Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Ивановский государственный химико-технологический университет
Технология объектного программирования
Часть 2
Лабораторный практикум
Составители: Е. К. Шигалов
В. А. Бобкова
Иваново 2008
Стр.1
Составители: Е.К. Шигалов, В.А. Бобкова
УДК 613.19
Технология объектного программирования. Часть 2: Лабораторный
практикум. / Сост.: Е. К. Шигалов, В. А. Бобкова; ГОУВПО Иван. гос. хим.технол.
ун-т. Иваново, 2008. 72 с.
В учебном пособии представлены материалы для выполнения лабораторного
практикума по курсу «Технология объектного программирования». Пособие
имеет целью поддержку второй части единого курса по указанной дисциплине.
Рассмотрены следующие нетрадиционные приемы: использование технологии
файлов, отображенных в память, для корректировки дисковых файлов;
консольные приложения и использование функций ShellAPI Windows; разработка
собственных визуальных и невизуальных компонентов как на основе базовых
классов, так и “с нуля”. Эти приемы активно используют технологию
объектно-ориентированного программирования.
Пособие предназначено для самостоятельной работы студентов специальностей
«Информационные системы и технологии» и «Информационное обеспечение
систем управления».
Ил. 9. Библиогр.: 5 назв.
Рецензент доктор технических наук, профессор А.Н.Лабутин (Ивановский
государственный химико-технологический университет)
2
Стр.2
1. Файловые потоки (FileStream). Создание объекта программным путем.
Сохранение объекта в файле и считывание его из файла
Цель занятия: ознакомление с методами ReadComponent и WriteComponent
класса TFileStream; изучение примера создания объекта на основе базового
класса TButton программным путем.
Технология работы с файловыми потоками применяется для создания
файлов, организации доступа (чтения, записи, поиска данных, навигации по
файлу) к данным при обработке типизированных файлов, то есть файлов из записей,
структуру которых определяет пользователь. Запись - это прежде всего
пользовательский тип данных, некая структура. Заметим, что в некоторых языках
программирования записи так и называются структурами, хотя существуют
также понятия массива структур и структур в массивах. Применим запись к нестандартной
задаче - сохранению некоторого объекта вместе с его свойствами и
методами в дисковом файле.
Задание.
1.
Расположите на форме (рис.1) три обычные кнопки с именами btn_Create,
btn_Write и btn_Read, выполняющие следующие действия:
• btn_Create создает обычную кнопку на основе класса TButton, определяя
для нее один метод – реакцию на щелчок мышки, то есть обработчик события
OnClick;
• btn_Write записывает созданную кнопку в файл;
• btn_Read восстанавливает записанную кнопку из файла, одновременно переопределяя
метод обработки события OnClick. Внешне это выглядит как
вывод некоторого текста в ответ на щелчок после восстановления кнопки
с диска.
2. Используя методы обработки ошибок, корректно удалите файл, остающийся
на диске после сохранения кнопки. Учтите, что с этим файлом в данном
случае не связана никакая файловая переменная. Следовательно, файловую переменную
нужно объявить, назначить файлу, файл закрыть (Close) и после этого
удалить (Erase). Можно считать, что открытый файл – это ресурс, который
необходимо вернуть операционной системе.
3. Просмотрите в Help иерархию класcа TFileStream, уточните, какие классы
его порождают и какие еще методы, кроме WriteComponent и ReadComponent,
какие события и свойства класc TFileStream наследует из этих конкретных
классов.
3
Стр.3
Рис.1. Вид главной формы приложения
Указания и рекомендации
В конце раздела описания класса формы введите приведенный ниже
код, определяющий три процедуры в части Private. Первая из этих процедур
будет обеспечивать доступность всех кнопок формы в зависимости от текущей
ситуации, например, сделает недоступной кнопку "btn_Create" после создания
тестируемой кнопки. Запустите программу Stream.exe для ознакомления с тем,
как это может быть реализовано.
. . . . . . . . . . . . .
private
{ Private declarations }
procedure EnableButtons;
procedure BtnOnClick(Sender: TObject) ;
procedure BtnOnClick2(Sender: TObject);
public
{ Public declarations }
end;
Const
File_Name = 'StreamButton.str' ;
var
MainForm: TMainForm;
Btn: TButton;
implementation
4
Стр.4
Для определенности назовите файл для хранения кнопки "StreamButton.str", а
создаваемую программой кнопку назовите "Btn". Это будет объект класса TButton:
Var
Btn:
TButton;
Первая из процедур (в виде заготовки) может быть подобна следующей:
Procedure TMainForm.EnableButtons;
{ процедура определяет доступность кнопок }
begin
// Начальная инициализация доступности трех кнопок, как "False"
btn_Create.Enabled := False;
btn_Write.Enabled := False;
btn_Read.Enabled := False;
if Btn <> Nil Then
// кнопка Btn создана
btn_Write.Enabled := True
else
if FileExists (File_Name) Then
btn_Read.Enablwd:=True { разрешение на чтение, если файл существует }
else btn_Create.Enabled:=True;
end;
Эта процедура может быть применена сразу при создании формы следующим
образом:
а далее должна вызываться при каждом нажатии любой из кнопок и определять
их доступность.
Две другие процедуры будут обработчиками одного и того же события OnClick
для создаваемой кнопки, но назначаемыми в разное время ее жизни. В частности,
эти процедуры могут выводить два разных сообщения в диалоговое
окно. Они будут заимствоваться у формы. Это – методы формы, совместимые
по типу с событием OnClick, то есть явно имеющие только один параметр
Sender типа TObject. В реальности можно было бы для новой кнопки определить
класс, для этого класса написать пользовательский метод, определяющий
любой сложности реакцию на щелчок и перекрывающий (override) стандартную
реакцию на Click (если бы она была запланирована в классе-предшественнике).
Приведем в качестве примера простой код этих процедур-обработчиков:
5
Стр.5
procedure TMainForm.BtnOnClick(Sender: TObject);
begin
ShowMessage ('Thanks. I needed that !');
end;
procedure TMainForm.BtnOnClick2(Sender: TObject);
begin
ShowMessage ('Hello. It ''s nice to be back !');
end;
Для создания кнопки "в коде" используйте следующую процедуру:
procedure TMainForm.btn_CreateClick(Sender: TObject);
begin
Btn :=TButton.Create (Self);
Btn.Parent:=Self;
Btn.Left:=200;
btn.Top:=80;
btn.Height:=45;
btn.Caption:='Click me!';
btn.OnClick := btnOnClick;
EnableButtons;
end;
Процедура для записи кнопки имеет вид:
procedure TMainForm.btn_WriteClick(Sender: TObject);
Var
Stream : TStream;
begin
Stream := TFileStream.Create (File_Name, fmCreate );
try
Stream.WriteComponent(Btn);
Btn.Free;
Btn:=Nil;
EnableButtons;
finally
Stream.Free;
end;
end;
Посмотрите в Help, какие значения параметра, помимо fmCreate, может иметь
конструктор Create класса TFileStream (рис.2).
6
// назначили первый обработчик события
Стр.6
Рис.2. Описание конструктора Create класса TFileStream.
Процедура для чтения кнопки из потока:
procedure TMainForm.btn_ReadClick(Sender: TObject);
Var
Stream : TStream;
begin
Stream := TFileStream.Create (File_Name, fmOpenRead );
try
// btn:= (Stream.ReadComponent(Nil));
btn.OnClick := btnOnClick2;
EnableButtons;
finally
Stream.Free;
end;
end;
В заключение заметим, что в таком виде вам не удастся сохранять кнопку
в потоке и считывать ее, так как не хватает еще одного оператора а именно:
RegisterClass(TButton);
Если кнопка, или любой компонент, появилась на форме в процессе проектирования,
то класс формы и все компонентные классы будут зарегистриро7
//
ошибка: справа - тип TComponent !
btn:= TButton(Stream.ReadComponent(Nil)); // явное приведение типа к TButton
btn.Parent:=Self;
{ всегда назначайте "родителя" }
// заменили "для интереса" обработчик
Стр.7
ваны автоматически. В нашем случае кнопка создается программно, поэтому ее
класс должен быть зарегистрирован вручную. Только тогда экземпляры этого
класса могут быть использованы (загружены или сохранены) в VCL-потоковой
системе Delphi. Это может быть сделано как в начале основной программы (см.
ниже), так и в методе FormCreate.
{ ===== Основная программа ====== }
begin
RegisterClass (TButton);
// ShowMessage (GetClass('TButton').ClassName);
end.
Информация о процедуре RegisterClass в Help выглядит таким образом:
Рис.3. Описание процедуры RegisterClass.
Для закрытия формы может быть применен следующий код, использующий
в целях большей надежности обработку исключений:
8
Стр.8
2. Работа с файлами, отображенными в память
Цель занятия: изучение техники отображения файлов в оперативную
память и его корректировки на примере произвольного текстового файла.
Технология отображения файлов в память позволяет обойтись без
обычных операций файлового ввода-вывода, а именно: связать физическую память
на диске с адресом некоего виртуального адресного пространства вашей
программы и сослаться на содержимое файла с помощью обычного указателя
так, как будто файл располагается в оперативной памяти. Достоинство метода
состоит в том, что он позволяет манипулировать огромными блоками данных,
то есть открывать файлы размером в несколько гигабайт. Более того, при использовании
этого метода можно отображать файлы частично. Но в нашем
примере объем файла не должен быть очень большим, и файл будет текстовым,
так как мы отобразим его содержимое (для визуального контроля) в редактируемом
элементе управления TMemo.
Внешний вид программы представлен на рис.4.
9
Стр.9
Рис.4. Внешний вид программы для отображения текстового файла в память.
Здесь в диалоге открытия вы отбираете для отображения в память произвольный
текстовый файл, который выводится в компоненте TMemo. После этого
вы можете преобразовать все символы файла в верхний или нижний регистр
и тут же увидеть результат. Все это будет производиться с помощью функций
Win API и функций работы с памятью, то есть максимально быстро. Заметим,
что в нашей практике доводилось отображать бинарные файлы размером более
трех мегабайт с целью проведения их предобработки-декодирования, и этот
процесс на ПК 130 Mhz не занимал ощутимого времени. Это ожидаемый результат,
так как ведь именно с помощью данного механизма ОС Windows загружает
и выполняет EXE-и DLL-файлы. Кроме того, отображенные файлы позволяют
организовать разделение их данных между различными процессами,
выполняющимися одновременно на одном компьютере. Сейчас мы отметили
три области применения этой методики, но рассмотрим только собственно отображение
файлов, так как именно оно может заинтересовать разработчика.
Доступ к содержимому отображенных в памяти файлов
В результате отображения дисковый файл связывается с некоторой областью
виртуальной памяти процесса (напомним, что в Windows 9x/NT/2000/XP
каждому процессу выделяется 4 Гб виртуального адресного пространства). Для
организации этой связи необходимо выполнить последовательно несколько
этапов: создать или открыть файл, создать объект отображения файла (filemapping
object), создать специальное окно просмотра (file view). Далее система
сама выполняет кэширование, буферизацию и загрузку данных файла в это окно
просмотра, а также управляет выделением и освобождением памяти. Нам
остается только организовать редактирование данных.
10
Стр.10