Lập trình mạng trong C#

MôC lôc Danh s¸ch c¸c h×nh vÏ H×nh 1 KiÕn tróc nÒn .NET 9 H×nh 2 CÊu tróc CLR 11 H×nh 3 T« mµu b»ng bót vÏ Gradient tuyÕn tÝnh 21 H×nh 4 §­êng BÐzier ®­îc t« bëi bót phñ Gradient 22 H×nh 5 ChuyÓn ®æi ®å thÞ 22 H×nh 6 Co gi·n vïng ¶nh 23 H×nh 7 C¸c møc ®é trong suèt cña mµu nÒn 23 H×nh 8 HÖ trôc to¹ ®é cña GDI+ 25 H×nh 9 DÞch chuyÓn hÖ to¹ ®é 26 H×nh 10 Vßng ®êi cña mét luång 36 H×nh 11 Vßng lu©n phiªn thùc hiÖn luång 36 H×nh 12 Minh ho¹ so¹n th¶o trong WordPad 42 H×nh 13 M· cña v¨n b¶n ®äc b»ng NotePad 43 H×nh 14 M· cña v¨n b¶n Word ®äc b»ng NotePad 43 H×nh 15 T¹o v¨n b¶n HTML trong NotePad 44 H×nh 16 CÊu tróc cña XML 48 H×nh 17 Khai b¸o thµnh phÇn trong XML 49 H×nh 18 Minh häa cÊu tróc c©y cña vÝ dô 51 H×nh 19 KÕt qu¶ ch­¬ng tr×nh t¹o tµi liÖu trªn IE 6.0 54 H×nh 20 KÕt qu¶ vÝ dô Serializing trªn IE 6.0 58 Danh s¸ch c¸c thuËt ng÷ viÕt t¾t IE 6.0 = Internet Explorer 6.0 CLS = Common Language Spcification CLR = Common Language Runtime IDE = Integrated Development Environment API = Application Programming Interface VB = Visual Basic VC = Visual C VS = Visual Studio XML = Extensible Markup Language MSIL = IL = Microsoft Intermediate Language COM = Component Object Model IDL = Interface Definition Language DLL = Dynamic Link Library GC = Garbage Collection JIT = Just In Time compiler ADO = ActiveX Data Object MS = Microsoft SQL = Structured Query Language GDI = Graphic Device Independence WMF = Window MetaFile EMF = Enhanced MetaFile CPU = Central Processing Unit RTF = Rich Text Format HTML = Hyper Text Markup Language SGML = Standard Generalized Markup Language Giíi thiÖu ®Ò tµi Trong nhiÒu n¨m, c¸c lËp tr×nh viªn C vµ C++ lu«n ph¶i ®èi mÆt víi nh÷ng vÊn ®Ò ®au ®Çu nh­: sö dông con trá, qu¶n lÝ bé nhí, truyÒn tham trÞ, tham biÕn, xö lý danh s¸ch, x©y dùng th­ viÖn, ®a kÕ thõa, x©y dùng giao diÖn th©n thiÖn víi ng­êi dïng… V× vËy hä lu«n mong muèn, t×m kiÕm mét ng«n ng÷ thay thÕ cã kh¶ n¨ng còng nh­ tÝnh uyÓn chuyÓn m¹nh nh­ C vµ C++ h¬n n÷a l¹i ®¬n gi¶n h¬n. Vµo gi÷a nh÷ng n¨m 90, thÕ giíi lËp tr×nh cã sù thay ®æi lín víi sù bïng næ Internet ( Internet Boom ) vµ sù ra ®êi cña ng«n ng÷ lËp tr×nh Java. Ngay tõ khi ra ®êi, Java ®· cho thÊy kh¶ n¨ng to lín cña nã trong viÖc ph¸t triÓn c¸c øng dông trªn internet. H¬n n÷a Java cßn thnµh c«ng víi tuyªn bè “write once, run anywhere” cè thÓ t¹m dich lµ : viÕt mét lÇn, ch¹y trªn mäi nÒn. Thµnh c«ng ®ã xuÊt ph¸t tõ ý t­ëng t¸ch rêi m· khi biªn dÞch ch­¬ng tr×nh vµ m· khi ch¹y ch­¬ng tr×nh, ®©y lµ ®iÓm kh¸c biÖt lín so víi nh÷ng ng«n ng÷ lËp tr×nh C hay C++. Java ®­a ra mét kh¸i niÖm míi : m¸y ¶o. M¸y ¶o thùc hiÖn c¸c c«ng viÖc nh­ biªn dÞch ra m· m¸y, qu¶n lÝ bé nhí… hay nãi c¸ch kh¸c, m¸y ¶o ®ãng vai trß giao tiÕp gi÷a øng dông Java vµ m«i tr­êng ( hÖ ®iÒu hµnh, hay phÇn cøng) lµm cho øng dông Java ®éc lËp víi m«i tr­êng. Tuy nhiªn tèc ®é ph¸t triÓn Java l¹i chËm dÇn, vµ kh«ng thÓ ®Êp øng ®­îc nh÷ng ®ßi hái ngµy cµng cao cña ng­êi dïng. C¸c h·ng ph¸t triÓn Java chËm ®­a ra mét m«i tr­êng tÝch hîp IDE phôc vô cho ph¸t triÓn c¸c dù ¸n phÇn mÒm. ViÖc lËp tr×nh c¸c øng dông trªn Windows b»ng Java kh«ng thuËn tiÖn, Java cã nhiÒu h¹n chÕ trong viÖc giao tiÕp víi c¸c ng«n ng÷ kh¸c nh­ C++, Visôal Basic…Java kh«ng cã sù ph¸t triÓn ®ång nhÊt theo xu h­íng thuËn tiÖn cho ng­êi sö dông, ph¶i mÊt nhiÒu n¨m Java míi hç trî ®­îc ®iÒu khiÓn Mouse – wheel, khã sö dông th­ viÖn API cña hÖ ®iÒu hµnh, phiªn b¶n Visual J++ cña Microsoft ph¸t triÓn th× l¹i mang nhiÒu nÐt kh«ng gièng víi nguyªn b¶n. Windows XP ra ®êi víi tuyªn bè kh«ng hç trî m¸y ¶o Java, kh«ng tÝch hîp m¸y ¶o Java vµo tr×nh duyÖt IE 6.0 ®· lµm uy tÝn cña Java suy gi¶m nÆng nÒ. Cuèi cïng th× ng«n ng÷ mµ c¸c lËp tr×nh viªn mong ®îi còng xuÊt hiÖn, ®¸nh dÊu chÊm hÕt cho cuéc t×m kiÕm ng«n ng÷ lËp tr×nh kÐo dµi nhiÒu n¨m cña c¸c lËp tr×nh viªn. §­îc b¾t ®Çu nghiªn cøu tõ n¨m 1997, vµo n¨m 2001, Microsoft giíi thiÖu mét platform míi --.Net, ®i cïng víi nã lµ mét ng«n ng÷ míi - C#. C# ®­îc coi nh­ ng«n ng÷ mang tÝnh c¸ch m¹ng cña Microsoft. Dùa trªn kinh nghiÖm cña c¸c ng«n ng÷ tr­íc ®ã nh­ C, C++ vµ VB, C# ®­îc thiÕt kÕ nh»m sö dông ®¬n gi¶n, hoµn toµn h­íng ®èi t­îng. Víi sù tÝch hîp C# víi VS. Net, viÖc ph¸t triÓn c¸c øng dông Windows vµ Web nhanh vµ ®¬n gi¶n. Cã thÓ truy cËp vµo c¸c th­ viÖn líp cña .Net, C# hç trî ph¸t triÓn c¸c øng dông ASP.Net vµ dÞch vô Web. Bªn c¹nh ®ã, C# t¨ng c­êng n¨ng suÊt lËp tr×nh b»ng viÖc xo¸ bá ®i nh÷ng lçi th«ng th­êng cã trong C vµ C++. Java thµnh c«ng nhÊt trªn 2 lÜnh vùc: lËp tr×nh c¸c øng dông trªn server vµ trong gi¶ng d¹y khoa häc tÝnh trong c¸c tr­êng häc. C# còng cã kh¶ n¨ng v­ît tréi Java trªn hai lÜnh vùc ®ã. Trong ®Ò tµi nµy, chóng em kh«ng thÓ tr×nh bµy hÕt mäi vÊn ®Ò liªn quan ®Õn ng«n ng÷ C#, chóng em chØ xin giíi thiÖu s¬ bé vÒ .NET vµ C# cïng víi mét sè vÊn ®Ò n©ng cao trong ng«n ng÷ C# nh­ sau: Giíi thiÖu s¬ bé vÒ nÒn .NET vµ ng«n ng÷ C# §å ho¹ trong C# §a luång trong C# XML vµ C# LËp tr×nh m¹ng trong C# Mét vµi so s¸nh C# víi c¸c ng«n ng÷ kh¸c Trong ®Ò tµi nµy, chóng em kh«ng d¸m ch¾c mäi tr×nh bµy, ®¸nh gi¸ lµ chÝnh x¸c, x¸c ®¸ng. Trong khi lµm ®Ò tµi cã mét sè thuËt ng÷ Anh khã chuyÓn t¶i ®óng nghÜa sang tiÕng ViÖt nªn ®­îc gi÷ nguyªn. Chóng em kÝnh mong thÇy th«ng c¶m vµ gãp ý söa ch÷a nh÷ng ®iÓm ch­a tèt trong b¸o c¸o. PhÇn I: Giíi thiÖu s¬ bé vÒ nÒn .NET vµ ng«n ng÷ C# NÕu nh­ Java ra ®êi, næi tiÕng víi tuyªn bè: “ write once, run anywhere”, th× ngay tõ khi chµo ®êi, C# vµ .NET ®­îc c¸c nhµ thiÕt kÕ g¾n víi tuyªn bè: “ Every language, one platform”, cã thÓ t¹m dÞch lµ: mäi ng«n ng÷ ®Òu ch¹y trªn mét nÒn. NÒn ®ã chÝnh lµ .NET ( .NET Framework). VËy .NET lµ g× ? Chóng ta sÏ cïng nhau t×m hiÓu vÒ .NET qua c¸c vÊn ®Ò sau : Giíi thiÖu chung vÒ nÒn .NET Nh÷ng ®Æc ®iÓm cña nÒn .NET Nh÷ng thµnh phÇn cña .NET I. Giíi thiÖu s¬ bé vÒ .NET I.1. Giíi thiÖu chung vÒ nÒn .NET (.NET platform) NÒn .NET lµ mét kh¸i niÖm míi trong khoa häc m¸y tÝnh; nã v­ît ra ngoµi khu«n khæ cña mét ng«n ng÷ lËp tr×nh, mét bé th­ viÖn; nã ch­a ph¶i lµ mét hÖ ®iÒu hµnh, chóng ta cã thÓ hiÓu ®¬n gi¶n nã lµ mét nÒn ®Ó tõ ®ã cã thÓ ph¸t triÓn c¸c øng dông c¶ trªn Windows lÉn trªn Internet thuËn tiÖn h¬n. NÒn .NET ®­îc thiÕt kÕ ®Ó phôc vô c¸c môc ®Ých sau: Cung cÊp mét m«i tr­êng lËp tr×nh h­íng ®èi t­îng tuyÖt ®èi, m· cña ch­¬ng tr×nh ®­îc thùc thi trªn mét m¸y hay c÷ng cã thÓ thùc thi tõ mét m¸y tõ xa th«ng qua Internet. Gi¶m thiÓu tèi ®a xung ®ét gi÷a c¸c version cña mét phÇn mÒm §em l¹i mét m«i tr­êng cho phÐp c¸c ng«n ng÷ lËp tr×nh cã thÓ giao tiÕp víi nhau, tÝch hîp víi nhau Chó ý: chóng ta còng cÇn ph¶i ph©n biÖt gi÷a hai thuËt ng÷: .NET vµ nÒn .NET. .NET bao gåm 3 thµnh phÇn c¬ b¶n : NÒn .NET: mét nÒn cho phÐp ph¸t triÓn c¸c øng dông C¸c s¶n phÈm .NET: bao gåm tÊt c¶ c¸c s¶n phÈm cña Microsoft dùa trªn nÒn .NET. C¸c dÞch vô .NET: c¸c dÞch vô ®­îc cung cÊp bëi Microsoft phôc vô cho viÖc ph¸t triÓn c¸c øng dông ch¹y trªn nÒn .NET. Nh­ vËy nÒn .NET chØ lµ mét thµnh phÇn cña .NET. NÒn .NET gåm hai thµnh phÇn chÝnh: Common language runtime ( CLR ) vµ th­ viÖn líp nÒn .NET. Hai thµnh phÇn nµy sÏ ®­îc tr×nh bµy cô thÓ ë nh÷ng phÇn sau. I.2. KiÕn tróc ph©n líp nÒn .NET H×nh 1 biÓu diÔn kiÕn tróc nÒn .NET. Mçi ng«n ng÷ thuéc gia ®×nh .NET ( phiªn b¶n ®Çu tiªn gåm c¸c ng«n ng÷ : VC.NET, VB.NET, C#, sau ®ã cã thªm VJ# ) H×nh 1 KiÕn tróc nÒn .NET ®Òu ®­îc dÞch sang ng«n ng÷ trung gian Microsoft ( MSIL hay gäi ng¾n lµ IL ) – ng«n ng÷ dùa theo tiªu chuÈn cña Common Language Specification ( CLS ). Cã 3 lo¹i øng dông c¬ b¶n lµ: c¸c øng dông Web, c¸c dÞch vô Web, c¸c øng dông Form trªn Windows. Nh÷ng øng dông nµy sö dông c¸c ®èi t­îng, ph­¬ng thøc tõ th­ viÖn líp c¬ së vµ ch¹y trong m«i tr­êng CLR. I.3. Nh÷ng ®Æc tr­ng cña nÒn .NET Nh÷ng ®Æc tr­ng chñ chèt cña nÒn .NET chñ yÕu n»m trong CLR, th­ viÖn líp c¬ s¬ vµ CLS. Chóng em chØ xin tr×nh bµy mét sè ®Æc tr­ng chóng em cho lµ dÔ nhËn biÕt vµ n¾m b¾t nhÊt I.3.1. Ph¸t triÓn ®a ng«n ng÷ Tr­íc ®©y, vÊn ®Ò sö dông ®a ng«n ng÷ ( multilanguage ) hay giao thoa ng«n ng÷ lËp tr×nh ( cross – language ) ®· ®­îc ®Ò cËp nhiÒu khi ph¸t triÓn c¸c øng dông. §a ng«n ng÷ cã thÓ hiÓu lµ viÖc sö dông nhiÒu ng«n ng÷ ph¸t triÓn mét øng dung, mçi ng«n ng÷ viÕt lªn mét phÇn øng dông. Víi gi¶i ph¸p nµy, ng­êi lËp tr×nh cã thÓ sö dông mét ng«n ng÷ mµ m×nh quen thuéc kÕt hîp sö dông l¹i nh÷ng ®o¹n m· ®­îc viÕt trªn nh÷ng ng«n ng÷ kh¸c phï hîp víi môc ®Ých cña mét phÇn ch­¬ng tr×nh nhÊt ®Þnh ®Ó x©y dùng lªn mét øng dông hoµn chØnh. Mét ph­¬ng ph¸p truyÒn thèng ®Ó thùc hiÖn gi¶i ph¸p nµy lµ x©y dùng nªn c¸c th­ viÖn ®éng .dll. Ph­¬ng ph¸p nµy ®­îc ¸p dông trong VS 6.0. Mçi ng«n ng÷ ®Òu cã thÓ x©y dùng nªn mét th­ viÖn .dll. Mét ng«n ng÷ kh¸c sÏ sö dông file .dll ®ã nh­ lµ mét phÇn th­ viÖn cña m×nh. Ph­¬ng ph¸p th­ hai lµ sö dông m« h×nh ®èi t­îng h­íng thµnh phÇn – COM ( trong ®Ò tµi nµy sÏ kh«ng tr×nh bµy vÒ COM, ë ®©y chóng em chØ ®iÓm qua). C¶ hai ph­¬ng ph¸p trªn ®Òu sö dông ng«n ng÷ ®Þnh nghÜa giao diÖn ( IDL ). Víi nÒn .NET, chóng ta cã thÓ thùc hiÖn viÖc phèi hîp ng«n ng÷ dÔ dµng h¬n. NÒn .NET cho phÐp ng«n ng÷ nµy cã thÓ tÝch hîp víi ng«n ng÷ kh¸c b»ng viÖc sö dông ng«n ng÷ trung gian lµ MSIL TÊt c¶ c¸c ng«n ng÷ khi so¹n th¶o cã thÓ kh¸c nhau, sau ®ã ®­îc dich bëi mét ch­¬ng tr×nh dÞch thÝch hîp, chóng ®Òu trë thµnh d¹ng ng«n ng÷ trung gian, kh¸c biÖt gi÷a c¸c ng«n ng÷ hoµn toµn bÞ xo¸ bá. Ng«n ng÷ trung gian sÏ ®­îc ®­a vµo CLR ®Ó thùc thi. I.3.2. Ch­¬ng tr×nh øng dông ®éc lËp víi hÖ ®iÒu hµnh vµ bé vi xö lÝ Ng«n ng÷ trung gian IL lµ ng«n ng÷ ®éc lËp víi bé vi xö lÝ, nã lµ ng«n ng÷ ë cÊp cao h¬n ng«n ng÷ m¸y. Khi nµo cÇn thùc thi, IL sÏ ®­îc dÞch ra ng«n ng÷ m¸y thÝch hîp. BÊt cø hÖ ®iÒu hµnh nµo hç trî nÒn .NET th× øng dông .NET sÏ ch¹y vµ kh«ng gÆp khã kh¨n g×. §èi víi c¸c hÖ ®iÒu hµnh thuéc hä Windows tõ Win 98 trë nªn ®Òu hç trî nÒn .NET. Th¸ng 6 – 2001, khi míi cho ra ®êi .NET, Microsoft ®· th«ng b¸o r»ng hä ®· ®¹t ®­îc tho¶ thuËn ph¸t triÓn .NET trªn Unix, tuy nhiªn ®Õn nay vÉn ch­a cã kÕt qu¶ chÝnh thøc. Th¸ng 10 – 2001, Microsoft cho phÐp Ximian, ng­êi ®· ph¸t triÓn giao diÖn GNOME th«ng dông trªn Linux, ph¸t triÓn mét ch­¬ng tr×nh dÞch C# vµ CLR trªn Linux. Phiªn b¶n ®Çu tiªn cã tªn Mono cã thÓ t×m trªn www.go-mono.net. C«ng viÖc hiÖn ®ang tiÕn hµnh ë giai ®o¹n x©y dùng th­ viÖn c¬ së trªn Linux. I.3.3. Qu¶n lÝ bé nhí tù ®éng Rß rØ bé nhí lu«n lµ vÊn ®Ò phøc t¹p trong lËp tr×nh khi ta kh«ng qu¶n lý næi nh÷ng vïng nhí ®· ®­îc cÊp ph¸t. Trong Visual Basic, qu¶n lý bé nhí ®­îc thùc hiÖn bëi kÜ thuËt ®Õm sè lÇn truy cËp. Trong C vµ C++, c¸ch tèt nhÊt ®Ó qu¶n lý bé nhí lµ tù m×nh tr¶ l¹i cho hÖ ®iÒu hµnh nh÷ng vïng nhí kh«ng dïng n÷a. Trong .NET, cã mét bé phËn lµ GC( Garbage Collection ) lµm nhiÖm vô thu håi l¹i vïng nhí hiÖu qu¶ h¬n nh÷ng c¸ch trªn. I.3.4. Hç trî phiªn b¶n Nh÷ng lËp tr×nh viªn ®· tõng lËp tr×nh víi th­ viÖn ®éng DLL ch¾c h¼n ®Òu biÕt ®Õn thuËt ng÷ ‘DLL Hell’. DLL Hell cã thÓ miªu t¶ nh­ sau : b¹n ®ang sö dông mét ch­¬ng tr×nh øng dông víi mét DLL phiªn b¶n 1.0, sau ®ã b¹n cµi thªm mét øng dông kh¸c còng sö dông mét DLL gièng nh­ vËy víi phiªn b¶n 1.1. Khi ®ã øng dông c÷ lËp tøc sÏ cã vÊn ®Ò, cã thÓ kh«ng ch¹y. Khi b¹n thay thÕ DLL ®ã víi DLL phï hîp víi øng dông cò th× øng dông míi l¹i kh«ng ch¹y. Trong .NET, c¸c thµnh phÇn cña ®èi t­îng lu«n ®­îc ph©n t¸ch riªng rÏ, mét øng dông chØ load nh÷ng thµnh phÇn ®· ®­îc x©y dùng, kiÓm tra ch¹y thö víi øng dông ®ã. Sau khi mét øng dông ®· cµi ®Æt vµ ch¹y thö thµnh c«ng th× nã lu«n ch¹y. .NET thùc hiÖn vÊn ®Ò nµy b»ng c¸ch sö dông thªm thµnh phÇn lµ assemblies. Nh÷ng thµnh phÇn ®­îc ®ãng gãi l¹i trong mét assembly. Assembly cã chøa th«ng tin vÒ phiªn b¶n, vµ CLR trong .NET sÏ sö dông th«ng tin nµy ®Ó n¹p ®óng nh÷ng thµnh phÇn phôc vô cho øng dông I.4. Nh÷ng thµnh phÇn cña nÒn .NET Nh­ chóng ta ®· xem ë phÇn tr­íc, cã nhiÒu thµnh phÇn trong nÒn .NET. Trong phÇn nµy chóng ta sÏ tr×nh bµy c¸c thµnh phÇn næi bËt vÒ tÝnh chÊt vµ vai trß cña chóng trong c¶ hÖ thèng. I.4.1. CLR CLR cã thÓ ®­îc coi nh­ tr¸i tim cña nÒn .NET. CLR n»m ë cÊp cuèi cïng trong s¬ ®å ph©n cÊp cña nÒn .NET, trùc tiÕp giao tiÕp víi hÖ ®iÒu hµnh hay c¸c thiÕt bÞ phÇn cøng. Vai trß cña nã lµ nhËn m· IL, dÞch chuyÓn sang m· m¸y thÝch hîp. Tõ IL trë xuèng CLR gièng nhau cho mäi ng«n ng÷ thuéc dßng .NET, ®iÒu nµy gi¶i quyÕt ®­îc vÊn ®Ò ®a ng«n ng÷ trong mét øng dông Memory Management Including Garbage Collection Execution Support CIL Compiler Common Type system Security C I L Class Loader M A C H I N E C O D E H×nh 2 CÊu tróc CLR I.4.2. M· qu¶n lÝ vµ m· kh«ng qu¶n lÝ ( Managed/Unmanaged Code ) Nh÷ng m· ®­îc so¹n th¶o, dÞch nh»m môc ®Ých ®­îc ch¹y trong m«i tr­êng CLR th× ®­îc gäi lµ m· m· qu¶n lÝ ( managed code ). Cã thÓ hiÓu ®¬n gi¶n h¬n, m· qu¶n lÝ lµ lo¹i m· mµ ch­¬ng tr×nh thùc thi m· ®ã ®­îc qu¶n lÝ bëi CLR vµ nã ®­îc thõa h­ëng mäi dÞch vô mµ CLR cã. Th«ng th­êng, m· qu¶n lÝ lµ nh÷ng m· ®­îc tÝch hîp s½n ë trong c¸c th­ viÖn líp hay nh÷ng m· ®­îc dÞch bëi mét ch­¬ng tr×nh dÞch tu©n theo chuÈn CLS t¹o ra ng«n ng÷ trung gian. M· kh«ng qu¶n lÝ (unmanaged code) lµ nh÷ng m· kh«ng ®­îc so¹n th¶o, dÞch trong m«i tr­êng .NET vµ kh«ng nh»m môc ®Ých ch¹y trong CLR tuy nhiªn CLR vÉn n¹p nh÷ng m· nµy vµo ch¹y, nã chØ kh«ng hç trî c¸c dÞch vô cho lo¹i m· nµy. §iÓn h×nh cho lo¹i m· nµy lµ c¸c th­ viÖn DLL cã tõ tr­íc .NET vµ th­ viÖn Windows APIs, nh÷ng ch­¬ng tr×nh .NET sö dông Windows APIs cã nghÜa lµ nã ®· sö dông m· kh«ng qu¶n lý. I.4.3. Ng«n ng÷ trung gian , hÖ thèng kiÓu th«ng th­êng vµ CLS Ng«n ng÷ trung gian MSIL trong .NET, hÖ thèng kiÓu th«ng th­êng vµ CLS lµ 3 yÕu tè g¾n liÒn víi nhau t¹o nªn kh¶ n¨ng phèi hîp ®a ng«n ng÷ vµ ®éc lËp víi m«i tr­êng cña c¸c øng dông .NET. HÖ thèng kiÓu th«ng th­êng ( common type system ) bao gåm c¸c kiÓu d÷ liÖu mµ c¸c ng«n ng÷ .NET cã thÓ sö dông còng nh­ qui c¸ch ng­êi dïng ph¶i tu©n theo ®Ó x©y dùng nªn nh÷ng kiÓu d÷ liÖu cña ng­êi dïng. C¸c kiÓu d÷ liÖu trong hÖ thèng kiÓu th«ng th­êng ®­îc chia thµnh 2 lo¹i : Lo¹i tham trÞ: nh÷ng kiÓu tham trÞ trùc tiÕp l­u tr÷ c¸c d÷ liÖu, ®­îc cÊp ph¸t ë vïng nhí stack. Nh÷ng d÷ liÖu kiÓu nµy th­êng lµ kiÓu d÷ liÖu x©y dùng s½n nh­ Int, long, boolean,.. hay kiÓu struct do ng­êi dïng ®Þnh nghÜa. Lo¹i tham biÕn: kiÓu tham biÕn l­a gi÷ ®Þa chØ chØ tíi mét vïng d÷ liÖu, chóng ®­îc cÊp ph¸t ë vïng nhí Heap. Nh÷ng d÷ liÖu kiÓu nµy th­êng lµ c¸c biÕn ®èi t­îng. CLS ( common language specification) lµ mét tËp hîp c¸c ®Æc ®iÓm ng«n ng÷ mµ tÊt c¶ c¸c ng«n ng÷ lËp tr×nh trªn .NET ph¶i tu©n theo, nã còng bao gåm c¸c kiÓu d÷ liÖu vµ c¸c qui c¸ch trong hÖ thèng kiÓu th«ng th­êng. Nh÷ng ng­êi muèn ph¸t triÓn mét ng«n ng÷ trªn .NET th× còng ph¶i dùa theo CLS ®Ó x©y dùng ch­¬ng tr×nh dÞch gäi lµ ch­¬ng tr×nh dÞch CLS . Ng«n ng÷ trung gian IL ®­îc dÞch ra tõ m· nguån cña mét ng«n ng÷ lËp tr×nh cÊp cao b»ng mét ch­¬ng tr×nh dÞch CLS, ng«n ng÷ trung gian IL sau ®ã ®­îc CLR dÞch l¹i mét lÇn n÷a ra m· m¸y ®Ó thùc thi. I.4.4. Th­ viÖn líp c¬ së cña .NET .NET cã mét th­ viÖn ®è sé nh÷ng kiÓu d÷ liÖu cã thÓ sö dông l¹i, ®­îc tÝch hîp chÆt chÏ víi CLR. Th­ viÖn líp nµy hoµn toµn h­íng ®èi t­îng, cung cÊp nh÷ng kiÓu d÷ liÖu mµ chóng ta cã thÓ sö dông rÊt nhiÒu chøc n¨ng tõ ®ã. Nhê sö dông th­ viÖn líp c¬ së chóng ta cã thÓ ph¸t triÓn c¸c kiÓu øng dông sau: øng dông vµo ra Console Nh÷ng øng dông Windows víi giao diÖn ®å ho¹ Nh÷ng øng dông ASP.NET DÞch vô Web C¸c th­ viÖn Khi muèn lËp tr×nh trªn Windows chóng ta cã thÓ sö dung c¸c líp Form, Button, CheckBox, Text… ®Ó ph¸t triÓn c¸c giao diÖn ®å ho¹. Khi muèn ph¸t triÓn mét øng dông Web, chóng ta cã thÓ sö dông c¸c líp Web Forms. TÊt c¶ c¸c ng«n ng÷ cña .NET ®Òu sö dông th­ viÖn nµy, ®iÒu nµy lµm cho viÖc sö dông ®a ng«n ng÷ còng dÔ dµng h¬n. I.4.5. Assembly vµ metadata NÕu chóng ta muèn tr×nh bµy kÜ vÒ assembly vµ metadata th× cÇn ph¶i cã mét ®Ò tµi chuyªn vÒ m¶ng nµy, trong giíi h¹n ®Ò tµi nµy, chóng em chØ xin tr×nh bµy mang tÝnh kh¸i niÖm vÒ hai vÊn ®Ò trªn. Assembly cã thÓ hiÓu nh­ lµ mét gãi c¶ m· ch­¬ng tr×nh, c¸c thµnh phÇn, c¸c tµi nguyªn. Mét assembly bao gåm th«ng tin metadata, m· ch­¬ng tr×nh ë d¹ng IL, c¸c file tµi nguyªn vÝ dô nh­ c¸c file ¶nh, ©m nh¹c, c¸c th­ viÖn thµnh phÇn. Metadata lµ tËp hîp d÷ liÖu ë d¹ng nhÞ ph©n diÔn t¶ c¸c thµnh phÇn cña ch­¬ng tr×nh. Metadata ®­îc l­u tr÷ ë file cã thÓ thùc thi ( executable hay .exe , .dll) cïng víi m· IL cña ch­¬ng tr×nh. Metadata chøa nh÷ng lo¹i d÷ liÖu cô thÓ sau: Tªn assembly Sè hiÖu phiªn b¶n  Culture : th«ng tin vÒ lo¹i ng«n ng÷ mµ assembly hç trî Th«ng tin vÒ strong name Danh s¸ch tÊt c¶ c¸c file ®­îc ®ãng gãi Th«ng tin vÒ tham chiÕu kiÓu d÷ liÖu: CLR sö dông th«ng tin nµy ®Ó t×m ra nh÷ng file ®Þnh nghÜ kiÓu d÷ liÖu ®ã. Th«ng tin phôc vô cho tham chiÕu ®Õn c¸c assembly kh¸c CLR hoµn toµn dùa nh÷ng th«ng tin nµy ®Ó ®iÒu khiÓn øng dông. Assembly vµ metadata ®­îc t¹o ra ngay khi ta biªn dÞch m· nguån I.4.6. Ch­¬ng tr×nh dÞch Just in time Ch­¬ng tr×nh dÞch Just In Time lµ n»m trong CLR, cã nhiÖm vô chuyÓn m· IL sang m· m¸y thÝch hîp. Trong .NET cã 3 lo¹i ch­¬ng tr×nh dÞch JIT: Pre-JIT: lo¹i JIT nµy dÞch ngay toµn bé m· IL sang m· m¸y khi nã ®­îc gäi tíi. Econo-JIT: lo¹i nµy sö dông cho c¸c hÖ thèng h¹n chÕ bé nhí, nã dÞch m· IL sang m· m¸y tõng bit mét, nh÷ng m· m¸y sau khi ®­îc dÞch vµ ®­a vµo thùc thi nã cßn ®­îc ®Ó ë vïng nhí ®Öm, nÕu hÕt vïng nhí ®Öm JIT sÏ xo¸ c¸c m· m¸y nµy. Normal JIT: ®©y lµ lo¹i ngÇm ®Þnh, dÞch m· IL chØ khi nã ®­îc gäi tíi, m· m¸y sau khi dÞch sÏ ®­îc ®­a vµo thùc thi ®ßng thêi ®­îc ®Æt vµo trong bé nhí ®Öm. I.4.7. Qu¶n lÝ bé nhí ( Garbage Collection ) Nh÷ng ng­êi lËp tr×nh th­êng gÆp nhiÒu khã kh¨n khi gi¶i quyÕt vÊn ®Ò cÊp ph¸t bé nhí, rß rØ bé nhí, c«ng viÖc nµy lµm gi¶m n¨ng suÊt lËp tr×nh. §Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò nµy, .NET ®­a ra hÖ thèng thu gom bé nhí GC. Khi ch­¬ng tr×nh ®ßi cÊp ph¸t thªm bé nhí, bé phËn cÊp ph¸t bé nhí trong phÇn qu¶n lÝ bé nhí trong CLR sÏ th­c hiÖn, nÕu kh«ng cßn ®ñ bé nhí nã sÏ th«ng b¸o lµ kh«ng cßn bé nhí ®Ó cÊp ph¸t. GC b¾t ch¹y, nã gi¶ ®Þnh r»ng tÊt c¶ mäi thø trong bé nhí ®Òu cã thÓ thu håi. Sau ®ã, nã xem toµn bé bé nhí dµnh cho ch­¬ng tr×nh øng dông, x©y dùng nªn mét ®å thÞ diÔn t¶ tÊt c¶ c¸c vïng bé nhí ®­îc tham chiÕu bëi ch­¬ng tr×nh vµ tham chiÕu lÉn nhau. Sau x©y dùng xong ®å thÞ, GC tiÕn hµnh thu gän bé nhí Heap b»ng c¸ch di chuyÓn tÊt c¶ c¸c vïng nhí thËt sù dïng vÒ vÞ trÝ míi b¾t ®Çu t¹i mét vïng nhí Heap cßn trèng. Cuèi cïng nã cËp nhËt l¹i c¸c con trá trá ®Õn c¸c vïng bé nhí võa ®­îc di chuyÓn. Chóng ta cã thÓ thÊy d­êng nh­ GC thùc hiÖn rÊt nhiÒu viÖc, tuy nhiªn nã ®­îc thùc thùc hiÖn tù ®éng b»ng CLR, gi¶m nhÑ ®i rÊt nhiÒu c«ng viÖc cña ng­êi lËp tr×nh. I.4.8. Vßng ®êi cña m· Trong phÇn nµy, chóng em sÏ giíi thiÖu vÒ tr×nh lµm viÖc cña mét øng dông .NET tõ khi so¹n th¶o m· nguån ®Õn khi ch¹y ch­¬ng tr×nh : B¾t ®Çu tõ viÖc so¹n th¶o m· nguån trªn mét ng«n ng÷ .NET quen thuéc trªn mét hÖ so¹n th¶o v¨n b¶n th«ng th­êng. Dïng mét ch­¬ng tr×nh dÞch .NET dÞch m· nguån ra m· IL, ®ång thêi x©y dùng assembly cho øng dông. Khi ch­¬ng tr×nh øng dông thùc thi, hÖ ®iÒu hµnh sÏ ®äc header cña ch­¬ng tr×nh vµ ®­a CLR vµo qu¶n lÝ ch­¬ng tr×nh, CLR ®äc c¸c th«ng tin metadata, ®iÒu khiÓn Loader n¹p c¸c th­ viÖn cÇn thiÕt vµo bé nhí. Hµm _CorExeMain ®­îc chÌn vµo ®iÓm nhËp cña ch­¬ng tr×nh. Bé phËn Loader nh¶y vµo ®iÓm nhËp ch­¬ng tr×nh vµ gäi hµm _CorExeMain thùc thi. Khi _CorExeMain thùc thi, nã gäi ch­¬ng tr×nh dÞch JIT ra thùc thi. JIT dÞch m· IL sang m· m¸y vµ ®­a vµo thùc thi ®ång thêi ®­îc dù tr÷ ë bé nhí ®Öm ®Ó khi cÇn kh«ng ph¶i dÞch l¹i. II. Giíi thiÖu s¬ bé ng«n ng÷ lËp tr×nh C# Cã thÓ coi ng«n ng÷ lËp tr×nh C# lµ ng«n ng÷ lËp tr×nh ®¬n gi¶n v× nã chØ cã kho¶ng 80 tõ kho¸ vµ kho¶ng 12 kiÓu d÷ liÖu x©y dùng s½n ( built-in) tuy nhiªn nã hç trî tÊt c¶ c¸c m« h×nh lËp tr×nh : lËp tr×nh cÊu tróc, lËp tr×nh h­íng ®èi t­îng vµ lËp tr×nh h­íng thµnh phÇn ( COM ). II.1. LËp tr×nh h­íng ®èi t­îng trong C# C# lµ ng«n ng÷ hoµn toµn h­íng ®èi t­îng. TÝnh chÊt h­íng ®èi t­îng cã thÓ tr×nh bµy tãm t¾t nh­ sau: “TÊt c¶ ®Òu lµ ®èi t­îng”. Trong C#, mäi thùc thÓ ®Òu ®­îc biÓu diÔn lµ ®èi t­îng, ®i cïng víi nã lµ c¸c thuéc tÝnh, hµnh vi ( method ) cña thùc thÓ ®ã. Nh­ vËy, mét thuéc tÝnh hay mét method ch¾c ch¾n ph¶i thuéc vÒ mét ®èi t­îng nµo ®ã. Mét ch­¬ng tr×nh øng dông bao gåm nhiÒu ®èi t­îng. Khi chóng muèn mét ®èi t­îng thùc hiÖn mét c«ng viÖc hay ®èi t­îng nµy muèn ®èi t­îng kia thùc hiÖn mét c«ng viÖc, chóng ta hay c¸c ®èi t­îng giao tiÕp víi nhau b»ng c¸ch göi th«ng ®iÖp. Th«ng ®iÖp cã thÓ hiÓu nh­ mét lêi gäi hµm gäi mét method cña ®èi t­îng nµo ®ã lµm viÖc. Mçi ®èi t­îng cã mét vïng nhí riªng. Mçi ®èi t­îng cã mét kiÓu d÷ liÖu riªng, kiÓu d÷ liÖu ®­îc ®Þnh nghÜa bëi mét class ( líp ). Mçi ®èi t­îng cã mét giao diÖn ®Ó giao tiÕp víi c¸c ®èi t­îng kh¸c vµ mét phÇn d÷ liÖu ®­îc che giÊu ®èi víi c¸c ®èi t­îng kh¸c. Ngoµi ra, C# cóng cho phÐp ng­êi lËp tr×nh thùc hiÖn c¸c ho¹t ®éng sö dông l¹i d÷ liÖu nh­ kÕ thõa, ®a h×nh th¸i vµ kÕt tËp. II.2. Nh÷ng ®Æc ®iÓm cña ng«n ng÷ C# C# ®­îc x©y dùng tõ nh÷ng ng«n ng÷ tiÒn ®Æc biÖt lµ C vµ C++ cho nªn nh÷ng ®Æc ®iÓm ng«n ng÷ cña C# rÊt gièng víi ng«n ng÷ C, C++. Trong phÇn nµy, chóng em sÏ tr×nh bµy mét vµi ®Æc ®iÓm cña C#. II.2.1. C¸c to¸n tö Trong C# cã c¸c to¸n tö th«ng th­êng sau: C¸c to¸n tö mét to¸n h¹ng: ++,- -, !,~ C¸c to¸n tö hai to¸n h¹ng: *, /, %, +, - C¸c to¸n tö g¸n: =, *=, /=, %=, +=, -=, >=, &=, ^=, != C¸c to¸n tö quan hÖ: , =, is, as, ==, != C¸c to¸n tö l«- gÝc: &, ^, !, &, |, > C¸c to¸n tö ®iÒu kiÖn: &&, ||, ?: To¸n tö sizeof x¸c ®Þnh kÝch th­íc mét kiÓu d÷ liÖu. Trong C# còng cho phÐp chång to¸n tö vµ ®Þnh nghÜa c¸c to¸n tö míi theo c¸c qui t¾c sau: To¸n tö mét to¸n h¹ng: type_of_x operation op(x) To¸n tö hai to¸n h¹ng: type_of_x,y operation op(x,y) Trong C# kh«ng cho phÐp ®Þnh nghÜa l¹i to¸n tö g¸n. II.2.2. C¸c kiÓu d÷ liÖu: C# hç trî hai lo¹i kiÓu d÷ liÖu lµ kiÓu tham trÞ vµ kiÓu tham biÕn. KiÓu tham trÞ bao gåm c¸c kiÓu ®¬n gi¶n nh­ char, int, float. KiÓu tham biÕn gåm c¸c kiÓu líp, kiÓu Interface, kiÓu m¶ng hay nãi c¸ch kh¸c tÊt c¶ c¸c ®èi t­îng ®Òu lµ tham biÔn. KiÓu tham trÞ kh¸c kiÓu tham biÕn ë chç: nh÷ng biÕn tham trÞ l­a tr÷ trùc tiÕp d÷ liÖu cña nã, tr¸i l¹i biÕn tham biÕn l­a tr÷ con trá trá tíi ®èi t­îng. C# cung cÊp mét tËp c¸c kiÓu ®­îc ®Þnh nghÜa tr­íc hÇu hÕt ®· cã trong C vµ C++. Ngoµi ra , C# l¹i ®­a thªm vµo kiÓu boolean, string gièng nh­ trong Pascal. C# cho phÐp chuyÓn kiÓu gièng nh­ C nµ C++. II.2.3. C¸c c©u lÖnh C# kÕ thõa hÇu hÕt c¸c c©u lÖnh tõ C vµ C++, tuy nhiªn còng cã mét vµi bæ xung vµ thay ®æi ®¸nh chó ý. Chóng ta sÏ ®iÓm qua c¸c c©u lÖnh sau: C¸c lÖnh ®­îc g¸n nh·n vµ lÖnh goto: c¸c lÖnh ®­îc g¾n nh½n cã mét nh·n ®øng ®»ng tr­íc. C¸c lÖnh goto sÏ nh¶y ®Õn c¸c nh·n nµy vµ thùc thi c©u lÖnh ®­îc g¸n nh·n LÑnh if: lÖnh if sÏ chän mét biÓu thøc ®Ó lµm viÖc dùa trªn gi¸ trÞ mét biÓu thøc l«- gic . Mét lÖnh if cã thÓ cã thªm lÖnh else ®Ó thùc thi c©u lÖnh kh¸c khi gi¸ trÞ biÓu thøc lµ sai. LÖnh swich: lÖnh switch thùc thi mét nh÷ng lÖnh phô thuéc vµo gi¸ trÞ mét biÓu thøc cho tr­íc. C¸c lÖnh lÆp: c¸c lÖnh lÆp trong C# bao gåm c¸c lÖnh lÆp while, do – while, for nh­ trong C LÖnh lÆp foreach ( gièng nh­ trong VB): mét lÖnh lÆp foreach liÖt kª c¸c thµnh phÇn trong mét tËp hîp, thùc thi mét c©u lÖnh cho mçi thµnh phÇn cña tËp hîp ®ã. C¸c lÖnh throw, try, catch: c¸c lÖnh phôc vô cho qu¸ tr×nh qu¶n lÝ lçi trong thêi gian ch¹y ( runtime – error ) gåm cã ph¸t ra mét lçi ( throw ), cÆp lÖnh try – catch ®ãn nhËn mét lçi vµ ®­a ra hµnh ®éng xö lÝ lçi. II.2.4. CÊu t¹o cña mét ch­¬ng tr×nh C# NÕu nh­ trong C, ®¬n vÞ ch­¬ng tr×nh lín nhÊt lµ c¸c hµm ( modul), trong Java vµ C++, ®¬n vÞ ch­¬ng tr×nh lín nhÊt lµ c¸c líp ( class) th× trong C#, ®¬n vÞ ch­¬ng tr×nh lín nhÊt lµ kh«ng gian tªn (namespace). Mét ch­¬ng tr×nh C# chøa mét hay nhiÒu kh«ng gian tªn, trong ®ã mét kh«ng gian tªn chøa d÷ liÖu cña ch­¬ng tr×nh, c¸c kh«ng gian tªn cßn l¹i lµ c¸c kh«ng gian tªn chøa phÇn d÷ liÖu ë c¸c ch­¬ng tr×nh kh¸c ®­îc khai b¸o víi tõ kho¸ using sö dông nh­ lµ phÇn th­ viÖn, vÝ dô : Namespace 1: namespace Microsoft.CSharp.Introduction { public class HelloMessage { public string GetMessage() { return "Hello, world"; } } } Namespace 2: using Microsoft.CSharp.Introduction; class Hello { static void Main() { HelloMessage m = new HelloMessage(); System.Console.WriteLine(m.GetMessage()); } } Trong mét namespace cã thÓ lång mét hay nhiÒu namespace kh¸c, vÝ dô: namespace Microsoft { namespace CSharp { namespace Introduction {....} } } D­íi namespace lµ c¸c ®¬n vÞ ch­¬ng tr×nh cã thÓ coi lµ cïng cÊp : líp (class), cÊu tróc (struct), giao diÖn (Interface). Líp: líp ®­îc dïng ®Ó ®Þnh nghÜa nh÷ng kiÓu ®èi t­îng míi. Trong mét líp cã thÓ cã c¸c h»ng sè, c¸c tr­êng, ph­¬ng thøc, thuéc tÝnh, sù kiÖn, to¸n tö, hµm dùng, hµm huû. §èi víi mçi thµnh phÇn cña líp th× cã c¸c thuéc tÝnh truy cËp sau: public: tÊt c¶ c¸c ®èi t­îng kh¸c ®Òu cã thÓ truy cËp ®Õn c¸c thµnh p