IronPython Studio - ebook
IronPython Studio - ebook
Książka przedstawia nowe podejście do języka Python, polegające na wykorzystaniu narzędzi wizualnych i bibliotek oferowanych przez pakiet Visual Studio oraz Microsoft .NET Framework. Nowe środowisko tworzenia aplikacji w języku Python, czyli pakiet IronPython Studio, ułatwia programowanie, wspierając projektanta narzędziami graficznymi i standardowymi bibliotekami, znanymi z takich języków, jak C# i Visual Basic. Wnosi to do Pythona zupełnie nową jakość.
Publikacja skierowana jest do osób, które chcą poznać podstawy języka oraz zasady pracy w środowisku IronPython Studio. Od Czytelnika nie jest wymagana znajomość Pythona ani innych narzędzi programistycznych.
W książce znajduje się zestaw kilkudziesięciu ćwiczeń – przykładów, pokazujących przebieg tworzenia aplikacji w środowisku IronPython Studio. W trakcie wykonywania ćwiczeń Czytelnik poznaje następujące zagadnienia:
• Środowisko programowania
• Wprowadzanie danych, formatowanie wyników
• Typy danych, wyrażenia i operatory
• Sterowanie programem
• Kontrola poprawności danych, obsługa sytuacji wyjątkowych
• Podprogramy
• Grafika GDI+
• Własne klasy
• Interfejs użytkownika
• Bazy danych
• Aplikacja Windows bez wspomagania graficznego.
Informacje o Autorze
Z wykształcenia jest astrofizykiem i informatykiem. Obecnie pełni funkcję nauczyciela konsultanta. Autor lub współautor książek: 20 lekcji z Visual Basic dla aplikacji, Ćwiczenia z VBScript, Ćwiczenia z języka Python, C# w praktyce, Wprowadzenie do ASP.NET 2.0, Technologia informacyjna dla szkół ponadgimnazjalnych.
Kategoria: | Programowanie |
Zabezpieczenie: |
Watermark
|
ISBN: | 978-83-01-20445-7 |
Rozmiar pliku: | 4,4 MB |
FRAGMENT KSIĄŻKI
1.1. Język Python
Python jest obiektowym językiem programowania, używanym na różnych platformach (Win32, Unix, MacOS, Solaris, PalmOS i innych). Jest językiem interpretowanym, a więc łatwo może być przenoszony z jednych systemów do drugich. Jest też bezpłatny i powszechnie dostępny (np. przez Internet). Można w nim pisać zarówno niewielkie skrypty, jak i duże aplikacje i łączyć go z innymi językami (bibliotekami napisanymi w innych językach). Kod Pythona można zagnieżdżać w HTML i XML.
Python powstał w 1989 roku. Jego twórcą jest Holender Guido van Rossum. Nazwy nie należy kojarzyć z gatunkiem węża, lecz z serialem telewizyjnym Latający cyrk Monty Pythona, którego sympatykiem jest autor. Obecnie kod źródłowy Pythona jest rozwijany, modyfikowany, poprawiany i testowany przez wiele osób. W 1998 roku powstało Python Consortium, którego celem jest wprowadzanie poprawek, modyfikacji, normalizacja i publikowanie kolejnych wersji języka.
Główną zaletą Pythona jest wieloplatformowość. Skrypt napisany pod kontrolą Microsoft Windows będzie działał zarówno z Linuksem, Mac OS, jak i wieloma innymi systemami operacyjnymi. Liczba dystrybucji interpretatora języka do różnych systemów ciągle się zwiększa. Python jest dołączany do różnych wersji Linuksa i Solarisa. W Windows (oprócz standardowego uruchamiania) może być również używany przez systemowy interpretator Windows Script Host, obok JavaScriptu i Visual Basic Scriptu.
Dużym atutem Pythona jest prosta składnia i łatwość stosowania obiektowego stylu programowania.
1.2. Wersje
Z oficjalnej strony internetowej Pythona, www.python.org, można pobrać interpreter języka (do różnych platform) wraz dokumentacją, bibliotekami, przykładami i rozszerzeniami. W czasie przygotowywania ćwiczeń dostępna była wersja finalna 2.5.2 i wersja testowa 3.0b2.
Najprostszym sposobem uruchamiania poleceń Pythona jest praca w trybie interakcyjnym. Wpisujemy wtedy w wierszu poleceń instrukcje, które są natychmiast interpretowane. Ewentualne wyniki również wyświetlane są w tym trybie.
Alternatywą dla trybu natychmiastowego jest uruchamianie interpretacji wcześniej napisanych i zapisanych na dysku skryptów.
Pisanie interpretowanych skryptów jest wygodną formą programowania, ale nie zawsze wystarczającą. W związku z potrzebą unifikacji bibliotek programistycznych i graficznego wspomagania programowania opracowano wersję IronPython, wykorzystująca platformę Microsoft.NET Framework. Dalszą ewolucją IronPythona jest wykorzystanie zalet graficznego wspomagania projektowania, które zapewnia Microsoft Visual Studio 2008. Tak powstało IronPython Studio. Obecnie dostępna jest jego wersja 1.0.
1.3. Visual Studio
Visual Studio integruje wiele środowisk programistycznych w postaci jednolitego interfejsu (IDE). Udostępnia środowisko, z którego korzystać mogą różne języki programowania. Microsoft dostosował do platformy.NET od lat znany i popularny Visual Basic, zmieniając go generalnie. VB.NET jest w pełni obiektowym językiem programowania. Dla użytkowników języków rodziny C opracowano na platformie.NET C# („C sharp”). Jest to nowoczesny, obiektowy język programowania, korzystający z wielu konstrukcji C++, ale bez zbędnych naleciałości historycznych. Visual C++ jest również obecny na tej platformie. Teraz dołączył do nich Python.
Wybór języka jest rzeczą drugorzędną – to jedna z zalet środowiska.NET. Integracja wielu języków w jednym środowisku powoduje, że nie musimy tracić czasu na uczenie się od początku nowych języków, aby tworzyć, uruchamiać i rozwijać aplikacje. Visual C# , Visual Basic i IronPython na platformie.NET dają nam podobne możliwości. Użycie zmiennych, klas, ich właściwości i metod jest w nich prawie identyczne. Środowisko.NET (tzw. framework) oferuje wspólne typy danych (Common Type System) i biblioteki klas (.NET Class Framework).
Potrzeby obecnych użytkowników oprogramowania wymagają, aby aplikacje dysponowały graficznymi interfejsami (były okienkowe). To z kolei rodzi wymagania względem środowisk programistycznych, które muszą być efektywne. Archaicznym podejściem do nauki programowania jest wykorzystywanie narzędzi, które nie zapewniają wspomagania graficznego w tworzeniu interfejsów, nie preferują programowania obsługującego zdarzenia i programowania obiektowego. Te pojęcia nie muszą oznaczać wyższego wtajemniczenia w sztukę programowania. Nie należy klasyfikować ich jako zbyt zaawansowane. Od nich musimy zaczynać nie tylko programowanie, ale już analizę problemu i projektowanie rozwiązania. Języki platformy.NET umożliwiają jak nigdy dotąd tworzenie programów obiektowych, sterowanych zdarzeniami i silnie wspomaganych graficznie. Od samego początku wykorzystujemy tutaj (przynajmniej pasywnie) właściwości i metody obiektów, nawet nie wspominając o nich. W sytuacjach, gdy interfejs graficzny jest zbędny lub przeszkadza w zgłębieniu istoty problemu, można zbudować aplikację konsolową.
Platforma.NET to nie tylko języki programowania. W wielu sytuacjach języki pełnią funkcję pomocniczą, służąc do zapisywania poleceń. W Visual Studio.NET znajdziemy Server Explorer, za pomocą którego możemy tworzyć tabele baz danych i łączyć je relacjami. Zbiór klas ADO.NET umożliwia z kolei zarządzanie bazami zarówno w tradycyjnym środowisku połączonym jak i w bardziej efektywnym i nowoczesnym środowisku rozłączonym. Do wykonania szeregu zadań, jak zapytania i modyfikacje relacyjnych baz danych wykorzystywać możemy popularny język SQL. Dane możemy zapisywać w coraz bardziej popularnym, niezależnym od platformy formacie XML.
Platforma.NET oferuje również (a może przede wszystkim) narzędzia do budowania aplikacji internetowych i zarządzania zasobami rozproszonymi. Biblioteka ASP.NET umożliwia tworzenie formularzy WWW. Usługi Web Services umożliwiają tworzenie nowoczesnych aplikacji rozproszonych.
Platforma.NET stanowi środowisko uruchomieniowe, bibliotekę klas, kompilatory i narzędzia pomocnicze.
Programy napisane do środowiska.NET Framework nie są kompilowane od razu do kodu maszynowego danego procesora, lecz do kodu pośredniego MSIL (Microsoft Intermediate Language ). Uruchomienie programu wymaga środowiska CLR (Common Language Runtime), które jest częścią .NET Framework. Podczas pierwszego uruchomienia programu na maszynie docelowej kompilator Just In Time tworzy kod maszynowy specyficzny dla danego procesora. W uproszczeniu przedstawia to schemat na następnej stronie.
W systemach operacyjnych Windows niezbędne jest zainstalowanie pakietu .NET Framework, dostępnego bezpłatnie na stronach internetowych Microsoftu. Środowisko to wystarcza jako minimum, do pisania, kompilowania i uruchomiania programów w języku IronPython. Aby jednak efektywnie tworzyć kod źródłowy (korzystać z graficznego wspomagania i wielu innych narzędzi wspierających), kompilować go i wykrywać błędy, warto zaopatrzyć się w środowisko zintegrowane Visual Studio 2008 Shell Runtime i IronPython Studio.
Książka skierowana jest do Czytelników chcących poznać podstawy języka Python i pracę w środowisku IronPython Studio. Nie wymaga znajomości wstępnej tego języka ani innych narzędzi programistycznych. Korzystna może być jednak znajomość innych języków programowania, np. C++, Pascala, Javy. Zamieszczone w niej ćwiczenia, składnie poleceń i tabele mogą również służyć jako pomoc dla bardziej zaawansowanych programistów.
Pliki do pobrania, zawierające ćwiczenia prezentowane w książce, umieszczone są na stronie Wydawnictwa Naukowego PWN. Wszystkie zostały uruchomione i sprawdzone w systemie operacyjnym Microsoft Windows.2. Środowisko programowania
2.1. IronPython Studio – instalacja
Środowisko zintegrowane, IDE (Integrated Development Environment) – IronPython Studio można pobrać bezpłatnie ze strony: www.codeplex.com/IronPythonStudio. Plik instalacyjny znajdziemy pod nazwą IronPythonStudioIsolatedSetup lub IronPythonStudioIntegratedSetup. Przed instalacją tego środowiska należy jeszcze pobrać (również bezpłatnie) i zainstalować tzw. powłokę Visual Studio 2008 Shell Runtime, opartą na Visual Studio 2008 (również tutaj są dwa alternatywne pliki instalacyjne: Visual Studio 2008 Shell Isolated Mode Redistributable package i Visual Studio 2008 Shell Integrated Mode Redistributable package).
Instalacja powłoki (Visual Studio 2008 Shell Runtime) może być trochę myląca. Po uruchomieniu jej z pliku instalacyjnego odpowiednia zawartość zostanie rozpakowana do folderu C:\VS 2008 Shell Redist\Isolated Mode. Nie jest to jeszcze koniec instalacji. Dalej należy otworzyć powyższy folder i uruchomić właściwą instalację z pliku vsshellisolated_enu.exe.
Dysponując płatną wersją Visual Studio 2008, wystarczy zainstalować plik IronPythonStudioIntegratedSetup, bez wcześniejszego instalowania powłoki.
2.2. Tryby pracy
W środowisku zintegrowanym IronPython Studio możemy używać kilku trybów pracy lub inaczej wykorzystywać różne szablony.
Podstawowym szablonem jest Windows Application, służący do tworzenia programów okienkowych. W tym trybie otrzymujemy dużą pomoc w postaci automatycznego utworzenia kodu wstępnego, narzędzi graficznych, w postaci kontrolek z przybornika Toolbox i podpowiedzi podczas pisania kodu (IntelliSense).
Rysunek 2.1. Windows Application
Gdy zbędny jest interfejs graficzny, aplikacje możemy tworzyć, korzystając z szablonu konsolowego Console Application.
Rysunek 2.2. Console Application
Python znany jest z możliwości pracy w trybie natychmiastowym – interpretacji kolejnych wierszy kodu bez tworzenia kompilatu. W środowisku IronPython Studio ten tryb odnajdziemy w oknie IronPython Console.
Rysunek 2.3. Tryb natychmiastowy
Ćwiczenia będziemy realizować, korzystając przede wszystkim z szablonu Windows Application. Sporadycznie jednak zastosujemy Console Application. Drobne ćwiczenia, związane z poznawaniem gramatyki Pythona, wykonamy natomiast w trybie natychmiastowym.
W obecnej wersji IronPython Studio (1.0), w projektach typu Windows Application edytor niewłaściwie interpretuje znaki tabulacji, powodując powstawanie w miejscach wcięć błędów kompilacji. Można się ich pozbyć, zmieniając ustawienia Tab size w oknie Options – Text Editor | All Languages | Tabs. Znajdziemy je w menu Tools. Wprowadzimy tu maksymalną wartość, czyli 60 spacji.
Rysunek 2.4. Tu należy poprawić wartość Tab size3. Pierwsze próby
Środowiska zintegrowane zwalniają nas z ręcznego pisania całego kodu, oferując graficzne wspomaganie podczas wybierania typu aplikacji i wstawiania poszczególnych komponentów. Znacząco przyśpiesza to tworzenie programu i wyręcza programistę od pamięciowego opanowywania wielu szczegółów.
Ćwiczenie 1. Zaczynamy
Uruchomimy IronPython Studio i klikniemy pierwszy przycisk na pasku narzędzi, czyli New Project.
W oknie dialogowym New Project wybierzemy typ projektu (Templates) – Windows Application, określimy własną nazwę projektu (zostanie automatycznie utworzony katalog o podanej nazwie) i wybierzemy lokalizację na dysku.
Rysunek 3.1. New Project
Po otwarciu projektu zobaczymy projekt formularza i kilka innych okien (rysunek 2.1). Projekt formularza będzie oknem naszej aplikacji.
W prawym dolnym narożniku ekranu znajdziemy okno właściwości (Properties), w którym wybierzemy właściwość formularza: Text. Wpiszemy tam Pierwszy program. Będzie to tytuł naszego formularza.
Rysunek 3.2. Okno Properties
Na formularzu umieścimy napis (etykietę): „Witaj w IronPython Studio”. Zrobimy to, wykorzystując przybornik (Toolbox), zawierający różne kontrolki (inaczej formanty). Po rozwinięciu przybornika wybierzemy kontrolkę Label i naniesiemy ją na formularz (przeciągając myszą). W oknie Properties, które automatycznie wyświetla właściwości wybranego formantu, odszukamy pozycję Text i wpiszemy swój tekst.