Основы проектирования корпоративных систем - Сергей Зыков

Рис. 13.1. Основные элементы компонентных приложений

Нужно сказать, что компоненты, эти два кубика, не могут взаимодействовать только друг с другом, они должны взаимодействовать со средой. Без среды они не могут функционировать, поскольку используют большое количество стандартных ресурсов, например связанных с графическим интерфейсом, работой с памятью и другими стандартными механизмами, которые обеспечивает среда. NET. Компонентная модель, реализованная на нижнем уровне – в данном случае на уровне. NET Framework и схематически представленная тремя большими планками с отверстиями, с интерфейсами для взаимодействия с разного рода компонентами, определяет требования к компонентам, которые работают в рамках этой среды. И, конечно, определяет виды компонентов. Не каждый прикладной компонент, исходя из его интерфейса, может взаимодействовать с любыми системами, со строго определенным набором системных компонентов. Компонентная среда, как уже говорилось, представляет компонентную модель и набор базовых служб, связанных, скажем, с реализацией веб-сервисов, обмена компонентами, работы с памятью, графических интерфейсов, трансляции, компиляции программ, отладки и т. д. Базовые службы, которые представляют собой такие круглые шипы, торчащие из каждого большого системного компонента нижнего уровня, обеспечивают работоспособность набора компонентов, который включает как системные компоненты, так и прикладные или пользовательские, которые встраиваются и располагаются на более высоком уровне.

Уже говорилось об отличии компонента от модуля. Теперь обсудим взаимосвязь понятий «компонент» и «класс», если говорить об объектно-ориентированных языках. Класс не только определяет набор интерфейсов, которые он реализует, но и, как правило, описывает их реализацию, поскольку он явно содержит код методов, код функций, определяющих его возможности. Контракт компонента представляет собой прежде всего сигнатуру, т. е. описание интерфейсов, но не реализацию, не код на конкретном языке программирования, который выполняет те функции, для которых и создан компонент. То есть интерфейс отделен от реализации, если говорить о компоненте. Класс существует исключительно в связи с тем языком программирования, на котором он написан. Java-класс будет выглядеть одним образом, класс на C# – другим, если говорить об F#, то там тоже можно реализовать подобие класса, которое будет выглядеть иначе, и т. д.

Компонент, если это не ограничивается компонентной моделью, к языку не привязывается, т. е., по сути, компонентная модель является для компонента тем же, чем и язык для класса. И еще одно важное отличие, о котором уже упоминалось, – структурно компонент является более крупной единицей, чем класс. Как правило, при обсуждении компонента, представим себе, например, DLL из FineReader, понимается, что этот компонент реализует достаточно больше количество функций, а каждая функция связана с классом – как правило, одна функция при аккуратной реализации соответствует одному классу. Естественно, она может взаимодействовать с другими классами. Но компонент, как правило, является более крупной единицей, чем класс, и, как уже говорилось, более мелкой единицей, чем модуль.

Напомним некоторые основополагающие понятия, связанные со средой. NET. Компоненты, которые разрабатываются, – прикладные компоненты, функционируют в рамках системных компонентов, на основе компонентной модели, которая погружается в среду. NET. В этом смысле важно определить понятие платформы, которая в данном контексте является средой выполнения приложений и программного кода, определяет функциональность корпоративной системы. Конечно, платформа в итоге определяется характеристиками как программного, так и аппаратного обеспечения, т. е. количеством процессоров, сервером и т. д. Кроме того, платформа определяется особенностями операционных систем.

Если говорить о платформе. NET, прежде всего необходимо упоминать операционную систему Windows. Существует проект Mono, который направлен на портирование. NET на UNIX-системы. Но этот проект не получил распространения, его результаты не так широко применимы с прикладной точки зрения, как среда. NET для Microsoft Windows. Под. NET Framework понимается не только библиотека классов Framework Class Library, но и CLR. По сути, это системная инфраструктура среды, в которой выполняются приложения. Она определяет особенности проектирования, функционирования, разработки и выполнения программного кода на платформе. Естественно, Microsoft.NET является платформой, т. е. не просто технология разработки программных систем, не просто совокупность средств разработки, таких как Microsoft Visual Studio, это нечто большее, это среда, в том числе и функционирования приложений, именно корпоративных.

Итак, NET Framework включает CLR и среду, которая определяет порядок взаимодействия классов FCL. При этом существует обобщенная спецификация языков программирования CLS – Common Language Specification, представляющая собой процедуру преобразования кода на каждом из языков программирования, который реализован для платформы. NET во внутренний ассемблер высокого уровня, в некий системный код. Ассемблер именно высокого уровня, потому что будут рассмотрены примеры MSIL-кода, и если читателю приходилось работать с ассемблером для какой-то другой классической платформы, например Intel 8080, 8086 или Z80 для компьютеров Sinclair, или Atari, или Yamaha, в прошлом это было достаточно популярно, то будет видно, что одна инструкция MSIL – это примерно 3–5 инструкций такого стандартного ассемблера.

И еще одно важное понятие – это. NET-приложение, прикладная система, разработанная для выполнения на платформе. NET. Важным ограничением здесь является то, что приложение реализуется, даже если это происходит в рамках компонентного подхода – в виде системы компонентов, только на тех языках программирования, которые поддерживает CLS. Следует заметить, что на самом деле можно разработать транслятор для нового языка программирования и встроить его в. NET. Более того, существует курс, достаточно давно (в начале 2000-х гг.) разработанный для студентов второго курса. Они могли в рамках этого курса за один семестр сделать транслятор для языка программирования для. NET и апробировать его. Это был небольшой язык программирования – подмножество языка C#. Но тем не менее этот пример показывает, что создание и реализация языка программирования для. NET – не такая сложная задача. Большое количество авторских коллективов работает над различными языками. Есть компилятор языка SML, который автор использовал для создания курсов введения в теорию программирования, точнее, той его части, которая посвящена функциональному подходу.