Введение в визуальное программирование
Содержание
Оглавление
1. Введение
Во введении моей курсовой работы я изучила о возможностях визуального программирования.
Целью моей работы является
изучение общих понятий и
С начала появления высокоуровневых языков программирования их развитие постоянно попадает в кризисы, разрешение которых является дальнейшим толчком к развитию новых подходов и методик. Один из таких кризисов был связан с разработкой графического интерфейса пользователя. Программирование вручную привычных пользователю окон, кнопок, меню, обработка событий мыши и клавиатуры, включение в программы изображений и звука требовало значительной доли времени программиста. В ряде случаев этот сервис начинал занимать до 80-90% объема программных кодов. Например, чтобы написать программу для работы с простой БД (например, телефонный справочник) понадобится всего три оператора записи, чтения и удаления записей из БД, а все остальные функции для представления данных, ввода, редактирования и т.д. могут состоять из 50-1000 операторов в зависимости от сложности реализации интерфейса. Причем весь этот труд нередко пропадал почти впустую, поскольку через год — другой менялся общепринятый стиль графического интерфейса, и все приходилось начинать заново.
Избежать такой ситуации можно двумя подходами. Первый — стандартизация многих функций интерфейса, благодаря чему появляется возможность использования библиотек, например, Windows. В этом случае при смене стиля графического интерфейса (например, при переходе от Windows 3-х к Windows 95 и далее к XP) приложения могут автоматически приспосабливаться к новой системе без какого-либо перепрограммирования. Для этого необходимо решение одной из важнейших задач совершенствования техники программирования — повторного использования кодов. Однажды разработанные формы, компоненты, функции могут быть впоследствии неоднократно использованы другими программистами для решения их задач. Каждый программист получает доступ к наработкам других программистов и к огромным библиотекам, созданным различными фирмами. Причем должна быть обеспечена совместимость программного обеспечения, разработанного на разных алгоритмических языках.
Вторым шагом, существенно облегчившим жизнь программистов, явилось появление визуального программирования, возникшего в Visual Basic и наиболее удачно реализованного в системах Delphi и C++Builder фирмы Borland.
Визуальное программирование позволило свести проектирование пользовательского интерфейса к простым и наглядным процедурам, которые дают возможность за минуты или часы сделать то, на что ранее уходили месяцы работы. В современном виде в C++Builder это выглядит так.
При работе в Интегрированной Среде Разработки (ИСР или Integrated development environment — IDE) C++Builder. Среда предоставляет формы, (в приложении их может быть несколько), на которых размещаются компоненты. Обычно это оконная форма, хотя могут быть и невидимые формы. На форму с помощью мыши переносятся и размещаются пиктограммы компонентов, имеющихся в библиотеках C++Builder. С помощью простых манипуляций можно изменять размеры и расположение этих компонентов. При этом все время в процессе проектирования виден результат — изображение формы и расположенных на ней компонентов. Не надо многократно запускать приложение для выбора наиболее удачных размеров окна и компонентов. Результаты проектирования видны, даже без компиляции программы, сразу после выполнения какой-то операции с помощью мыши.
Кроме этого, во время проектирования формы и размещения на ней компонентов C++Builder автоматически формирует коды программы, включая в нее соответствующие фрагменты, описывающие данный компонент. А затем в соответствующих диалоговых окнах пользователь может изменить заданные по умолчанию значения каких-то свойств этих компонентов и, при необходимости, написать обработчики каких-то событий. То есть проектирование сводится, фактически, к размещению компонентов на форме, заданию некоторых их свойств и написанию, при необходимости, обработчиков событий.
Компоненты могут быть визуальные, видимые при работе приложения,
и невизуалъные, выполняющие те или
иные служебные функции. Визуальные компоненты
сразу видны на экране в процессе проектирования
в таком же виде, в каком их увидит пользователь
во время выполнения приложения. Это позволяет
очень легко выбрать место их расположения
и их дизайн — форму, размер, оформление,
текст, цвет и т.д. Невизуальные компоненты
видны на форме в процессе проектирования
в виде пиктограмм, но пользователю во
время выполнения они не видны, хотя и
выполняют для него некоторую работу,
В библиотеки визуальных компонентов C++Builder включено множество типов компонентов и их номенклатура очень быстро расширяется от версии к версии. Имеющегося уже сейчас вполне достаточно, чтобы построить практически любое самое сложное приложение, не прибегая к созданию новых компонентов.
Реализация библиотек сред визуального программирования
Типы объектов и, в частности, компонентов библиотек C++Builder оформляются в виде классов. Классы — это типы, определяемые пользователем. В классах описываются свойства объекта, его методы и события, на которые он может реагировать. Язык программирования C++ предусматривает только инструментарий создания классов. А сами классы создаются разработчиками программного обеспечения. Однако, создатели C++Builder уже разработали множество полезных классов и включили их в библиотеки системы. Этими классами можно пользоваться при работе в Интегрированной Среде Проектирования. Кроме того, можно создавать свои новые классы.
Если бы при создании нового класса пользователю пришлось все начинать с нуля, то эффективность такого программирования была бы очень низка. Благодаря важному свойству классов — наследованию не приходится каждый раз с нуля начинать проектирование новых классов. Новый класс может наследовать свойства, методы, события своего родительского класса, т.е. того класса, на основе которого он создается. Например, при создании новой кнопки можно взять за основу один из уже разработанных классов кнопок и только добавить к нему какие-то новые свойства или отменить какие-то свойства и методы родительского класса.
Рассмотрим Реализацию сред RAD
Благодаря визуальному объектно-
Первой системой RAD была среда Visual Basic. Она сформировала новый стиль взаимодействия разработчика программы с компьютером, позволяя наглядно конструировать пользовательский интерфейс с помощью мыши, а не обычным для прежних времен путем: написанием кодов, их трансляцией и выполнением программы, после чего только и можно было посмотреть, как же это выглядит на экране.
Хотя Visual Basic нашел широкий спрос и имеет коммерческий успех, его использование связано с рядом проблем. Главные из них — низкая производительность разрабатываемых приложений при их выполнении, недостаточная строгость и объектная ориентированность языка, а также ряд других недостатков.
Системы Delphi и C++Builder исправляют многие дефекты, обнаруженные в Visual Basic.
Интегрированная среда разработки в Delphi и C++Builder выглядит одинаково. Весь пользовательский интерфейс, все библиотеки, все приемы работы с этими системами практически одинаковы. Они различаются в силу разного времени выпуска соответствующих версий. Версии C++Builder выпускаются на полгода позже версий Delphi с аналогичными номерами. Поэтому каждая версия C++Builder совершеннее аналогичной версии Delphi, но слабее последующей версии Delphi.
Основное различие Delphi и C++Builder в языках программирования, которые лежат в их основе. Delphi базируется на языке Object Pascal, a C++Builder — на языке C++. Эти языки, сначала существенно различные по своим возможностям, со временем все более сближаются. Сейчас оба они представляют прекрасные инструменты объектно-ориентированного программирования, различающиеся, в основном, синтаксисом. Тем не менее, C++ считается богаче и опережает аналогичные версии Object Pascal. С этой точки зрения, он предпочтительнее.
Приложения, разработанные на Delphi и на C++Builder можно достаточно просто конвертировать друг в друга. Таким образом, в одной из этих систем вы можете использовать свои наработки, сделанные в другой системе.
2. Общая часть
2.1. Введение в визуальное программирование
В 2 главе рассмотрим общую часть визуального программирования:
Delphi – это система объектно-ориентированного визуального программирования.
В основе Delphi лежит технология визуального проектирования и событийного программирования, суть которой заключается в том, что среда разработки берет на себя большую часть рутинной работы, оставляя программисту работу по конструированию диалоговых окон и функций обработки событий.
Delphi использует язык Object Pascal в среде визуальной разработки.
Приложения (прикладные программы) Delphi являются интерактивными системами, в которых для организации взаимодействия между пользователем и программой используются методы (подпрограммы), управляемые событиями.
Основой объектно-ориентированного программирования является объект. Объект можно определить как совокупность данных (компонентов) и методов работы с ними. Объектно-ориентированная программа – это совокупность объектов и способов их взаимодействия. Обмен информацией между объектами производится с помощью сообщений. Сообщения являются результатом появления событий.
Событие – это отклик на внешнее воздействие. Суть программирования, управляемого событиями, состоит в отслеживании таких событий, которые требуют реакции приложения.
Объектно-ориентированное
Объекты в Delphi – это элементы, из которых строится приложение: форма, рамка, кнопка, метка и др. Объектом является и включаемый визуальный компонент (например, кнопка) в том виде, как он представлен во время помещения его на форму и во время выполнения программы. Объекты изображаются на экране до выполнения самой программы. Поэтому программирование в Delphi – визуальное.
Основным окном
Не весь код программы, написанной для Delphi, находится в приложении Delphi. Небольшая его часть фактически является частью Windows. Например, коды для стандартных окон диалога и кнопок полностью получены от Windows. Delphi просто использует их, выполняя соответствующие вызовы из Windows DLL (Dynamic Linked Library).
Схематично взаимосвязь
(Рисунок 1)
Свойства – это атрибуты (основные характеристики), которые описывают особенности объекта; например, отображают такие характеристики, как цвет, высота, ширина и положение объекта. На внешний вид объекта можно воздействовать (изменять его) во время разработки и выполнения приложения, изменяя его свойства.
Практически все объекты реагируют на определённые события от мыши и клавиатуры.
Приложения Windows используют методы (подпрограммы) обработки событий для управления взаимодействием между программой и пользователем и для реакции на действия ОС. Программный код, который пишет программист в Delphi, будет обеспечивать реакцию на события. Подпрограмма, которая реагирует на событие, называется обработчиком события. Delphi работает с событиями путём вызова определённых процедур – обработчиков событий. Если процедура не связана с данным событием, то оно игнорируется и выполняется стандартная реакция системы или не производится никакого действия.
2.2. Общее понятие визуального программирования
В главе 2.2 рассмотрим программу Browser. Визуальное программирование является в настоящее. время одной из наиболее популярных парадигм программирования. Визуальное программирование состоит в автоматизированной разработке программ с использованием особой диалоговой оболочки. Рассматривая системы визуального программирования, легко увидеть, что все они базируются на объектно-ориентированном программировании и являются его логическим продолжением. Наиболее часто визуальное программирование используется для создания интерфейса программ и систем управления базами данных.
С объектно-ориентированными системами ассоциируется программа Browser (рис.1). Это средство вместе с системой экранных подсказок позволяет программисту по желанию просматривать некоторые части программного окружения и видеть весь проект уже созданной программы. Под проектом программы здесь понимается структура программы — состав файлов, объектов и их порождающих классов, которые слагают программу в целом.
Рис..1. Browser в Delphi 5.0
Одну из ключевых возможностей программы Browser предоставляет окно, в котором находится список всех классов системы. При выборе одного из классов в специальных окнах отображаются его локальные функции и переменные. Затем при выборе одного из методов на отдельной панели высвечивается его код. Обычно в системе присутствуют средства для добавления и удаления классов из проекта. Программа Browser — это не просто визуализатор. Это основной, интегрирующий инструмент, который помогает одновременно рассматривать существующую систему и разрабатывать документацию программного проекта.
Структурной единицей визуального программирования в Delphi и C++Builder является компонента. Компонента представляет собой разновидность объекта, который можно перенести (агрегировать) в приложение из специальной Палитры компонент (рис. .2). Компонента имеет набор свойств, которые можно изменять, не изменяя исходный код программы.
Рис. .2. Палитра компонент Delphi 5.0
Компоненты бывают визуальными и невизуальными. Первые предназначены для организации интерфейса с пользователем. Это различные кнопки, списки, статический и редактируемый текст, изображения и многое другое. Эти компоненты отображаются при выполнении разрабатываемого приложения. Невизуальные компоненты отвечают за доступ к системным ресурсам: драйверам баз данных, таймерам и т. д. Во время разработки они отображаются своей пиктограммой, но при выполнении приложения, как правило, невидимы. Компонента может принадлежать либо другой компоненте, либо форме.
Формой называется визуальная компонента, обладающая свойством окна Windows (рис. .3). При разработке на форме помещаются необходимые компоненты (например, элементы требуемого диалога). Форм в приложении может быть несколько — по требуемому числу открываемых при выполнении диалога окон, их можно добавлять и удалять.
Рис. .3. Пустая форма
Программные средства разработки приложений,
относящиеся к предыдущему
Технология создания приложений в среде Delphi вышла на новый уровень развития этих идей. В Delphi разработчик из меню палитры компонент выбирает необходимую компоненту, например кнопку, и буксирует ее при помощи мыши в нужное место окна разрабатываемой формы. При этом кнопке автоматически присваивается название (имя или идентификатор), и она описывается в модуле формы (рис. .4).
Щелкнув по изображению компоненты на форме, можно сделать ее активной. Затем, перемещая при помощи мыши границы кнопки и работая в окне Inspector, можно задать надпись (например, ОК) и/или графическую пиктограмму на кнопке, задать цвета и другие настроечные параметры кнопки. Двойной щелчок по кнопке — и в исходном тексте формы появится шаблон подпрограммы (метода) нужного типа реакции на щелчок (рис. .5). Работая в окне редактора текста, можно оформить тело подпрограммы реакции кнопки на щелчок.
Рис. .4. Форма с двумя компонентами — кнопками
Рис. .5. Оформление события (метода) нажатия кнопки в Delphi 5.0
Рис. 9.6. Object Inspector в Delphi 5.0
Программа Inspector позволяет входить в исходные тексты методов (подпрограммы обработки событий, названных Events), например, на нажатие Enter, а также задавать начальные значения полям данных, названных Properties (рис. 9.6).
ТЕХНОЛОГИЯ ВИЗУАЛЬНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Начальные шаги технологии визуального
программирования определяются оболочкой
самой среды визуального
Дальнейшая разработка программы ведется по технологии объектно-ориентированного программирования. Можно часть программы реализовать по технологии структурного программирования. Некоторые недостающие визуальные и невизуальные компоненты получаются модификацией исходных текстов наиболее близких прототипов имеющихся компонент. Рекомендуется новые компоненты помещать в палитру компонент. Это облегчит их повторное использование в данной или последующих разработках. Код, относящийся только к данной разработке, набирается по тексту программы.
ВЫВОДЫ
• Визуальное программирование во многом автоматизирует труд программиста по написанию программ.
• Визуальное программирование — одна из самых популярных парадигм программирования на данный момент. Оно базируется на технологии ООП.
• Среда визуального программирования поддерживает работу браузеров (Browser), при помощи которых можно автоматически получить документацию по структуре программы.
• Основным элементом в средствах визуального программирования является компонент. Компоненты бывают визуальными и невизуальными.
• Технология визуального программирования состоит в следующем: создание экранных форм, нанесение визуальных и невизуальных компонент, программирование событий и методов оконных форм.
2.3. Принципы визуального программирования.
В главе 2.3 я рассмотрела об общих
принципах визуального программирования,
до визуального программирования программист
использовал в работе печатные справочники
или программные справочные системы, в
которых были описаны правила создания
объектов из стандартных классов, приведены
основные методы и свойства объектов и
правила их использования и настройки.
Визуальное программирование позволило
во многих случаях отказаться от справочников
и создавать объекты с помощью мыши, что
и удобно, и наглядно.
Общий принцип визуального программирования
такой.
1. Стандартные классы объектов, например
такие, как окна, кнопки, списки,
поля, переключатели, флажки и мн. др., представлены
в системе визуального программирования
в виде значков на инструментальной панели.
Эти значки называются компонентами. То
есть компоненты — это инструменты для
создания объектов.
2. Для вставки объекта в свою программу
программист выбирает нужный компонент,
после чего с помощью мыши помещает в заготовку
окна (она называется формой) заготовку
будущего элемента управления.
3. Поместив объект на форму, программист
щелчком мыши вызывает окно свойств этого
объекта и настраивает их. После настройки
объект приобретает размеры, местоположение,
имя, надпись и т. п. Свойства могут иметь
внутренние свойства, например, надпись
на кнопке может иметь заданный цвет, шрифт,
размер и т. п.
4. Точно так же с помощью мыши программист
может вызвать окно кода, связанного с
объектом, и выполнить настройку методов
объекта. Например, он может сделать так,
чтобы при открытии окна раздавался звук,
а перед его закрытием возникало предупреждающее
сообщение.
5. После размещения всех необходимых элементов
управления на форме, настройки их свойств
и подключения необходимых методов программа
готова. С помощью мыши выдается команда
на ее трансляцию. Системы Delphi и C++ Builder
выполняют компиляцию, а система Visual Basic
— интерпретацию.
2.4. Среда объектного визуального программирования Delphi
В главе 2.4 мы рассмотрим перспективные черты, заложенные в Delphi. Созданный в 1970 г. Н. Виртом, язык программирования Паскаль не оставался чем-то неизменным. Хотя основная его часть сохранилась прежней, появился целый ряд усовершенствований и дополнений, которые были направлены на облегчение программирования задач все возрастающей сложности. Например, типа данных string не было в первоначальной версии языка, в то время как представить без него современный Паскаль практически невозможно.
Позднее были добавлены более сложные конструкции: Н. Вирт предложил структуру программы из модулей unit, для возможности реализации объектного программирования был введен тип object. В результате возможности Паскаля значительно возросли и он по-прежнему мог удовлетворить запросы любого самого изощренного системного программиста. Известна, например, высокая оценка языка, которую дал в одной из своих книг знаменитый американский программист Питер Нортон: «Лично я пользуюсь и языком Паскаль, и языком Си. Мои популярные сервисные программы «Утилиты Нортона» были написаны на Паскале, а затем переписаны на Си. Мне нравятся оба эти языка. Я считаю, что сам по себе Паскаль лучше, в нем меньше возможностей допустить ошибку...».
С появлением графической среды Windows положение существенно изменилось. Конечно, реализовать программу с современным оконным интерфейсом на Паскале было возможно, но для этого требовалось немалое мастерство и много времени.
Чтобы исправить это положение, в 1996 г. фирма Borland, известная своими разработками в области реализации языков программирования, выпустила компилятор нового поколения Delphi. Прежде всего, это мощный компилятор языка Паскаль. дополненного рядом существенно новых возможностей для программирования в среде Windows. Но не только. Delphi - это система, имеющая интерфейс качественно нового типа, позволяющий при составлении текста программы видеть те графические объекты, для которых она пишется - так называемая, система визуального программирования.
Delphi является системой программирования очень высокого уровня. Она берет на себя значительную часть работы по управлению компьютером, что делает возможным в простых случаях обходиться без особых знаний о деталях ее работы.
В отличие от традиционных систем программирования, Delphi даже «сама» пишет значительную часть текста программы: описания объектов, заголовки процедур и многое другое. Программисту остается только вписать необходимые строчки, определяющие индивидуальное поведение программы, которые система не в состоянии предугадать. Но даже здесь Delphi во многих случаях сама указывает место, где надо разместить эти строки.
Вершиной автоматизации процесса программирования являются, так называемые, эксперты. Эксперт - это диалоговое окно, которое помогает пользователю описать, что он хочет видеть в своей программе. Например, Эксперт проекта спрашивает, необходимо ли вам системное меню и какого из предложенных типов ваш проект. Проанализировав введенные ответы. Delphi пишет код программы на Паскале. Отметим, что эксперты могут быть созданы самим пользователем.
Чтобы составить себе некоторое представление о работе в Delphi, проследим за реализацией в системе конкретной пробной программы, рекомендованной в качестве первого шага освоения Delphi в одном из руководств. Опустим для простоты описание несущественных сейчас деталей, касающихся вида экрана и объектов управления на нем. Сосредоточим свое внимание на сути процесса создания программы в среде Delphi.
Еще до того, как программист успел что-то сделать, система при запуске уже выполнила значительную работу. Во-первых, она создала для будущей программы стандартное окно (в Delphi его принято называть формой). Во-вторых, уже сгенерирован текст программы довольно значительной длины, который необходим для порождения этой формы на экране.
Теперь попробуем что-нибудь сделать сами. Выберем из предлагаемого широкого ассортимента стандартных объектов наиболее простой - кнопку. Найдем ее изображение в верхней части экрана (в Delphi ее называют палитрой компонентов) и щелкнем на нем мышкой. Тем самым мы дали системе знать, что нам нужна именно кнопка. Остается указать, в какое место формы поместить компонент. Подведем курсор «мыши» к требуемому месту и снова щелкнем - появится изображение кнопки. При необходимости с помощью мыши кнопку можно легко передвинуть или изменить ее размеры.
Заметим, что текст программы после появления кнопки увеличился - Delphi автоматически добавила необходимое описание.
Уже сейчас можно посмотреть на то, что получилось, в действии. Запустим программу и увидим на экране стандартное окно Windows, содержащее кнопку. В отличие от этапа проектирования, компоненты при выполнении программы «оживают»: если щелкнуть по этой кнопке мышкой, то будет видно, как она нажимается. (Правда, никакого эффекта пока нет, так как он еще не запрограммирован.)
Итак, мы уже запустили собственное Windows-приложение, хотя не набрали еще ни одной строчки текста с клавиатуры!
Теперь сделаем нашу кнопку действующей. Вернемся в режим проектирования и дважды щелкнем мышкой по кнопке. После этого Delphi вынесет на первый план текст программы и установит маркер в то место, где мы должны набирать текст, тем самым как бы призывая описать действия по нажатию на кнопку. Введем строку
Form I .Color : = clAqua
Несколько слов по ее расшифровке. Свойство Color (цвет) объекта Forml (нашей формы) получает значение clAqua (буквы с1 указывают на цвет, a Aqua - это название одного из 16 стандартных цветов). Снова запустим программу и нажмем кнопку - форма поменяет свой цвет.
Описанный выше пример хорошо показывает стиль работы с Delphi, существенно отличающийся от традиционного стиля программирования. Конечно, реальные задачи посложнее, но работа протекает примерно так же.
На примере описанной выше программы
видно, что многие компоненты Delphi имеют
свое визуальное изображение. Замечательным
достоинством системы является то, что
размещение компонентов на экране, а также
задание начальных значений их свойств
(размера, цвета, вида бордюра и др.) Delphi
позволяет осуществлять на этапе конструирования
формы без написания какой-либо программы.
Для этой цели предусмотрено специальное
окно, называемое инспектором объектов, в котором
перечислены все доступные в режиме проектирования
свойства выделенного компонента и их
текущие значения. Разумеется, любое из
них при необходимости легко изменить,
что немедленно скажется на внешнем виде
объекта. Например, если в окне Инспектора
объектов изменить цвет, то система тут
же перекрасит компонент. Иными словами,
можно до запуска программы видеть, как
будет выглядеть на экране проектируемая
форма.

- Введение в геометрическое программирование
- Введение в дисциплину. Основные виды туризма
- Введение в инвестиционный проект
- Введение в информационные технологии управления предприятием
- Введение в компьютерную графику. «Принтер»
- Введение в конфигурирование в системе «1С: Предприятие 8.0». Основные объекты
- Введение в направление (Основы коммуникации)
- Вбивство з необережності
- Введение
- Введение бренда Bacardi Cola на российский рынок
- Введение бухгалтерского учета с использованием журнально-ордерной формы и анализ финансового состояния по данным бухгалтерского
- Введение в административное право
- Введение в базы данных
- Введение в БД: Учет движения денежных средств на валютном счете предприятия