Анатомия ASP .NET. ASP .NET в действии

ASP .NET — один из компонентов .NET Framework. О платформе .NET Framework можно прочитать в других курсах, например, в курсе С# или лекции 2 курса "Введение в теорию программирования. Функциональный подход", поэтому перечислим кратко основные черты этой технологии:

ADO .NET — набор классов, предназначенных для доступа к базам данных Microsoft SQL Server, к источникам данных OLEDB и к файлам XML.

Разные части вашего проекта могут быть написаны на разных языках, это называется interoperability. Мы попробуем написать проект, где одна из страниц будет на Visual Basic, а другая — на С#.

Компьютерные языки бывают компилируемыми и интерпретируемыми. В процессе компиляции программы, написанной на компилируемом языке, создается выполняемый файл (в Windows — .exe). Он выполняется быстро, но не может исполняться на другой платформе. Машина, на которой она выполняется, должна иметь похожую конфигурацию. Например, если программа использует динамическую библиотеку DLL, то эта библиотека должна быть установлена и на целевой машине. Интерпретируемые программы компилируются в момент выполнения, поэтому они работают медленнее, но не зависят от конкретной машины. В .NET Framework применяется двухэтапная компиляция, то есть первый этап — это компиляция в MSIL, а вторая — компиляция "just-in-time" компилятором во время исполнения. JIT-компилятор оптимизирует код для той машины, на которой он исполняется. В ASP .NET страница компилируется в MSIL при первом обращении клиента к странице. Вместе с ней компилируются классы, которые она использует. Если вы применяете Visual Studio 2005, можно не ожидать первого запроса, а принудительно скомпилировать все страницы вашего проекта. Это позволит выявить синтаксические и другие ошибки.

MSIL — это ассемблер, не зависящий от машины. Он может выполняться на любой машине, где установлена CLR. Проект Mono пытается перенести CLR на другие платформы, позволяя взаимодействовать серверам, работающим на разных платформах.

Вы можете ознакомиться с проектом на сайте http://mono-project.com. На странице http://go-mono.com/archive/xsp-0.10.html находится XSP — сервер ASP .NET, который может служить расширением сервера Apache — основного сервера *nix-систем.

Как работает ASP .NET

Когда мы инсталлируем .NET, в соответствующих директориях C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\ помещается также файл aspnet_isapi.dll. Это — ISAPI-расширение, и предназначено оно для получения запросов, адресованных ASP .NET-приложениям (*.aspx *.asmx и т.д.), а также для создания рабочих процессов aspnet_wp.exe, обрабатывающих запросы. Интернет-сервер — IIS или встроенный в WebMatrix и в Visual Studio Cassini — используют это расширение, когда им надо обработать обращение к страницам с расширением aspx.

Этот модуль разбирает (parse) содержимое страниц aspx вместе с файлом отделенного кода и генерирует класс на языке страницы с объектом Page. Страница aspx отличается от обычной HTML-страницы наличием серверных элементов управления, которые описываются специальными тегами. Для понимания работы ASP .NET важно отметить, что каждому тегу элемента управления соответствует свой член класса страницы. Например,

<asp:Label ID="Label1" runat="server"></asp:Label>

преобразуется в

@__ctrl = new global::System.Web.UI.WebControls.Label();

Основная задача объекта Page — посылка HTML-кода в выходной поток. Этот класс компилируется в библиотеку DLL, которая загружается в процесс web-сервера. Последующие запросы к странице также обрабатывает DLL, если исходный код страницы не меняется. Все эти файлы можно найти в директории "Temporary ASP.NET Files" текущей версии .NET. Если мы работаем в среде разработки Visual Studio 2005 или VWD, для каждого проекта создается своя поддиректория.

Типы страниц и папок проекта

В проект можно добавлять новые файлы через диалог New File.

Если снять отметку с флажка "Place code in separate file", Visual Studio создаст один файл, в котором будет и страница, и код для ее обработки (в стиле WebMatrix).

Все файлы помещаются в директорию проекта. И наоборот, все файлы, которые будут помещены в директорию проекта, станут его частью. Для web-сайтов не существует специального файла .csproj, в котором перечислялись бы его составные части, как это было в предыдущих версиях Visual Studio. Структура решения (solution) описывается в текстовом файле .sln. В решение могут входить несколько web-сайтов и библиотек.

В ASP.NET 2.0 имеются специальные поддиректории проекта для разных типов файлов. Например, в папке App_Code хранятся общедоступные классы, текстовые файлы и некоторые другие (DataSet, диаграмма классов). Файлы с расширениями .cs или .vb, попавшие туда, автоматически компилируются, когда запрашивается любая страница проекта. В App_Data содержатся источники данных, используемых в проекте, — базы данных Access и Microsoft SQL, XML-файлы. К этой директории нельзя получить доступ извне, а только из самого приложения. В папке Themes хранятся темы проекта (лекция 13). Применение тем позволяет настроить единообразный внешний вид сайта и централизованно им управлять. В App_GlobalResources находятся ресурсы, например, таблицы строк, которые можно создавать на разных языках. Язык ресурсов выбирается автоматически в зависимости от настроек браузера пользователя. В папке App_WebReferences находятся ссылки на используемые web-сервисы.

Можно создавать собственные поддиректории проекта, например, для хранения картинок.

Проект на двух языках

Проект web-сайта состоит из страниц aspx и классов, которые используются на страницах (и, конечно, разнообразных ресурсов). Файлы с классами, к которым можно обратиться из разных страниц, помещают в специальную папку App_Code. При компиляции они помещаются в одну сборку — библиотеку DLL в формате portable executable. Совершенно неважно, на каком языке написан класс, если это язык .NET.

Готовые скомпилированные сборки сторонних производителей тоже можно использовать в проекте. Их помещают в папку Bin. При этом их необходимо импортировать в проект:

<%@ Import Namespace="MyCustomNamespace" %>

Создайте новый проект. Добавьте в него файл, выбрав тип файла Class и язык Visual Basic. Среда сама предложит поместить его в папку Code. Назовем его CustomClass. У него будет очень простой код. Всего одна функция, которая добавляет слово Hello к имени, переданному в качестве параметра:

Imports Microsoft.VisualBasic

Public Class CustomClass

    Public Function GetMessage(ByVal name As String) As String
        Return "Hello,  "  name
    End Function
End Class

Добавьте в проект страницу CodeFolder_cs.aspx. Эта страница написана на C#, но она использует класс, написанный на VB .NET:

<%@ page language="C#" %>

<script runat="server">

  void Button1_Click(object sender, EventArgs e)
  {
    CustomClass c = new CustomClass();
    Label1.Text = c.GetMessage(TextBox1.Text);
  }
</script>

<html>
<head>
    <title>ASP.NET Inline Pages</title>
</head>
<body>
    <form id="Form1" runat="server">
      <h1>Welcome to ASP.NET 2.0!</h1>
      <b>Enter Your Name:</b>
      <asp:TextBox ID="TextBox1" Runat="server"/>
      <asp:Button ID="Button1" Text="Click Me" 
OnClick="Button1_Click" Runat="server"/>
      <br />
      <br />
      <asp:Label ID="Label1" Text="Hello" Runat="server" />
    </form>
</body>
</html>

На странице определена форма, напоминающая форму Windows-приложения. На ней имеется кнопка, нажатие на которую обрабатывается в функции Button1_Click. В ней создается класс и вызывается его функция GetMessage с параметром, который берется из элемента редактирования. Возвращаемое значение записывается в элемент Label1. В более простом варианте это выглядит так:

Label1.Text = "Hello "+TextBox1.Text;

Класс может быть написан на C#, а использоваться из страницы на Visual Basic:

using System;
public class CustomClass2
{
    public String GetMessage(String input) {
        return "Hello from C# " + input;
    }
}

Код страницы CodeFolder_vb.aspx:

<script runat="server">

  Sub Button1_Click(ByVal sender As Object, ByVal e As 
System.EventArgs)
    Dim c As New CustomClass2
    Label1.Text = c.GetMessage(TextBox1.Text)
  End Sub
</script>

Однако поместить в директории App_Code можно только на одном языке. Если там будут находиться файлы на разных языках, проект не будет компилироваться. Для того чтобы использовать два языка, необходимо создать поддиректорию, добавить ее в файл web.config и поместить в нее файлы на другом языке.

Регистрация в файле web.config:

<configuration>
  <system.web>
    ...
    <compilation>
      <codeSubDirectories>
        <add directoryName="VBCode"/>
        <add directoryName="CSCode"/>
      </codeSubDirectories>
    </compilation>
    ...
  </system.web>
</configuration>

Директивы

На каждой странице aspx обычно задаются директивы, с помощью которых Вы можете контролировать поведение страницы. Можно считать их языком, на котором вы общаетесь с компилятором, указывая ему, как обрабатывать данную страницу. Директивы обычно помещают в начале файла. Мы уже встречались с директивой Page в первой лекции.

Синтаксис объявления директив такой:

<%@ [Directive] [Attribute=Value] %>

Можно объявить несколько директив одновременно:

<%@ [Directive] [Attribute=Value] [Attribute=Value] %>

В ASP .NET 2.0 существует 11 директив.

Пока что подробно рассмотрим Page и Import.

Директива Page

Директива Page позволяет установить свойства страницы, которые будут использованы во время компиляции. Эта директива используется чаще остальных, поэтому ее необходимо рассмотреть более подробно.

Наиболее важные атрибуты директивы перечислены в таблице.

Пространства имен библиотеки классов

Библиотека классов FCL содержит тысячи классов. Для удобства использования они объединены в пространства имен. Чтобы обращаться к классам, объявленным в пространстве имен, без указания полного пути, его нужно импортировать в проект. Если вы хотите работать с файлами формата XML, вам нужно импортировать пространство имен System.XML. В страницах отделенного кода на C#, как всегда, используется директива using.

using System.XML;

На странице aspx — директива Import

<%@ Import Namespace= "System.XML " %>

Для каждого пространства имен требуется отдельная директива Import.

Visual Studio .NET и VWD по умолчанию включают в страницу на C# наиболее часто используемые пространства имен. На страницу aspx импортировать эти пространства имен не требуется.

using System;
using System.Data;
using System.Configuration;
using System.Collections;
using System.Web;
using System.Web.Security;
using System.Web.UI;
using System.Web.UI.WebControls;
using System.Web.UI.WebControls.WebParts;
using System.Web.UI.HtmlControls;

Например, в пространстве имен System.Web.UI находится класс Page, без которого не может существовать ни одна страница ASP .NET, в System.Web — HttpRequest и HttpResponse.

Программа просмотра классов

Как же узнать, какие классы имеются в библиотеке классов .NET? Для этого предназначен Object Browser (Visual Studio 2005) и Class Browser WebMatrix. Чтобы открыть Object Browser в Visual Studio 2005 или VWD Express, выберите пункт меню View —> Object Browser. Если вы используете WebMatrix, то Class Browser находится в той же папке меню Windows, что и WebMatrix — All Programs —> ASP.NET WebMatrix. В формате ASP .NET Class Browser включен в состав Framework SDK.

Все имеющиеся пространства имен показаны как узлы древовидной структуры. Нас интересует System.Web. Раскройте этот узел. Внутри оказались другие пространства имен. Раскройте System.Web.UI. Там находится большое количество классов, интерфейсов, делегатов, перечислений. Их можно узнать по иконкам. Например, иконка делегата похожа на чемодан.

— класс

— интерфейс

— событие

— перечисление

— метод

— свойство

Выберите класс Page. В окошке справа появится список его методов, полей и событий. Если выбрать метод, в третьем окне под вторым появится его описание. Внутри класса находятся еще две папки — классов-прародителей (Base Classes) и классов-потомков. Все их тоже можно просмотреть. Object Browser показывает и классы текущего проекта. Если классы закомментированы тегами генерации документации XML, то эта информация тоже видна, например Summary, Parameters, Values, Returns.

Исследуя свойство IsPostBack, можно узнать, что оно имеет булевское значение и предназначено только для чтения.

Проверка соответствия стандартам

Существуют разные стандарты HTML и xHTML. Более поздние стандарты предъявляют более строгие требования, например, хHTML 1.1 не разрешает пользоваться <br> и другими простыми тегами без закрывающей косой черты <br/>. В то же время старые стандарты не поддерживают новые теги.

В заголовке HTTP-запроса указывается стандарт документа, Visual Studio 2005 во всех страницах указывает следующий стандарт:

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" 
"http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">

Этот стандарт требует наличия атрибута xmlns в теге <html> — ссылки на сайт с описанием стандарта.

<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

Многие страницы, сделанные для предыдущих версий ASP .NET, не имеют такого атрибута. В панели инструментов Html Source Editing также находится выпадающий список, где можно выбрать стандарт или версию браузера, для которого предназначена данная страница. Страница автоматически проверяется на соответствие этому стандарту.