4822

Основные понятия и принципы системы Delphi

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Основные понятия и принципы системы Delphi. Цель: Дать студентам общие сведения об объектно-ориентированном языке программирования Delphi. План занятия. Организационный момент. Изучение нового материала. Контрольные вопросы. ...

Русский

2012-11-27

454 KB

68 чел.

Основные понятия и принципы системы Delphi.

Цель:

Дать студентам общие сведения об объектно-ориентированном языке программирования Delphi.

План занятия.

  1.  Организационный момент.
  2.  Изучение нового материала.
  3.  Контрольные вопросы.
  4.  Резюме.
  5.  Домашнее задание.

Изучение нового материала.

Бурное развитие вычислительной техники, потребность в эффективных средствах разработки программного обеспечения привели к появлению систем программирования, ориентированных на так называемую «быструю разработку», среди которых можно выделить Borland Delphi. В основе систем быстрой разработки (RAD-систем, Rapid Application Development – среда быстрой разработки приложений) лежит технология визуального проектирования и событийного программирования, суть которой заключается в том, что среда разработки берет на себя большую часть генерации кода программы, оставляя программисту работу по конструированию диалоговых окон и функций обработки событий. Delphi – это среда быстрой разработки, в которой в качестве языка программирования используется Object Pascal. В основе идеологии Delphi лежит технология визуального проектирования и методология объектно-ориентированного событийного программирования.

   Приложения (прикладные программы) Delphi являются интерактивными системами, в которых для организации взаимодействия между пользователем и программой используются методы (подпрограммы), управляемые событиями.

   Основой объектно-ориентированного программирования является объект. Объект можно определить как совокупность данных (компонентов) и методов работы с ними. Объектно-ориентированная программа – это совокупность объектов и способов их взаимодействия. Обмен информацией между объектами производится с помощью сообщений. Сообщения являются результатом появления событий.      

   Событие – это отклик на внешнее воздействие. Суть программирования, управляемого событиями, состоит в отслеживании таких событий, которые требуют реакции приложения. В процессе функционирования операционной системы (ОС) Windows возникает много различных событий, но только некоторые из них требуют отклика конкретного приложения. Среда Delphi связывает методы (реакцию) приложения с событиями, происходящими в ОС. Язык программирования, используемый в Delphi, на самом нижнем уровне тесно связан с внутренними функциями Windows. Эта связь скрыта в компонентах, объектах и методах Delphi. С их помощью система визуального  программирования упрощает создание Windows-приложений. Обо всех событиях, происходящих в системе, Windows передает сообщения методам приложений. В зависимости от типа события выбирается адресат сообщения. Программа приложения для Windows – это набор объектов, посылающих и принимающих сообщения. Каждый из объектов, соответствующих элементам интерфейса Windows, может содержать обработчики разнообразных сообщений.

   Приложения Windows содержат различные типы объектов, которые взаимодействуют друг с другом и внешним миром (с входными и выходными устройствами) посредством сообщений, посылаемых в ответ на события. В процессе выполнения приложения объекты могут создаваться и уничтожаться. Это связано с необходимостью экономии ресурсов ПК (персонального компьютера). Для создания объектов используются специальные методы их создания – конструкторы. А для уничтожения – деструкторы.

   Одна из главных задач Delphi – разработка приложений для работы с базами данных. В Delphi можно работать с различными СУБД (системами управления базами данных).

   Объекты в Delphi – это элементы, из которых строится приложение: форма, рамка, кнопка, метка и пр. Объектом является и включаемый визуальный компонент (например, кнопка) в том виде, как он представлен во время помещения его на форму и во время выполнения программы. Объекты изображаются на экране до выполнения самой программы. Поэтому программирование в Delphi – визуальное.

   Основным окном разрабатываемого приложения является форма. В процессе разработки приложения при размещении объекта на форме (например, кнопки) в визуальной среде основные параметры объекта (размер, положение на экране, цвет и пр.) сразу отображаются в виде реального компонента на форме, а соответствующий ему код на языке Object Pascal автоматически записывается в исходный файл формы, который отображает объект в процессе выполнения программы. Затем этот исходный код компилируется в исполняемый машинный код, который выполняется быстрее, чем интерпретируемый код других визуальных сред разработки.

   Не весь код программы, написанной для Delphi, находится в приложении Delphi. Небольшая его часть фактически является частью Windows. Например, коды для стандартных окон диалога и кнопок полностью получены от Windows. Delphi просто использует их, выполняя  соответствующие вызовы из Windows DLL (Dynamic Linked Library).

   Схематично взаимосвязь программ с Delphi и Windows представлена на рис.

Схема взаимосвязи программы приложения с Delphi и Windows

Свойства и реакция объектов на события

   Свойства – это атрибуты (основные характеристики), которые описывают особенности объекта; например, отображают такие характеристики, как цвет, высота, ширина и положение объекта. На внешний вид объекта можно воздействовать (изменять его) во время разработки и выполнения приложения, изменяя его свойства.

   Практически все объекты реагируют на определенные события от мыши и клавиатуры.

   Приложения Windows используют методы (подпрограммы) обработки событий для управления взаимодействием между программой и пользователем и для реакции на действия ОС. Программный код, который пишет программист в Delphi, будет обеспечивать реакцию на события. Подпрограмма, которая реагирует на событие, называется обработчиком события (Events). Delphi работает с событиями путем вызова определенных процедур – обработчиков (Handler) событий. Если процедура не связана с данным событием, то оно игнорируется и выполняется стандартная реакция системы или не производится никакого действия.

Основные понятия и принципы программирования

   Компьютерная программа — это набор элементарных команд процессора, представленных в файле в виде последовательности байтов (машинный код). Каждая команда может быть закодирована одним или несколькими байтами. Программы в таком виде можно составлять вручную, но подобная работа человеку просто не под силу из-за неудобства управления процессором напрямую с помощью простых команд. Поэтому программа пишется на одном из языков программирования, как обычный текст. Этот текст называется исходным текстом (или исходным кодом) программы.

   Основные, наиболее часто используемые команды языка программирования называются операторами и обычно записываются с помощью специально предназначенных для этого символов или ключевых слов. Например, занесение результата вычисления выражения в некоторую ячейку памяти компьютера обычно производится с помощью оператора присваивания соответствующего значения. Действия, выполняемые над имеющимися в программе значениями, называются операциями. Они отображаются в тексте с помощью специальных символов. Комбинации данных и операций над ними называются выражениями.

   Алгоритмы и программы

   Перед тем как начать составлять программу, надо предварительно придумать и продумать алгоритм ее работы, представляющий собой строгое, формальное, не допускающее неоднозначностей и двусмысленностей описание процесса решения задачи. После того как алгоритм готов, на его основе и составляется (кодируется) программа.

   Исходный текст программы автоматически переводится в набор инструкций процессора с помощью специальной программы, называемой компилятором. В среде Delphi для этого достаточно выполнить всего одну команду или нажать одну клавишу. Процесс компиляции — перевода (трансляции) исходного текста в конкретные команды процессора выполняется очень быстро. За секунду программа-компилятор анализирует и транслирует тысячи строк исходного кода.

Среда Delphi 7 и ее составляющие

   Среда Delphi 7 представляет собой интегрированную оболочку разработчика, в которую входит набор специализированных программ, ответственных за разные этапы создания готового приложения.

Основные окна системы Delphi

   Вид экрана после запуска Delphi несколько необычен. Вместо одного окна на экране появляются пять:

  •  главное окно — Delphi;
  •  окно стартовой формы — Form 1;
  •  окно редактора свойств объектов — Object Inspector;
  •  окно просмотра списка объектов — Object Tree View;
  •  окно редактора кода — Unit1.pas.

   Окно редактора кода почти полностью закрыто окном стартовой формы.

   Главное окно занимает верхнюю часть экрана. В нем расположены: строка заголовка, строка главного меню, панель инструментов и панель палитры компонентов. После загрузки Delphi заголовок главного окна: 'Delphi 7 - Projectl'.

   Все основные команды разработки расположены в главном меню. Они позволяют выполнить действия над файлами проекта, модулей, форм. Меню позволяет управлять проектом приложения, окнами интерфейса Delphi и использовать систему оперативного справочника (Help).

   Панель инструментов расположена в левой части главного окна и служит для более удобного и быстрого обращения к наиболее важным командам главного меню. Набор команд панели инструментов можно настроить с помощью команды Customize из всплывающего (контекстного) меню этой панели. На панели инструментов размещены 4 подпанели с кнопками с ярлычками посказок: New Items (новые данные), Open file (открыть файл), Sаvе(сохранить), Save All (сохранить все), Open Project (открыть проект), Add file to project (добавить файл к проекту), Remove file from project (исключить файл из проекта), Help contents (содержание помощи), View Unit (просмотр модулей), View Form (просмотр форм), Toggle Form\Unit (переход от формы к модулю и обратно), New Form (создать новую форму), Run (F9) (запустить приложение), Pause (приостановить выполнение приложения), Trace into (F7) (построчно выполнить), Step over (F8) (построчно выполнить, в том числе подпрограмму за одно нажатие F8).

   Панель палитры компонентов расположена в правой части главного окна среды разработчика. Она открывает доступ к VCL (Visual Component Library - библиотеке визуальных компонентов) и содержит кнопки с пиктограммами компонентов VCL. С помощью палитры компонентов можно выбрать и включить в приложение всевозможные интерфейсные элементы управления: кнопки, меню, списки, панели и пр. Палитра компонентов состоит из ряда страниц с различными группами компонентов. В Delphi можно изменять содержимое страниц Палитры компонентов и добавлять в нее пиктограммы собственных компонентов.

   Каждый элемент панели инструментов и панели палитры компонентов представлен в виде кнопки с пиктограммой. Кроме того, если поместить курсор мыши на кнопку и подержать секунду или две, появится подсказка в виде ярлычка желтого цвета с именем типа компонента.

   Окно Инспектора объектов - это двухстраничное окно редактора  свойств объектов предназначено для редактирования значений свойств объектов. Оно отображает свойства или события одного или нескольких выбранных объектов или форм. Окно Инспектора объектов содержит 2 страницы: страницу свойств (Properties) и страницу событий (Events). В верхней части Инспектора объектов страницы помечены закладками (tabs). С их помощью можно переходить со страницы на страницу в процессе разработки приложения. В верхней части Инспектора объектов расположен выпадающий список с именами компонентов активной формы: окно с кнопкой справа. При нажатии на кнопку появляется выпадающий список, из которого можно выбрать и тем самым активизировать требуемый объект формы.

   Окно формы расположено с правой стороны рабочего поля над окном редактора кода (текста модуля формы). Это визуальное изображение главного окна приложения. Оно содержит заголовок и рабочую область формы для размещения компонентов приложения. В правой части заголовка расположены - стандартные оконные управляющие элементы: уменьшить, увеличить, закрыть форму. Рабочая область размечена специальной сеткой, по которой выравниваются расставляемые компоненты.

   

   В скомпилированном приложении сетка не появляется. Окно формы содержит органы взаимодействия пользователя с задачей в процессе выполнения приложения. Для новых форм заголовок этого окна по умолчанию = 'Form 1'. В процессе разработки приложения его можно изменить. Простые программы имеют одну форму, более сложные могут иметь ряд форм.

   Когда компонент из палитры компонентов помещен в окно разрабатываемой формы, его имя попадает в список Инспектора объектов, который отображает информацию о свойствах компонента, выбранного в окне формы. Все данные о компоненте представлены на двух страницах Инспектора объектов. Причем в нем отображается информация о том объекте, который выбран в окне активной формы или из списка объектов Инспектора. Инспектор объектов связан с редактором кода. Каждый компонент является объектом и имеет свои свойства и методы. Свойства отображают состояние компонента (его место на форме, размеры и пр.). Методы реализуют реакцию компонента на различные события (нажатие кнопки мыши на кнопке формы, перемещение мыши по форме, отпускание кнопки мыши и пр.). Тексты методов для реализации реакции компонента содержит Редактор кода.

   Окно редактора кода содержит код (текст) программы на языке Object Pascal. В нижней части окна есть закладка с именем Code для перехода из Окна формы в Окно редактора кодов. Каждая форма имеет текст соответствующего ей модуля. По умолчанию имя модуля формы Form1 = 'Unit 1.pas'. В верхней части Окна редактора имеются закладки для выбора текста одного из открытых модулей. Список всех модулей, доступных в приложении, можно вызвать с помощью кнопки - View Unit на панели инструментов или пункта меню View\Units. В нижней части Окна редактора отображается также информация компилятора (сообщения об ошибках, обнаруженных на этапе компиляции) и интегрированного отладчика. Окно редактора является многостраничным. Если проект содержит несколько модулей, редактор обеспечивает доступ и работу с каждым из них. Переход от модуля к модулю осуществляется с помощью закладок, расположенных в верхней части Окна редактора или команды подменю View\Units.

Файлы проекта.

   В состав проекта приложения, разрабатываемого в Delphi, обязательно входят файлы со следующими расширениями:

  1.  .dpr – главный файл проекта. Содержит исходный код инициализации приложения и создания форм.
  2.  .pas – файлы программных модулей, содержащих исходный код на языке Object Pascal. Для каждой формы, входящей в состав проекта, создается отдельный программный модуль. В исходном тексте такого модуля содержится объявление класса формы. При размещении на форме компонентов конструктор форм Delphi автоматически вносит необходимые изменения в объявление класса этой формы. То же самое происходит и при создании обработчиков событий. Таким образом, Delphi выполняет объем "черновой работы" по модификации исходного кода класса формы, позволяя разработчику сосредоточится только на создании программного кода, определяющего функциональность формы.
  3.  .dfm – файл форм. Практически все операции, выполняемые в конструкторе форм при визуальной разработке, записываются в файл формы соответствующего программного модуля. В этот файл помещаются конкретные значения свойств формы и ее компонентов, в отличие от самого модуля, в котором хранятся только объявления элементов формы и их программный код.
  4.  .res – файл ресурсов проекта. Содержит пиктограмму, которая затем сохраняется в выполняемом файле приложения, и другие ресурсы.

   После сохранения и компиляции проекта, в одном каталоге с ним создается еще несколько файлов. Они являются вспомогательными.

   Главный файл проекта (.dpr).

   Содержимое главного файла проекта представлено в следующем листинге.

program Project1;

uses

 Forms,

 Unit1 in 'Unit1.pas' {Form1};

{$R *.res}

begin

 Application.Initialize;

 Application.CreateForm(TForm1, Form1);

 Application.Run;

end.

   Слово program сообщает компилятору о том, что данная программа предназначена для создания выполняемого файла. После него указывается имя проекта (в данном случае Project1).

   Раздел uses

   Перечисляются программные модули Object Pascal, которые система Delphi должна скомпоновать с данной программой при создании выполняемого файла. Модуль Forms, с которого начинается перечень модулей проекта, - это одна из составных частей библиотеки визуальных компонентов. Назначение этого модуля состоит в определении характеристик форм в приложениях, разрабатываемых в Delphi. Остальным модулям соответствуют формы, созданные для конкретного проекта. Здесь указывается имя модуля (Unit1), имя файла с исходным кодом этого модуля (Unit1.pas), а также имя формы, хранящейся в данном модуле (Form1). Имени формы соответствует значение свойства Name каждого объекта класса TForm в том виде, в котором оно отображается в инспекторе объектов Delphi.

   Раздел $R

   Директива $R сообщает компилятору, что проект нужно включить ресурс Windows, указанный в директиве. Символ звездочки, указанный в качестве имени файла, означает, что имя файла ресурса совпадает с именем файла проекта. Файл ресурсов (.res) создается автоматически при компиляции проекта.

   Объект Application

   Объект Application – это экземпляр класса TApplication. Он создается автоматически и предназначен для управления приложением в целом. Инициализация приложения начинается с вызова метода Application.Initialize. После него последовательно для каждой формы вызывается метод Application.CreateForm. этот метод создает формы, то есть загружает их в оперативную память. Если в проекте используется несколько форм, то непосредственно при инициализации приложения обязательно необходимо создавать только ту форму, которая является главной. Остальные формы можно создавать динамически, то есть в процессе работы приложения. Такой подход позволяет более рационально использовать системные ресурсы и ускоряет запуск приложений.

   Метод Application.Run

   С метода  Application.Run и начинается работа приложения. Он запускает цикл обработки сообщений, на котором построена работа программ. Приложение завершает работу при поступлении сообщения о его закрытии.

   Файлы программных модулей (.pas)

   Рассмотрим структуру файлов программных модулей на примере модуля Unit1, представленного в листинге.

unit Unit1;

interface

uses

 Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

 Dialogs;

type

 TForm1 = class(TForm)

 private

   { Private declarations }

 public

   { Public declarations }

 end;

var

 Form1: TForm1;

implementation

{$R *.dfm}

end.

   Программный модуль состоит из двух разделов, обозначенных ключевыми словами interface и implementation. В интерфейсном разделе (между ключевыми словами interface и implementation) указываются элементы программного модуля, доступные для других модулей и программ. Здесь объявляются функции, процедуры, переменные, константы и типы. Здесь в интерфейсном разделе указаны ссылки на подключаемые модули, а также автоматически созданные Delphi объявления класса формы Form1.

   Объявление переменной экземпляра формы:

var

 Form1: TForm1;

   Здесь объявляется переменная Form1 типа TForm. Тип TForm1 – это созданный при помощи конструктора форм Delphi класс, производный от класса TForm. Переменная Form1 инициализируется оператором Application.CreateForm. так как эта переменная объявлена в интерфейсном разделе, то к ней можно обращаться и модифицировать ее значение из главного файла проекта, а также из других модулей. Для того, чтобы можно было обращаться к переменной Form1 из других модулей, в разделе uses этих модулей должна быть указана ссылка на модуль Unit1. в разделе реализации, после ключевого слова implementation, располагается программный код модуля. Все операторы, помещаемые в раздел реализации, доступны только внутри данного программного модуля. Для того, чтобы получить доступ к тем или иным элементам извне модуля, необходимо поместить соответствующие объявления в интерфейсный раздел этого модуля. Типичным случаем организации программного модуля является размещение объявления функции в разделе interface, а операторов это функции implementation.

   Файлы форм (.dfm)

   В файле .dfm описывается каждый компонент формы, включая значения всех свойств. Просмотреть или отредактировать файл формы можно в редакторе исходного кода. В следующем листинге показано текстовое представление формы.

object Form1: TForm1

 Left = 192

 Top = 114

 Width = 696

 Height = 480

 Caption = 'Form1'

 Color = clBtnFace

 Font.Charset = DEFAULT_CHARSET

 Font.Color = clWindowText

 Font.Height = -11

 Font.Name = 'MS Sans Serif'

 Font.Style = []

 OldCreateOrder = False

 PixelsPerInch = 96

 TextHeight = 13

end

   Здесь можно изменить любые свойства самой формы и расположенных на ней компонентов.

Контрольные вопросы.

  1.  В чем суть Delphi?
  2.  Что является основой программирования?
  3.  Понятие события.
  4.  Среда Delphi и ее составляющие.
  5.  Перечислите файлы проекта.

Резюме.

  1.  Delphi – это среда быстрой разработки, в которой в качестве языка программирования используется Object Pascal. В основе систем быстрой разработки лежит технология визуального проектирования и событийного программирования, суть которой заключается в том, что среда разработки берет на себя большую часть генерации кода программы, оставляя программисту работу по конструированию диалоговых окон и функций обработки событий.
  2.  Основой объектно-ориентированного программирования является объект. Объект можно определить как совокупность данных (компонентов) и методов работы с ними.
  3.  Событие – это отклик на внешнее воздействие. Суть программирования, управляемого событиями, состоит в отслеживании таких событий, которые требуют реакции приложения.
  4.  Вместо одного окна на экране появляются пять: главное окно; окно стартовой формы;окно редактора свойств объектов; окно просмотра списка объектов; окно редактора кода.
  5.  В состав проекта приложения, разрабатываемого в Delphi, обязательно входят файлы со следующими расширениями:
    •  .dpr – главный файл проекта. Содержит исходный код инициализации приложения и создания форм.
    •  .pas – файлы программных модулей, содержащих исходный код на языке Object Pascal. Для каждой формы, входящей в состав проекта, создается отдельный программный модуль.
    •  .dfm – файл форм. Практически все операции, выполняемые в конструкторе форм при визуальной разработке, записываются в файл формы соответствующего программного модуля. В этот файл помещаются конкретные значения свойств формы и ее компонентов, в отличие от самого модуля, в котором хранятся только объявления элементов формы и их программный код.
    •  .res – файл ресурсов проекта. Содержит пиктограмму, которая затем сохраняется в выполняемом файле приложения, и другие ресурсы.

Домашнее задание.

   Повторить основные операторы языка Turbo Pascal.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

66013. Инвестиционный рейтинг регионов 97.5 KB
  Рейтинг крупнейшего независимого агентства Эксперт РА это взаимосвязанная оценка двух осей инвестиционной привлекательности: риска и потенциала. Им в ходе оценки составляющих инвестиционного климате инвестиционного риска и потенциала используется около двух сотен исходных количественных и качественных характеристик.
66014. Внутренний долг РФ с 2007-2012 года 55.46 KB
  Структура и динамика государственного внутреннего долга по состоянию на 1 мая 2007 года в части государственных ценных бумаг номинированных в валюте Российской Федерации Виды государственных ценных бумаг млрд.
66015. Внешняя задолженность 28.59 KB
  В случае внешнего государственного долга кредиторами правительства выступают: иностранные государства иностранные юридические лица международные финансовые институты МВФ связанный с ним Парижский клуб Лондонский клуб Всемирный банк.
66016. Международный валютный фонд, МВФ 33.27 KB
  На Бреттон-Вудской конференции ООН по валютно-финансовым вопросам 22 июля 1944 года была разработана основа соглашения Хартия МВФ. Наиболее существенный вклад в разработку концепции МВФ внесли Джон Мейнард Кейнс возглавлявший британскую делегацию...
66017. Антикризисная программа Китая 34 KB
  Учитывая что промышленность этой страны в большей части ориентирована на экспорт а мировой и в первую очередь американский спрос с учетом кризиса существенно снизился китайское правительство в своих планах по поддержке экономики сделало ставку...
66018. Бюджетные системы зарубежных стран 31 KB
  Принцип обязательного облечения бюджета в форму акта, принимаемого представительным органом власти, означает требование законодательного оформления бюджета. В большинстве стран бюджет принимается в виде закона
66019. Особые экономические зоны. Свободные экономические зоны РФ, оффшоры 57 KB
  Развитием особых экономических зон в России занимается специально созданная управляющая компания Особые экономические зоны единственным акционером которого является государство. На территории ОЭЗ действует особый режим осуществления предпринимательской деятельности...