры
- •Именованные параметры
- •Перегрузка методов
- •Рекурсивные методы
- •Обработка исключений
- •Оператор try
- •Операторы checked и unchecked
- •Генерация собственных исключений
- •Полезные совет
- •Массивы
- •Одномерные массивы
- •Многомерные массивы
- •Ступенчатые массивы
- •Оператор foreach и его использование при работе с массивами
- •Символы и строки
- •Символы char
- •Неизменяемые строки string
- •Изменяемые строки
- •Регулярные выражения
- •Метасимволы в регулярных выражениях
- •Поиск в тексте по шаблону
- •Редактирование текста
- •Организация с#-системы ввода-вывода
- •Байтовый поток
- •Символьный поток
- •Двоичные потоки
- •Перенаправление стандартных потоков
- •Работа с файловой системой
- •Работа с каталогами Абстрактный класс FileSystemInfo
- •Класс DirectoryInfo
- •Класс Directory
- •Работа с файлами Класс Filelnfo
- •Класс File
- •Основные понятия
- •Данные: поля и константы
- •Конструкторы
- •Конструкторы экземпляра
- •Конструкторы класса
- •Свойства
- •«Один класс – один файл»,
- •Классы (продолжение)
- •Деструкторы
- •Индексаторы
- •Операции класса
- •Унарные операции
- •Бинарные операции
- •Операции преобразования типов
- •Иерархия классов
- •Наследование
- •Использование защищенного доступа
- •Наследование конструкторов
- •1) Позволяет вызвать конструктор базового класса:
- •2) Позволяет получить доступ к члену базового класса, который скрыт "за" членом производного класса.
- •Многоуровневая иерархия
- •Переменные базового класса и производного класса
- •Виртуальные методы
- •Абстрактные методы и классы
- •Запрет наследования
- •Обобщенные типы
- •Значения по умолчанию
- •Статические поля обобщенных классов
- •Ограничения универсальных типов
- •Использование нескольких универсальных параметров
- •Обобщенные методы
- •Наследование обобщенных типов
- •Анонимные типы
- •Методы расширения
- •Интерфейсы
- •Введение в интерфейсы
- •Интерфейсы в преобразованиях типов
- •Обобщенные интерфейсы
- •Явное применение интерфейсов
- •Клонирование объектов. Интерфейс iCloneable
- •Сортировка объектов. Интерфейс iComparable
- •Применение компаратора
- •Ковариантность и контравариантность обобщенных интерфейсов
- •Структуры
- •Перечисления enum
- •Коллекции
- •Введение в коллекции
- •Необобщенные коллекции
- •Обобщенные коллекции
- •Инициализация словарей
- •Класс ObservableCollection
- •Индексаторы и создание коллекций
- •Интерфейсы iEnumerable и iEnumerator
- •Итераторы и оператор yield
- •Именованный итератор
- •Класс Hashtable
- •Делегаты, события и лямбды
- •Делегаты
- •События
- •Класс данных события AccountEventArgs
- •Анонимные методы
- •Ковариантность и контравариантность делегатов
- •Ковариантность и контравариантность в обобщенных делегатах
- •Делегаты Action, Predicate и Func
- •Встроенные Методы (Expression–Bodied)
- •Сериализация
- •Введение в сериализацию объектов
- •Атрибут Serializable
- •Формат сериализации
- •Бинарная сериализация. BinaryFormatter
- •Сериализация в формат soap. SoapFormatter
- •Сериализация в xml. XmlSerializer
- •Сериализация в json. DataContractJsonSerializer
- •Сборка мусора, управление памятью и указатели
- •Сборщик мусора в c#
- •Класс System.Gc
- •Финализируемые объекты
- •Создание деструкторов
- •Интерфейс iDisposable
- •Комбинирование подходов
- •Общие рекомендации по использованию Finalize и Dispose
- •Указатели
- •Ключевое слово unsafe
- •Операции * и &
- •Получение адреса
- •Операции с указателями
- •Указатель на другой указатель
- •Указатели на структуры, члены классов и массивы
- •Указатели на массивы и stackaloc
- •Оператор fixed и закрепление указателей
- •Dlr в c#. Ключевое слово dynamic
- •Сборки .Net
- •Роль сборок в приложениях .Net
- •Манифест сборки
- •Атрибуты сборки
- •Разделяемые сборки. Добавление сборки в gac
- •Строгое имя сборки
- •Многопоточность
- •Введение в многопоточность. Класс Thread
- •Получение информации о потоке
- •Статус потока
- •Приоритеты потоков
- •Создание потоков. Делегат ThreadStart
- •Потоки с параметрами и ParameterizedThreadStart
- •Синхронизация потоков
- •Мониторы
- •Класс AutoResetEvent
- •Мьютексы
- •Семафоры
- •Использование таймеров
- •Параллельное программирование и библиотека tpl
- •Задачи и класс Task
- •Массив задач
- •Работа с классом Task
- •Свойства класса Task
- •Возвращение результатов из задач
- •Задачи продолжения
- •Класс Parallel
- •Выход из цикла
- •Отмена задач и параллельных операций. CancellationToken
- •Отмена параллельных операций Parallel
- •Aсинхронное программирование
- •Асинхронные делегаты
- •IAsyncResult и методы BeginInvoke/EndInvoke
- •Асинхронные методы, async и await
- •Последовательный и параллельный вызов асинхронных методов
- •Обработка ошибок в асинхронных методах
- •Обработка исключений в async void-методах
- •Обработка нескольких исключений. WhenAll
- •Await в блоках catch и finally
- •Отмена асинхронных операций
- •Рефлексия
- •Введение в рефлексию. Класс System.Type
- •Получение типа
- •Применение рефлексии и исследование типов
- •Получение информации о методах
- •Получение конструкторов
- •Получение информации о полях и свойствах
- •Поиск реализованных интерфейсов
- •Динамическая загрузка сборок и позднее связывание
- •Позднее связывание
- •Атрибуты в .Net
- •Ограничение применения атрибута
- •Основы linq
- •Методы расширения linq
- •Список используемых методов расширения linq
- •Фильтрация выборки и проекция
- •Фильтрация
- •Выборка сложных объектов
- •Сложные фильтры
- •Проекция
- •Переменые в запросах и оператор let
- •Выборка из нескольких источников
- •Сортировка
- •Множественные критерии сортировки
- •Работа с множествами
- •Разность множеств
- •Пересечение множеств
- •Объединение множеств
- •Удаление дубликатов
- •Агрегатные операции
- •Метод Aggregate
- •Получение размера выборки. Метод Count
- •Получение суммы
- •Максимальное, минимальное и среднее значения
- •Методы Skip и Take
- •Группировка
- •Соединение коллекций. Метод Join, GroupJoin и Zip
- •Метод Zip
- •Методы All и Any
- •Отложенное и немедленное выполнение linq
- •Делегаты и анонимные методы в запросах linq
- •Работа с xml в c#
- •Работа с xml с помощью классов System.Xml
- •Изменение xml-документа
- •Удаление узлов
- •Linq to Xml. Создание Xml-документа
- •Выборка элементов в linq to xml
- •Изменение документа в linq to xml
- •Введение в Parallel linq. Метод AsParallel
- •Метод AsParallel
- •Метод ForAll
- •Метод AsOrdered
- •Обработка ошибок и отмена операции
- •Прерывание параллельной операции
- •Службы Windows
- •Создание службы для Windows
- •Установка службы
- •Сетевое программирование в с# и .Net
- •Основы работы с сетями в c# и .Net
- •Введение в сети и протоколы
- •Адреса в .Net
- •Отправка запросов
- •Класс WebClient
- •Классы WebRequest и WebResponse
- •Отправка данных в запросе
- •Обработка ошибок при запросах
- •Класс Socket
- •Общий принцип работы сокетов
- •Клиент-серверное приложение на сокетах tcp
- •Протокол tcp
- •Многопоточное клиент-серверное приложение tcp
- •Консольный tcp-чат
- •NetworkStream и текстовые потоки
- •Потоки бинарных данных
- •Протокол http
- •Руководство по Universal Windows Platform
- •Руководство по ado.Net и работе с базами данных
- •Глава 3. Работа с SqlDataAdapter и DataSet
- •Глава 4. Linq to sql
- •Введение в Entity Framework
- •Что такое Entity Framework
- •Способы взаимодействия с бд
- •Первое приложение с Entity Framework. Подход Code First
- •Взаимодействие с данными. Подходы
- •Code First к существующей базе данных
- •Соглашения по наименованию в Code First
- •Сопоставление типов
- •Названия таблиц и столбцов
- •Автоматизация Code First
- •Автоматизация Code First и ef Power Tools
- •Основы Entity Framework
- •Основные операции с данными
- •Добавление
- •Редактирование
- •Удаление
- •Строка подключения
- •Строка подключения в Model First и Database First
- •Навигационные свойства и lazy loading
- •Способы получения связанных данных
- •Связь один-к-одному
- •Связь один ко многим
- •Связь один ко многим. Практический пример
- •Связь многие ко многим
- •Инициализация базы данных
- •Параллелизм в Entity Framework
- •Управление транзакциями
- •Руководство по программированию для Xamarin Forms
- •Руководство по asp.Net Core
- •Паттерны проектирования в c# и .Net
- •Руководство по игростроению на платформе MonoGame
- •Задания для самостоятельного выполнения Рекомендации по выполнению практикума
- •Лабораторная работа. Алгебра логики и логические задачи.
- •Лабораторная работа. Алгоритмы. Алгоритмизация.
- •Цель и порядок работы
- •Контрольные вопросы
- •Задания
- •Лабораторная работа. Основы c# (.Net)
- •Работа с консолью и класс Console
- •Лабораторная работа. Основные операции с#. Выражения. Преобразование типов.
- •Лабораторная работа. Операторы языка c#
- •Лабораторная работа. Методы: основные понятия
- •Лабораторная работа. Рекурсивные методы
- •I. Разработать рекурсивный метод (возвращающий значение):
- •II. Разработка рекурсивных методов ( не возвращающих значений):
- •Лабораторная работа. Обработка исключений
- •Лабораторная работа. Массивы
- •I. Дана последовательность целых чисел.
- •II. Дана последовательность из n действительных чисел.
- •III. Дан массив размером n×n, элементы которого целые числа.
- •IV. Дан массив размером n×n, элементы которого целые числа.
- •Лабораторная работа. Символы и строки
- •Лабораторная работа. Регулярные выражения
- •Лабораторная работа. Организация с#-системы ввода-вывода
- •I. Работа с двоичными файлами:
- •II. Работа с текстовым (символьным) файлом.
- •Лабораторная работа. Работа с файловой системой
- •Лабораторная работа. Классы: основные понятия, данные, методы, конструкторы, свойства
- •Лабораторная работа. Классы: деструкторы, индексаторы, операции класса, операции преобразования типов
- •Лабораторная работа. Иерархия классов
- •Лабораторная работа. Интерфейсы и структуры
- •Лабораторная работа. Коллекции пространства имен System.Collection
- •Решить следующие задачи с использованием класса Stack:
- •Решить следующие задачи с использованием класса Queue:
- •Решить задачи из предыдущей лабораторной работы, используя класс ArrayList.
- •Лабораторная работа. Делегаты
- •Лабораторная работа. Сборки .Net
- •Лабораторная работа. Многопоточность
- •Лабораторная работа. Парелельное программирование и библиотека tpl.
- •Лабораторная работа. Сетевое программирование c#.
- •Лабораторная работа. Windows Universal Platform.
- •Лабораторная работа. Wup - проект.
- •Лабораторная работа. Ado.Net работа с базами данных
- •1. Библиотека
- •2. Университет
- •3. Оптовая база
- •4. Производство
- •5. Сеть магазинов
- •6. Авторемонтные мастерские
- •7. Деканат
- •8. Договорная деятельность организации
- •9. Поликлиника
- •10. Телефонная станция
- •11. Спорт
- •12. Сельскохозяйственные работы
- •13. Городской транспорт
- •14. География
- •15. Домоуправление
- •16. Аэропорт
- •Лабораторная работа. Entity Framework
- •1. Библиотека
- •2. Университет
- •3. Оптовая база
- •4. Производство
- •5. Сеть магазинов
- •6. Авторемонтные мастерские
- •7. Деканат
- •8. Договорная деятельность организации
- •9. Поликлиника
- •10. Телефонная станция
- •11. Спорт
- •12. Сельскохозяйственные работы
- •13. Городской транспорт
- •14. География
- •15. Домоуправление
- •16. Аэропорт
- •Лабораторная работа. Xamarin Forms
- •Лабораторная работа. Asp.Net mvc 5 / Core
Многопоточность
Введение в многопоточность. Класс Thread
Одним из ключевых аспектов в современном программировании являетсямногопоточность. При помощи многопоточности мы можем выделить в приложении несколько потоков, которые будут выполнять различные задачи одновременно. Если у нас, допустим, графическое приложение, которое посылает запрос к какому-нибудь серверу или считывает и обрабатывает огромный файл, то без многопоточности у нас бы блокировался графический интерфейс на время выполнения задачи. А благодаря потокам мы можем выделить отправку запроса или любую другую задачу, которая может долго обрабатываться, в отдельный поток. Поэтому, к примеру, клиент-серверные приложения (и не только они) практически не мыслимы без многопоточности.
Основной функционал для использования потоков в приложении сосредоточен в пространстве имен System.Threading. В нем определен класс, представляющий отдельный поток - класс Thread.
Класс Thread определяет ряд методов и свойств, которые позволяют управлять потоком и получать информацию о нем. Основные свойства класса:
Статическое свойство CurrentContext позволяет получить контекст, в котором выполняется поток
Статическое свойство CurrentThread возвращает ссылку на выполняемый поток
Свойство IsAlive указывает, работает ли поток в текущий момент
Свойство IsBackground указывает, является ли поток фоновым
Свойство Name содержит имя потока
Свойство Priority хранит приоритет потока - значение перечисления ThreadPriority
Свойство ThreadState возвращает состояние потока - одно из значений перечисления ThreadState
Некоторые методы класса Thread:
Статический метод GetDomain возвращает ссылку домен приложения
Статический метод GetDomainId возвращает id домена приложения, в котором выполняется текущий поток
Статический метод Sleep останавливает поток на определенное количество миллисекунд
Метод Abort уведомляет среду CLR о том, что надо прекратить поток, однако прекращение работы потока происходит не сразу, а только тогда, когда это становится возможно. Для проверки завершенности потока следует опрашивать его свойство ThreadState
Метод Interrupt прерывает поток на некоторое время
Метод Join блокирует выполнение вызвавшего его потока до тех пор, пока не завершится поток, для которого был вызван данный метод
Метод Resume возобновляет работу ранее приостановленного потока
Метод Start запускает поток
Метод Suspend приостанавливает поток
Получение информации о потоке
Используем вышеописанные свойства и методы для получения информации о потоке:
using System.Threading;
....................
static void Main(string[] args)
{
// получаем текущий поток
Thread t = Thread.CurrentThread;
//получаем имя потока
Console.WriteLine("Имя потока: {0}", t.Name);
t.Name = "Метод Main";
Console.WriteLine("Имя потока: {0}", t.Name);
Console.WriteLine("Запущен ли поток: {0}", t.IsAlive);
Console.WriteLine("Приоритет потока: {0}", t.Priority);
Console.WriteLine("Статус потока: {0}", t.ThreadState);
// получаем домен приложения
Console.WriteLine("Домен приложения: {0}", Thread.GetDomain().FriendlyName);
Console.ReadLine();
}
В этом случае мы получим примерно следующий вывод:
Имя потока:
Имя потока: Метод Main
Запущен ли поток: True
Приоритет потока: Normal
Статус потока: Running
Домен приложения: ThreadApp.vshost.exe
Так как по умолчанию свойство Name у объектов Thread не установлено, то в первом случае мы получаем в качестве значения этого свойства пустую строку.
