Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 33
МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.П. ОГАРЕВА Факультет светотехнический Кафедра светотехники КРОССПЛАТФОРМЕННОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ ДЛЯ LINUX Автор курсовой работы А.В. Богданов Специальность 100101 сервис Обозначение курсовой работы КР-02069964-100101-05-08 Руководитель работы С.Д. Шибайкин Саранск 2008 МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.П. ОГАРЕВА Факультет светотехнический Кафедра светотехники ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ (ПРОЕКТ) Студент ______________________________________________________ 1 Тема _______________________________________________________ 2 Срок представления работы (проекта) к защите___________________ 3 Исходные данные для научного исследования (проектирования) __________________________________________________________________ 4 Содержание курсовой работы (проекта) 4.1 _________________________________________________________ 4.2 _________________________________________________________ 4.3 _________________________________________________________ 4.4 _________________________________________________________ Руководитель работы (проекта) _______________________________ подпись, дата, инициалы, фамилия
Задание принял к исполнению _________________________________ дата, подпись
содержит 26 страниц, 1 таблицу, 20 использованных источников, 2 приложения. ПРОГРАММИРОВАНИЕ, LINUX, DELPHI, KYLIX, CLX, ПРИЛОЖЕНИЕ. Объектом исследования является способ создания приложений для Linux в среде Delphi. Цель работы – проанализировать принцип создания приложений для Linux на уровне пользователя и среды Delphi с целью выявления основных сходств и различий его c программированием для Windows. Задачи: изучить состав стандартного проекта CLX и кроссплатформенные элементы Репозитория, иерархию классов CLX, общие свойства и методы компонентов, их отличия от компонентов VCL; особенности кроссплатформенного программирования, дополнительные возможности кроссплатформенных приложений. Степень внедрения – частичная. Содержание Введение 1 Проект CLX 1.1 Общие сведения 1.2 Объектная концепция кроссплатформенного программирования 1.3 Библиотека компонентов CLX 1.4 Сходства и различия визуальных компонентов CLX и VCL 2 Особенности программирования для Linux 2.1 Общие сведения 2.2 Приложения баз данных для Linux 2.3 Internet-приложения для Linux Заключение Список использованных источников Приложение А Приложение Б Введение Времена безраздельного господства операционных систем Windows для домашних компьютеров и корпоративных рабочих станций подходят к концу. Все большее число рядовых компьютеров работает под управлением других операционных систем. Среди них по праву выделяется операционная система Linux, сочетающая в себе открытость и хорошие возможности настройки. В этих условиях, когда бывает необходимо разрабатывать программное обеспечение с одними функциями сразу для нескольких операционных систем, программистам была бы весьма полезна среда разработки, позволяющая делать это по возможности с наименьшими затратами. Существует вполне самостоятельный программный продукт Kylix, который и предназначен для разработки программ для Linux. Delphi и Kylix очень схожи, но каждый из них работает в своей операционной системе и о переносе программ не может быть и речи. Однако, Delphi 7 действительно позволяет писать программы для Linux. Теперь разработчик, использующий Delphi 7, может создавать приложения, исходный код которых будет компилироваться без каких-либо дополнительных усилий не только в Delphi для Windows, но и в Kylix для Linux. Для этого необходимо выбрать в Delphi соответствующий тип проекта и затем написать приложение. При этом разработчику будут доступны многие компоненты Палитры компонентов и соответственно возможности визуального программирования в Delphi. Несомненное преимущество кроссплатформенного программирования в Delphi заключается в том, что для совместного использования доступны не только обычные конструкции и операторы языка программирования, но и множество высокоуровневых компонентов для визуального программирования. Кроссплатформенная разработка приложений в Delphi стала возможной благодаря созданию специального варианта библиотеки VCL, которая называется Component Library for Cross Platform (CLX). В основе CLX лежит иерархия специально созданных базовых классов, обеспечивающих работоспособность визуальных компонентов – потомков сразу в двух операционных системах. Конечно, набор компонентов CLX не столь богат по сравнению с нынешним разнообразием VCL, однако вполне сравним с Палитрой компонентов Delphi или Delphi 2. Конечно же, серьезное кроссплатформенное программирование, включающее, например, взаимодействие с памятью, обработку процессов с учетом их приоритетов и т. д., потребует скрупулезной и вдумчивой работы. Но это неизбежно – совмещение возможностей двух операционных систем в одной программе – дело нелегкое, и проблема здесь не столько в недостатках среды разработки, сколько в сложности самой задачи. Delphi берет на себя все заботы по созданию интерфейса кроссплатформенной программы. В моей работе рассматриваются следующие вопросы: состав стандартного проекта CLX и кроссплатформенные элементы Репозитория; CLX – библиотека компонентов кроссплатформенного программирования; иерархия классов CLX, общие свойства и методы компонентов, их отличия от компонентов VCL; особенности кроссплатформенного программирования Windows – Linux; дополнительные возможности кроссплатформенных приложений. 1 Проект CLX 1.1 Основные сведения Создание кроссплатформенного приложения в Delphi требует выполнения абсолютно стандартных действий. Достаточно создать новый проект, выбрав для этого в Репозитории пункт CLX Application. На первый взгляд новый проект ничем не отличается от обычного, но это не так. Среда разработки тоже претерпела некоторые изменения. В Палитре компонентов теперь представлены компоненты из библиотеки CLX, той самой, которую использует Kylix. Другие немногочисленные изменения в составе проекта также связаны с необходимостью совмещения с Kylix. Проект CLX отличается от обычного типом файла, содержащего информацию о форме. Если в обычном проекте файл формы имеет расширение *.dfm, то в проекте CLX это файл с расширением *.xfm, одинаково понятный и для Delphi, и для Kylix, так как и те и другие файлы являются обычными текстовыми файлами и сведения о форме представлены в них в текстовом виде. Примерно то же самое мы увидим, просматривая форму в текстовом представлении в окне Редактора Delphi (команда View as Text из всплывающего меню формы) [1]. Форма и модуль CLX связываются при помощи директивы {$R *.xfm}. Кроме этого, в проектах Delphi и Kylix различаются расширения файла опций проекта (в Delphi – *.dof, в Kylix – *.kof). Однако это не принципиальная проблема и при отсутствии такого файла среда разработки создаст новый с настройками по умолчанию. Таким образом, всегда можно придумать как минимум несколько способов перенести текстовое содержимое файла настроек проекта. По синтаксису и основным элементам исходный код не отличается от стандартного. Файл проекта содержит список модулей и секцию begin, end. Файл модуля также обычен, за исключением списка используемых модулей в секции uses. Модули с непривычными названиями QControis, QForms и др. содержат базовые классы библиотеки CLX. В остальном проект CLX подобен стандартному проекту Delphi и в нем можно использовать весь инструментарий среды разработки и приемы визуального программирования. В подтверждение этого при помощи нескольких изменений в проекте VCL можно легко преобразовать проект VCL в CLX и обратно. Для этого понадобится любой текстовый редактор. И конечно проект не должен содержать компонентов, которые не входят в состав библиотеки CLX. В файле проекта в секции uses сылка на модуль Forms заменяется на QForms. В файлах модулей заменяются ссылки на модули VCL на модули CLX. Например, секция uses может выглядеть так: uses SysUtils, Types, Classes, QGraphics, QControls, QForms; В файлах модулей заменяется директива {$R *.dfm} на {$R *.xfm}. В файлах форм меняется расширение с dfm на xfm. Сохранив сделанные изменения и открыв проект в среде разработки, можно убедиться, что Delphi приняла его за проект CLX, изменила соответствующим образом Палитру компонентов и с готовностью компилирует его. При необходимости разработчик может добавлять к проекту новые шаблоны, используя для этого Репозиторий. При этом в Репозитории доступны только те шаблоны, которые можно использовать в проекте CLX (например, форма, модуль или модуль данных). Отсутствуют шаблоны, использование которых в Linux невозможно или поддержку которых не обеспечивает библиотека CLX (например, шаблон однодокументного приложения или шаблоны печатных форм Quick Report). 1.2 Объектная концепция кроссплатформенного программирования Программирование в Delphi подразумевает использование тех или иных классов, будь то формы, невизуальные компоненты или списки. Концепция кроссплатформенного программирования в рамках одной среды разработки имеет в виду наличие общего ядра, обеспечивающего функционирование зависимой от операционной системы программной надстройки. В Delphi таким ядром стала библиотека времени выполнения (RunTime Library – RTL), с использованием классов которой созданы библиотеки компонентов VCL и CLX. В соответствии с этим для обеспечения кроссплатформенной разработки в исходные коды базовых классов Delphi были внесены изменения. Общим ядром библиотек компонентов VCL и CLX является иерархия классов TObject – TFersistent – TComponent, которые входят в состав RTL. Это позволяет среде разработки легко интегрировать кроссплатформенные проекты и работать со стандартными проектами для Windows. Расхождения двух ветвей начинаются с класса TControl, который обеспечивает функциональность всех визуальных компонентов. Начиная с этого класса и далее, библиотеки компонентов имеют собственные исходные коды. Многие модули CLX имеют названия, аналогичные модулям VCL, но с добавлением первой буквы Q, например QControls.pas. В библиотеке VCL классы TControl и Twincontrol являются предками всех компонентов, которые должны уметь отображать себя на экране при помощи графических средств операционной системы. В библиотеке CLX аналогичную задачу выполняют классы TControl и TWidgetControl. Они обеспечивают работоспособность компонентов-потомков в качестве экранных объектов widget. Большинство свойств и методов классов Twincontrol и TWidgetControl совпадают. Однако есть и различия, вызванные особенностями графических интерфейсов операционных систем Windows и Linux. Для обеспечения работоспособности кроссплатформенных классов CLX применяется динамическая библиотека Qt. Для использования ее методов в классах CLX в составе Delphi имеется заголовочный файл Qt.pas. При создании объекта CLX конструктором create в исходном коде или переносом компонента на форму автоматически создается специальный объект – widget. Widget связан с объектом CLX, обеспечивает взаимодействие объекта CLX с операционной системой и уничтожается вместе с ним. Widget может быть создан и напрямую. Такая ситуация может возникнуть, к примеру, при создании собственных компонентов. Для этого применяется функция QWidget_Create динамической библиотеки Qt. В этом случае widget не привязан к объекту CLX и, соответственно, не уничтожается вместе с ним [2]. 1.3 Библиотека компонентов CLX Библиотека компонентов CLX более бедна по сравнению с VCL. Тем не менее, ее компоненты позволяют создавать полноценные приложения. В целом состав компонентов CLX напоминает Палитру компонентов ранних версий Delphi. Библиотека CLX загружается в Палитру компонентов при открытии существующего или создании нового проекта CLX. Все компоненты CLX, имеющие аналоги в VCL, а таких большинство, имеют те же имена, что и компоненты VCL. Так как при переносе компонентов из Палитры компонентов на форму соответствующие модули подключаются в проект автоматически. Исходные модули библиотеки CLX содержатся в папке \Delphi7\Source \С1х [3]. Первые три страницы Палитры компонентов (Standard, Additional, Common Controls), а также страница Dialogs содержат визуальные и невизуальные компоненты для конструирования пользовательского интерфейса приложения. Из-за некоторых различий стандартов пользовательского интерфейса Windows и Linux часть визуальных компонентов CLX имеют несвойственные для Windows дополнительные функции. Большинство компонентов на этих страницах хорошо знакомы разработчикам (правда, некоторые из них перекочевали из других страниц VCL – например TTimer и TSpinEdit). Однако существуют некоторые новинки. Это компоненты TLCDNumber, TTextviewer и TTextBrowser. Их краткая аннотация представлена в таблице 1. Таблица 1 – Уникальные визуальные компоненты CLX Дополнительные возможности по созданию кроссплатформенных приложений баз данных дают компоненты на страницах Data Access, DataControIs, DBExpress, InterBase. Безусловно, механизмы доступа к данным, используемые такими приложениями, в значительной степени зависят от операционной системы. Поэтому выбор способов доступа к данным сравнительно невелик. 1.4 Сходства и различия визуальных компонентов CLX и VCL Большинство свойств и методов компонентов VCL и CLX идентичны. А существующие различия вызваны необходимостью использования специальных объектов – widget и особенностями представления визуальных элементов в Linux. Базовые классы CLX – TControl и Twidgetcontrol для обеспечения прорисовки обращаются к динамической библиотеке Qt через заголовочный файл Qt.pas. Таким образом, разработчик избавлен от необходимости работы с графическим интерфейсом Linux на низком уровне. Для компонента CLX существует свойство property Handle: QWidgetH; которое является указателем на связанный объект widget и позволяет вызывать его методы напрямую. Если экземпляр widget не создан, метод procedure CreateHandle; virtual;не только создает и инициализирует widget, но и устанавливает указатель Handle, создает объекты-перехватчики (см. ниже) и задает настройки по умолчанию для этого визуального компонента. При необходимости в классах-потомках метод CreateHandle перекрывается и в него добавляется новая функциональность. Уничтожение созданного widget осуществляется методом procedure DestroyHandle; который уничтожает все дочерние widget и объекты-перехватчики, а также обнуляет свойства Handle И Hooks. При необходимости для простого создания и инициализации widget можно использовать метод procedure CreateWidget; virtual; который сделает это, вызвав внешнюю функцию Qwidget_Create, и метод procedureInitWidget; virtual;который определяет визуальные параметры widget. Также в классах CLX доступен указатель на родительский widget за счет использования свойства property ParentWidget: QWidgetH; Если это свойство не определено, можно использовать свойство property ChildHandle: QWidgetH; родительского класса, например, таким образом: if Not Assigned(ParentWidget) then if Assigned(Parent) then Result := Parent.ChildHandle; В классах CLX иначе реализована обработка событий. В Linux все события делятся на два вида – системные и события widget. Системные события обрабатываются процедурой – аналогом процедуры wndProc для компонентов VCL. События, генерируемые widget, перехватываются и обрабатываются специальными объектами, взаимодействующими с объектом widget. Затем они передаются связанному объекту CLX, который вызывает необходимые обработчики событий. Объекты-перехватчики создаются при вызове метода procedure HookEvents; virtual; а непосредственно для создания перехватчиков используется библиотечная функция Qwidget_hook_create. Метод HookEvents вызывается автоматически при создании widget. Доступ к объекту-перехватчику возможен при помощи свойства property Hooks: QWidget_hookH; которое объявлено в секции protected и может быть использовано только при создании новых компонентов. Классы CLX имеют очень интересное и важное свойство property Style: TWidgetStyle; которое позволяет управлять внешним видом и процессом отрисовки компонента. Свойство type TDefaultStyle = (dsWindows, dsMotif, dsMotifPlus, dsCDE, dsQtSGI, dsPlatinum, dsSystemDefault); property DefaultStyle: TDefaultStyle; класса TWidgetStyle определяет стиль визуального компонента, задающий его внешний вид по умолчанию. Естественно, операционная система должна поддерживать выбранный стиль. Кроме того, класс Twidgetstyle определяет некоторые наиболее общие параметры визуальных компонентов и обладает огромным числом обработчиков событий, которые вызываются при отрисовке всех возможных компонентов и экранных элементов. Таким образом, свойство style является прекрасным инструментом для создания собственных компонентов с нестандартной функциональностью. Для использования в Linux модернизирована система контекстной помощи для компонентов CLX. Теперь статья подсказки для визуального компонента может быть вызвана двумя способами. Традиционно, путем определения уникального номера статьи в свойстве property HelpContext: THelpContext; и дополнительно, путем определения ключевого слова подсказки в свойстве property HelpKeyword: String; Способ вызова помощи определяется свойством type THelpType = (htKeyword, htContext); property HelpType: THelpType; Свойства контекстной подсказки являются новыми в Delphi 7 и имеются у компонентов CLX и VCL. Кроме того, отдельные компоненты CLX имеют дополнительные свойства и методы, определяющие их дополнительную функциональность в Linux. В то же время некоторые привычные для программирования в Windows свойства компонентов отсутствуют в компонентах CLX. Это свойства обрамления компонента (BevelEdges, Bevellnner, BevelKind, BevelOuter); возможность двунаправленной печати текстов (свойство BioiMode); свойства для обратной совместимости с Windows 3.x (Ctl3D и ParentCtl3D); механизм присоединения и свойства Drag-and-Drop, хотя сам механизм Drag-and-Drop остался (свойства DockSite, DragKind, DragCursor). [4] 2 Особенности программирования для Linux 2.1 Общие сведения Операционные системы Windows и Linux имеют достаточно серьезных различий, чтобы сделать кроссплатформенную разработку делом сложным и кропотливым. В первую очередь необходимо хорошо знать обе операционные системы и иметь опыт работы с ними. Создание исходного кода для кроссплатформенных приложений – это трудоемкий процесс, который усложняется по мере использования специфических возможностей операционных систем. Простейшим путем в данном случае будет применение только стандартных свойств и методов компонентов CLX. Но такой путь возможен для сравнительно несложных приложений. Большинство приложений имеют функции для работы с файлами. Файловые системы Windows и Linux отличаются настолько, что кроссплатформенная реализация любых сложных операций с файлами требует серьезного внимания и усилий. Linux чувствительна к регистру символов в именах файлов и путях, поэтому не стоит использовать в исходном коде имена файлов напрямую, а при необходимости делать это нужно аккуратно. Во многих компонентах для решения проблемы заглавных и строчных букв можно использовать свойство property CaseSensitive: Boolean; После присвоения свойству значения True компонент производит все строковые операции с учетом регистра символов. Для формирования полного пути файла используются константы из модуля SysUtils. Это PathDelim (символ разделителя каталогов в пути файла), DriveDelim (символ логического диска), pathsep (символ разделителя между несколькими путями файлов в одной строке). При работе с текстовыми файлами необходимо помнить о различии управляющих символов в Windows и Linux. Для обозначения конца строки в Windows используются символы CR/LF, а в Linux – только символ LF. В Windows окончание текста определяется символом Ctrl-Z, а в Linux – просто концом файла [4]. Так как в Linux отсутствует системный реестр, то для сохранения настроек приложения используется класс TMeminiFile, обеспечивающий сохранение переменных среды в INI-файле. При создании кроссплатформенных приложений необходимо использовать только свойства и методы классов CLX. В библиотеке CLX также доступны для применения такие важные для написания бизнес-логики приложения классы, как TList, TStringList, TCollection, TAction и др. Если это ограничение является слишком жестким, и в программе требуется использовать функции системных API, применяются директивы условного перехода: {$IFDEF MSWINDOWS} {код для Windows} {$ENDIF} {$IFDEF LINUX} {код для Linux} {$ENDIF} 2.2 Приложения баз данных для Linux Главной составной частью любого приложения баз данных является механизм доступа к данным. Для традиционных приложений баз данных, создаваемых в Delphi, выбор способов доступа к данным достаточно широк. Однако про кроссплатформенные приложения этого сказать нельзя. По существу, разработчик может выбрать только набор компонентов dbExpress. К сожалению, компоненты dbExpress ограничены по своим функциональным возможностям, обеспечивая однонаправленное перемещение курсора и просмотр данных в режиме «только для чтения». Преимуществом этого способа доступа к данным является простота и отсутствие многомегабайтных вспомогательных библиотек. В частности, для каждого из четырех поддерживаемых dbExpress серверов баз данных необходима лишь одна динамическая библиотека Windows и только один разделяемый объект (shared object) Linux [5]. 2.3 Internet-приложения для Linux Для Internet-приложений вполне обычной является ситуация, когда клиентская часть должна работать на компьютерах с различными операционными системами, например Windows и Linux. В этом случае кроссплатформенное программирование клиентской части становится весьма привлекательным способом уменьшения затрат на процесс разработки. В составе библиотеки CLX имеется достаточно большой набор компонентов для разработки Internet-приложений. Однако в Linux можно использовать только сервер Apache или CGI. Это накладывает существенные ограничения на вновь создаваемые кроссплатформенные приложения и требует серьезных усилий при переделке приложений Windows, использующих ISAPI или NSAPI. Заключение Кроссплатформенное программирование стало доступно в Delphi 7 благодаря использованию библиотеки компонентов CLX. Имея общее с библиотекой компонентов VCL ядро базовых компонентов, библиотека CLX обеспечивает совместимость приложений Delphi для Windows и Kylix для Linux. При неизбежных для кроссплатформенного программирования трудностях реализации сложного кода, использующего системные вызовы и технологии удаленного доступа, в Delphi решена задача быстрого визуального проектирования пользовательского интерфейса и создания бизнес – логики приложения. Для этого применяется набор специальных компонентов, имеющих практически идентичную функциональность и схожий программный интерфейс, но их количество значительно отличается от стандартного набора компонентов. Рассмотрены следующие вопросы: состав стандартного проекта CLX и кроссплатформенные элементы Репозитория; CLX – библиотека компонентов кроссплатформенного программирования; иерархия классов CLX, общие свойства и методы компонентов, их отличия от компонентов VCL; особенности кроссплатформенного программирования Windows – Linux; дополнительные возможности кроссплатформенных приложений. Список использованных источников 1. Шупрута, В.В. Delphi 2005. Учимся программировать: NT Press. – М., 2005. 2. Дарахвелидзе, И.В. Программирование в Delphi 7: BHV-СПб. – Санкт-Петербург, 2003. 3. Культин, С.Д. Delphi в задачах и примерах: BHV-СПб. – Санкт-Петербург, 2008. 4. Осипов, О.И. Delphi. Профессиональное программирование: Символ-Плюс. – М., 2006. 5. Фаронов В.В. Delphi4. Учебный курс. – М.: Нолидж, 1999. 6. Возневич Э. «Освой самостоятельно Delphi: Полное руководство для самостоятельного обучения. /Под ред. В. Тимофеева. – М.: Бином, 1996. 7. Гофман В.Э./ Хомоненко А.Д. Delphi 6. – СПБ.: БХВ, 1996. 8. Дарахвелидзе П.Г. Марков Е.П. Delphi – средства визуального программирования. – СПБ.: BHV – С-Петербург, 1996. 9. Конопка Р. Создание оригинальных компонент в среде Delphi: Пер. с англ. – Киев: DiaSoftLtd, 1996. 10. Сван Том. Основы программирования Delphi для Windows 95. Киев: Диалектика, 1996. 11. Зуев В. А.. Turbo Pascal 6.0, 7.0. М.: Веста; Радио и связь, 1998. 12. Коцюбинский А.О., Грошев С.В. Язык программирования Delphi 5 – М.: «Издательство Триумф», 1999. 13. Леонтьев В. Delphi 5 – М.: Москва «Олма-Пресс», 1999. 14. Немнюгин С.А. Программирование – М.: Питер, 2000. 15. Программирование под ред. В.В.Старлова – М: Питер, 1999 16. Ремизов Н. Delphi – М.: Питер, 2000. 17. Справочная система Delphi 5.0 Help. 18. Т.А. Ильина. Программирование на Delphi 6 – М.: Питер, 2000. 19. Фаронов В. В. Delphi 4. Учебный курс. М.: Нолидж, 1999. 20. Федоров А. Г. Создание Windows-приложений в среде Delphi. М.: ТОО «Компьютер Пресс», 1999. 21. Хендерсон К. Руководство разработчика баз данных в Delphi 2. Киев: Диалектика, 1998. 22. Ч. Куписевич. Программирования на Delphi. – М: Киев, 1986 23. Шапошников И. Delphi 5 – М.: Санкт-Петербург, 2001. Приложение А Программа «База данных Games» Приложение Б Исходный код программы «База данных Games» unit Unit1; interface uses Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs, DBTables, DB, Grids, DBGrids, StdCtrls; type TForm1 = class(TForm) DataSource1: TDataSource; Table1: TTable; DBGrid1: TDBGrid; Label1: TLabel; GroupBox1: TGroupBox; Button1: TButton; Edit1: TEdit; Label2: TLabel; procedure Button1Click(Sender: TObject); private { Private declarations } public { Public declarations } end; var Form1: TForm1; implementation {$R *.dfm} procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject); begin if Table1.Locate('Game', Edit1.Text,[loCaseInsensitive, loPartialKey]) then Form1.Label2.Caption:='' else Form1.Label2.Caption:='ничего не найдено.' end;
|