前 言
Microsoft Visual C#是一种功能强大、使用简单的语言,主要面向需要使用Microsoft .NET Framework来创建应用程序的开发者。它在C++和Microsoft Visual Basic的基础上去芜存菁,最终形成了一种更加清晰、更富有逻辑的语言。C# 1.0于2001年亮相。几年后随着C# 2.0和Visual Studio 2005的问世,语言新增了几个重要功能,包括泛型、迭代器和匿名方法等。随同Microsoft Visual Studio 2008发布的C# 3.0添加了更多功能,包括扩展方法、Lambda表达式以及语言集成查询(Language Integrated Query,LINQ)。2010年发布的C# 4.0继续增强,改善了与其他语言和技术的互操作性。新增功能包括具名参数和可选参数,另外还有dynamic类型(指示语言的“运行时”对对象进行晚期绑定)。在随同C# 4.0发布的.NET Framework中,最重要的新功能就是“任务并行库”(Task Parallel Library,TPL)。可用TPL构建具有良好伸缩性的应用程序,从而快速和简单地发挥出多核处理器的潜力。C# 5.0则通过async修饰符和await操作符提供了对异步任务的原生支持。
Windows 8是Microsoft近年来最具革命性的一款操作系统。新操作系统支持高度交互式的应用程序,它们能相互分享和协作,还能轻松连接云端服务。Visual Studio 2012开发环境使这些强大功能变得容易使用,大量新向导和增强显著提高了开发效率。Visual Studio 2012、Windows 8和C# 5.0三剑客提供了完善的平台和工具集来帮助你开发下一代的、功能强大的、直观的而且容易移植的应用程序。
在认真倾听了开发人员的反馈之后,Microsoft对UI进行了一些修订并发布了Windows 8.1,同时发布的还有Visual Studio 2013,其中包含Visual Studio 2012的累积更新并增添了一些新功能来进一步提升编程效率。虽然对Visual Studio的许多更新都不大,而且C#语言本身没有发生任何变化,但我们认为由于Windows 8.1在UI上发生了变化,所以有必要对本书进行一番修订,这正是这一版的来由。
注意 本书原版基于Visual Studio 2013 Technical Preview和Windows 8.1。中文版则针对Visual Studio 2013正式版和Windows 8.1 Update 1进行了全面修订。
本书面向的读者
本书假定你要使用Visual Studio 2013和.NET Framework 4.5.1学习基础的C#编程知识。学完本书后,会对C#有一个全面、透彻的理解,会用它开发反应灵敏的、可伸缩的、能在Windows操作系统上运行的应用程序。
C# 5.0应用程序在Windows 7、Windows 8和Windows 8.1上都能生成和运行。但Windows 7和Windows 8在UI上有很大区别。另外,Windows 8.1对UI模型进行了一些修改,造成使用新功能的应用程序在Windows 8上可能无法运行。因此,本书的设计是第I到第III部分的练习和示例在三种环境中都能运行,但第IV部分专注于Windows 8.1开发,强调了如何针对新平台开发交互式程序。
本书不面向的读者
本书面向刚开始用C#进行开发的人士,重点放在C#语言上面。本书不涉及企业级Windows应用程序的开发技术,比如ADO.NET、ASP.NET、Windows Communication Foundation或者Workflow Foundation。要了解这些方面的知识,可参考《从入门到精通》系列的其他书籍,包括《Microsoft ASP.NET 4从入门到精通》、《Microsoft ADO.NET 4从入门到精通》以及《Microsoft Windows Communication Foundation 4从入门到精通》。
本书的组织
本书分为以下四大部分。
第I部分“Visual C#和Visual Studio 2013概述”介绍了C#语言的核心语法,还演示了Visual Studio编程环境。
第II部分“理解C#对象模型”深入探讨如何用C#创建和管理新类型,以及如何管理这些类型引用的资源。
第III部分“用C#定义可扩展类型”全面讨论了如何利用C#语言元素来构建能在多个应用程序中重用的类型。
第IV部分“使用C#构建专业Windows 8.1应用程序”描述了Windows 8.1编程模型,以及如何用C#为新模型构建交互式应用程序。
注意虽然第IV部分面向Windows 8.1,但第23章和第24章的一些概念还是适用于Windows 7和Windows 8应用程序。
导读
本书帮助你掌握多个基本领域的开发技能。无论刚开始学习编程,还是从另一种语言(C、C++、Java或Visual Basic)转向C#,本书都能提供帮助。参考下表找到最佳起点。
读者类型
面向对象编程的新手
步骤
1. 按照“范例代码”一节的步骤安装练习文件
2. 顺序阅读第Ⅰ部分、第Ⅱ部分和第Ⅲ部分
3. 有了一定经验后,如果有兴趣,继续完成第Ⅳ部分的学习
续表
读者类型
熟悉C语言等过程编程语言,但新涉足C#
步骤
1. 按照“范例代码”一节的步骤安装练习文件
2. 略读前6章来获得对C#和Visual Studio 2013的大致印象,重点阅读第7~22章
3. 阅读第Ⅳ部分了解如何构建可伸缩的Windows 8.1应用程序
从面向对象语言C++或Java等迁移到C# 1. 按照“范例代码”一节的步骤安装练习文件
2. 略读前7章,获得对C#语言和Visual Studio 2013的大致印象,
重点阅读第8~22章
3. 阅读第Ⅳ部分了解如何构建可伸缩的Windows 8.1应用程序
从Visual Basic迁移到C# 1. 按照“范例代码”一节的步骤安装练习文件
2. 顺序阅读第Ⅰ部分、第Ⅱ部分和第Ⅲ部分
3. Windows 8.1应用程序开发请阅读第Ⅳ部分
4. 阅读每章末尾的“快速参考”小节,了解C#特有的构造做完所有练习后再将本书作为参考书使用的读者 1. 根据目录寻找特定主题的信息2. 阅读每章最后的“快速参考”,查看语法和技术归纳本书大多数章节都通过实际的例子方便读者巩固刚学到的知识。无论感兴趣的是哪个主题,都注意先下载并安装好范例代码。
本书的约定和特色本书通过一些约定来增强内容的可读性,以便于读者理解。
每个练习都用编号的操作步骤来完成。
“注意”等特色段落提供了成功完成一个步骤需要了解的额外信息或替代方案。
要求读者输入的文本加粗显示。
两个键名之间的加号(+)意味着必须同时按下这两个键。例如,“按Alt+Tab键”意味着按住Alt键不放,然后按Tab键。
描述菜单操作时,采取“文件”|“打开”的形式,意思是从“文件”菜单中选择“打开”命令。
系统需求
为了完成本书的练习,需准备以下硬件和软件:
Windows 7(x86或x64),Windows 8(x86或x64),Windows 8.1(x86或x64),Windows Server 2008 R2(x64),Windows Server 2012(x64)或者Windows Server 2012 R2(x64)
注意 Visual Studio 2013的Windows Store模板不可用于Windows 8,Windows 7,Windows Server 2012或Windows Server 2008 R2。要使用这些模板,或者要执行生成Windows Store应用的那些练习,操作系统必须是Windows 8.1或Windows Server 2012 R2。
Visual Studio 2013(除Visual Studio Express for Windows 8.1之外的任意版本)
注意 可以使用Visual Studio Express 2013 for Windows Desktop,但就只能执行本书的Windows 7版本的练习。不可用它执行第IV部分的练习。
1.6 GHz或更快的处理器(推荐2 GHz以上)32位操作系统至少1 GB RAM,64位至少2 GB RAM。在虚拟机中运行再加512 MB10 GB剩余硬盘空间支持DirectX 9的显示卡,1024 × 768或更高分辨率。Windows 8.1推荐1366 × 768或更高分辨率DVD-ROM驱动器(如果从DVD安装Visual Studio)下载软件和范例代码需要Internet连接此外,还需要以管理员身份安装和配置Visual tudio 2013。
范例代码
本书的配套网络资源包含练习时会用到的范例代码。使用这些范例代码,读者不再需要浪费时间创建和练习无关的文件。借助于这些练习文件和课程中描述的步骤,读者可以在实践中学习,这是迅速掌握并记住新的编程技能的一种简单而高效的方式。
按以下步骤在计算机上安装本书配套代码。
1.在Internet Explorer或其他浏览器的地址栏中输入transbot.ys168.com。
2.点击和本书对应的目录,并下载源代码文件压缩包。
3.将压缩包解压到计算机的“文档”文件夹 。如下图所示。
使用练习文件
本书每一章都解释了在什么时候以及如何使用必要的练习文件。需要使用练习文件的时候,书中会给出相应的指示,帮助你打开正确的文件。
如果想知道所有细节,可以参见下表,其中列出了本书要用到的所有Visual Studio 2013项目和解决方案,它们以文件夹的形式进行分组以便查找。练习通常会为同一个项目提供初始文件和完成之后的版本。有的练习提供Windows 7和Windows 8.1两个版本,操作步骤会针对不同操作系统给出相应的指示。已完成的项目存储在带有- Complete后缀的文件夹中。
注意 如果使用Windows 7、Windows 8、Windows Server 2012或Windows Server 2008 R2,按照Windows 7的步骤操作。如果使用Windows 8.1或Windows Server 2012 R2,按照Windows 8.1的步骤操作。
项目名称说明
第1章
TextHello 作为第一个项目,它指导你创建一个简单程序来显示欢迎文本
WPFHello 使用WPF技术在窗口中显示欢迎文本
第2章
PrimitiveDataTypes 演示如何使用基元类型来声明变量,如何向变量赋值,如何在窗口中显示值
MathsOperators 演示了算术操作符(+、–、*、/、%)
第3章
Methods 改进上个项目的代码,体会如何使用方法来建立代码的结构
DailyRate 指导你写自己的方法,执行方法,使用Visual Studio 2013调试器来单步执行方法
使用可选参数的DailyRate 演示如何让方法获取可选参数,如何使用具名参数来调用方法
第4章
Selection 演示如何用嵌套if语句实现复杂逻辑,例如比较两个日期的相等性
SwitchStatement 这个简单的程序使用一个switch语句将字符转换成相应的XML形式
第5章
WhileStatement 用while语句逐行读取源文件,在Windows窗体的文本框中显示每一行
DoStatement 使用do语句将十进制数转换成八进制 续表
项目名称 说明
第6章
MathsOperators 对第2章的MathsOperators项目进行改进,试验会造成程序执行失败的各种未处理的异常。然后,用try和catch关键字使应用程序更健壮,防止因为错误输入或操作而失败
第7章
Classes 演示如何定义自己的类,为它添加公共构造器、方法和私有字段;还演示如何用new关键字创建类的实例,如何定义静态方法和字段
第8章
Parameters 演示值类型和引用类型的参数的区别,还演示如何使用ref和out关键字
第9章
StructsAndEnums 定义结构来表示日期
第10章
Cards 使用数组来建模纸牌游戏中的一手牌
第11章
ParamsArrays 演示如何使用params关键字使方法能接受任意数量的参数
第12章
Vehicles 用继承创建简单的交通工具类,还演示如何定义虚方法
ExtensionMethod 演示如何为int类型创建扩展方法,允许将整数从十进制转换成其他进制
第13章
Drawing Using Interfaces 实现图形绘图包的一部分。用接口定义要由几何图形对象公开并实现的方法
Drawing Using Abstract Classes 扩展了Drawing Using Interfaces项目,将几何图形对象的常用功能集成到抽象类中
第14章
GarbageCollectionDemo 演示如何使用Dispose模式实现异常安全的资源清理
第15章
Drawing Using Properties 扩展第13章的Drawing Using Abstract Classes项目,用属性将数据封装到类中
AutomaticProperties 演示如何为类创建自动属性,如何用它们初始化类的实例
第16章
Indexers 该项目使用了两个索引器,一个根据姓名查找电话号码,另一个根据电话号码查找姓名
第17章
BinaryTree 演示如何使用泛型生成类型安全的结构,可包含任何类型的元素
BuildTree 演示如何使用泛型实现类型安全的方法,可获取任何类型的参数
第18章
Cards 升级第10章的代码,演示如何用集合建模一手牌
续表
项目名称 说明
第19章
BinaryTree 演示如何实现泛型IEnumerator<T>接口,为泛型Tree类创建枚举器
IteratorBinaryTree 用迭代器为泛型Tree类生成枚举器
第20章
Delegates 演示如何通过委托调用方法,将方法的逻辑和调用方法的应用程序分开
Delegates With Event 演示如何用事件提醒对象发生了某事,如何捕捉事件并执行需要的处理
第21章
QueryBinaryTree 演示如何通过LINQ查询从二叉树对象获取数据
第22章
ComplexNumbers 定义新类型来建模复数,并为这种类型实现常用的操作符
第23章
GraphDemo 生成并在WPF窗体上显示复杂图表。使用单线程执行计算
GraphDemo With Tasks 创建多个任务,并行执行图表计算
Parallel GraphDemo 使用Parallel类对创建和管理任务的过程进行抽象
GraphDemo With Cancellation 中途得体地取消任务
ParallelLoop 演示何时不该使用Parallel类创建和运行任务
第24章
GraphDemo 修改第23章的同名项目,使用async关键字和await操作符异步计算图表数据
PLINQ 使用并行任务,用PLINQ查询数据
CalculatePI 使用统计学采样计算PI的近似值。使用了并行任务
第25章
Customers Without Scalable UI 使用默认Grid控件进行Adventure Works公司的Customers 应用程序的UI布局。控件使用绝对定位,屏幕分辨率和设备大小改变时,不会自动伸缩
Customers With Scalable UI 使用嵌套Grid控件并定义行和列来实现控件的相对定位。这个版本的UI能自动适应不同的屏幕分辨率和设备大小。但在贴靠视图中表现不佳
Customers With Adaptive UI 对上一个可伸缩UI进行扩展。使用Visual State Manager检测切换到贴靠视图的事件,并相应修改控件布局
Customers With Styles
使用XAML样式更改字体和背景图片
第26章
DataBinding 使用数据绑定在UI中显示从数据源获取的客户资料;还演示了如何实现INotifyPropertyChanged接口,从而允许UI更新客户资料,并将改动发送回数据源
ViewModel 通过实现Model-View-ViewModel模式,将UI同数据源访问逻辑分开
Search 实现Windows 8.1搜索合约,按名字或姓氏搜索客户
续表
项目名称 说明
第27章
Data Service 这个解决方案包含一个Web应用程序来提供REST Web服务,使Customers应用程序能从SQL Server数据库获取客户数据。REST Web服务通过由实体框架创建的实体模型来访问数据库
Updatable ViewModel 这个解决方案中的Customers项目包含一个扩展的ViewModel,它提供许多命令,允许UI通过REST Web服务插入和更新客户资料