Волшебство метаданных

Чтобы решить все проблемы, связанные с разработкой Windows-приложений, платформа .NET должна обладать базовым набором служб, которые в любой момент доступны в любом языке программирования. Чтобы предоставить такие службы, платформа .NET должна иметь достаточно сведений о приложении.
Сериализация (преобразование в последовательную форму) объекта может послужить в качестве простого примера. Перед каждым программистом, рано или поздно, возникает проблема сохранения данных. Но зачем каждому программисту вновь изобретать колесо, решая вопрос о том, как следует сохранять вложенные объекты и сложные структуры данных? Зачем каждому программисту понимать, как эти объекты и данные хранятся в разных информационных хранилищах? Платформа .NET позволяет выполнить сериализацию объекта без вмешательства программиста. При желании разработчик может это сделать и самостоятельно.
Чтобы понять, как происходит сериализация объектов, мы рассмотрим относящийся к данной главе пример Serialize (Сериализация). Не станем акцентировать внимание на применяемых приемах программирования. Они будут рассмотрены позже. Сейчас же мы сосредоточимся на используемых в этом примере понятиях.

//Serialize.cs
>fusing <mscorlib.dll>
>fusing <System.Runtime.Serialization.Formatters.Soap.dll>
>// <Система. Время выполнения.
>// Преобразование в последовательную форму. Форматеры. Soap.dll>
>using namespace System;
>// использование пространства имен Система;
>using namespace System::Collections;
>// использование пространства имен Система:: Коллекции;
>using namespace System::10;
>// использование пространства имен Система:: Ввод-вывод;
>using namespace
>System::Runtime:Serialization::Formatters::Soap; // использование пространства имен
>// Система:: Время выполнения:: Преобразование в последовательную // форму:: Форматеры:: Soap;
>[Serializable]
>// [Преобразование в последовательную форму]
>_gc class Customer
>// класс сборщика мусора Клиент
>{
>public:
>String *pname; // Строка long id; // идентификатор
>};
>_gc class Test
>// класс сборщика мусора Испытание
>{
>public:
>static void Main()
>{
>ArrayList *plist = new ArrayList;
>Customer *pcust = new Customer; // новый Клиент pcust->pname = "Charles Darwin"; // Чарльз Дарвин pcust->id = 10; // идентификатор plist->Add(pcust); // Добавить
>pcust = new Customer; // новый Клиент pcust->pname = "Isaac Newton"; // Исаак Ньютон pcust->id =20; // идентификатор plist->Add(pcust); // Добавить
>for (int i=0; i < plist->get_Count(); i++)
>{
>Customer *pcust = // Клиент
>dynamic_cast<Customer _gc *> // <Клиент _ сборщик
>//мусора *> (plist->get_Item(i)); Console::WriteLine( "{0}: {!}",
>pcust->pname, _box(pcust->id)); // идентификатор } ~
>Console::WriteLine("Saving Customer List"); // ("Сохранение списка клиентов"); FileStream *ps = new FileStream(
>"cust.txt", FileMode::Create); // Создать SoapFormatter *pf = new SoapFormatter; pf->Serialize(ps, plist);
>// Преобразование в последовательную форму; ps->Close ();
>Console::WriteLine("Restoring to New List");
>// "Восстановить в новом списке");
>ps = new FileStream("cust.txt", FileMode::Open); // Открыть
>pf = new SoapFormatter();
>ArrayList *plist2 =
>dynamic_cast<ArrayList *>
>(pf->Deserialize(ps)); ps->Close();
>for (int i=0; i < plist->get_Count(); i++) {
>Customer *pcust = // Клиент
>dynamic_cast<Customer _gc *> // <Клиент _ сборщик мусора *>
>(plist->get_Item(i)); Console::WriteLine( "{0}: {!}",
>pcust->pname, _box(pcust->id)); // идентификатор } } };
>void main(void) {
>Test::Main(); }

Мы определили класс Customer (Клиент) с двумя полями: pname и id (идентификатор). Сначала программа создает экземпляр коллекции, в котором будут храниться экземпляры класса Customer (Клиент). Мы добавляем в коллекцию два объекта Customer (Клиент), а затем распечатываем содержимое коллекции. Потом коллекция сохраняется на диске. Она восстанавливается в новый экземпляр коллекции и выводится на печать. Распечатанные теперь данные будут идентичны данным, которые были распечатаны перед сохранением коллекции [В результате инсталляции примеров программ, которыми сопровождается данная книга, должен быть создан пример, готовый к выполнению. Если он отсутствует, щелкните два раза на том файле решения Visual Studio.NET, который имеет расширение .sin. Когда откроется Visual Studio, нажмите комбинацию клавиш CtrI-F5 для того чтобы построить и выполнить пример.]. Если вы запустите приложение и откроете получившийся в результате файл cust. txt, вы увидите, что он содержит данные в необычном XML-формате, который известен как простой протокол доступа к объектам (Simple Object Access Protocol -r- SOAP). Этот протокол специально разработан для хранения и передачи объектов.
Мы не писали код для того, чтобы указать, как сохраняются или восстанавливаются поля объекта Customer (Клиент). Но мы определили формат (SOAP) и создали среду, в которой затем были сохранены данные. Классы библиотеки .NET Framework сгруппированы таким образом, что каждый выбор — среды, формата и способа загрузки (восстановления) или сохранения объекта — можно сделать независимо друг от друга. Такого типа разделение классов существует в библиотеке .NET Framework повсеместно.
Класс Customer (Клиент) имеет атрибут Serializable (Преобразуемый в последовательную форму, упорядочиваемый). Аналогично поле имени имеет атрибут public (общедоступный). Когда вы не хотите, чтобы объект можно было преобразовывать в последовательную форму, не приписывайте ему соответствующий атрибут. Если будет предпринята попытка сохранения объекта, который не имеет атрибута Serializable (Преобразуемый в последовательную форму, упорядочиваемый), возникнет исключительная ситуация и произойдет отказ в работе программы [Выделите в программе атрибут Serializable (Преобразуемый в последовательную форму, упорядочиваемый) как комментарий и посмотрите, что при этом произойдет. Для того чтобы ввести комментарий в программу, вы можете использовать синтаксис языка С и C++, то есть применять пары символов /* и */ в качестве открывающей и закрывающей цепочек комментария.].
При программировании на платформе .NET атрибуты можно применять повсеместно. Использование атрибутов позволяет описать способ обработки кода и данных библиотекой классов .NET Framework. При помощи атрибутов можно также указать используемую модель безопасности. Атрибуты можно использовать для того, чтобы организовать с помощью каркаса синхронизацию многопоточной обработки. Благодаря использованию атрибутов становится очевидной идея удаленного размещения объектов.
Чтобы указать, что объект может сохраняться и восстанавливаться библиотекой .NET Framework, компилятор добавляет атрибут Serializable (Преобразуемый в последовательную форму, упорядочиваемый) к.метаданным класса Customer (Клиент). Метаданные представляют собой дополнительную информацию о программном коде и данных, которая содержится в самом .NET-приложении. Метаданные, являющиеся характерным свойством общеязыковой среды выполнения CLR, могут содержать также и другую информацию о коде, включая:

номер версии и информацию о местной специфике (регион, язык);
все используемые типы;
подробности о каждом типе, включая его имя. область видимости и т.д.;
подробную информацию о членах каждого типа, в частности, используемые ими методы, сигнатуры методов, и т.д.;
атрибуты.

Метаданные хранятся вместе с программным кодом, а не в каком-то центральном хранилище наподобие системного реестра в операционной системе Windows. Способ их хранения не зависит от используемого языка программирования. Благодаря всему этому .NET-приложения содержат самоописания. Во время выполнения приложения может быть выдан запрос метаданных с целью получения информации о коде (например, о наличии или отсутствии атрибута Serializacle (Преобразуемый в последовательную форму, упорядочиваемый)). Вы можете расширить метаданные, дополнив их своими собственными атрибутами.
В нашем примере библиотека .NET Framework может запросить метаданные для того, чтобы получить информацию о структуре объекта Customer (Клиент), которая затем используется для сохранения и восстановления объекта.

Содержание раздела