Среда объектного визуального программирования delphi
* Раздел о Delphi написан Е.А.Ереминым.
Созданный в 1970 г. Н. Виртом, язык программирования Паскаль не оставался чем-то неизменным. Хотя основная его часть сохранилась прежней, появился целый ряд усовершенствований и дополнений, которые были направлены на облегчение программирования задач все возрастающей сложности. Например, типа данных string не было в первоначальной версии языка, в то время как представить без него современный Паскаль практически невозможно.
Позднее были добавлены более сложные конструкции: Н. Вирт предложил структуру программы из модулей unit, для возможности реализации объектного программирования был введен тип object. В результате возможности Паскаля значительно возросли и он по-прежнему мог удовлетворить запросы любого самого изощренного системного программиста. Известна, например, высокая оценка языка, которую дал в одной из своих книг знаменитый американский программист Питер Нортон: «Лично я пользуюсь и языком Паскаль, и языком Си. Мои популярные сервисные программы «Утилиты Нортона» были написаны на Паскале, а затем переписаны на Си. Мне нравятся оба эти языка. Я считаю, что сам по себе Паскаль лучше, в нем меньше возможностей допустить ошибку...».
С появлением графической среды Windows положение существенно изменилось. Конечно, реализовать программу с современным оконным интерфейсом на Паскале было возможно, но для этого требовалось немалое мастерство и много времени.
Чтобы исправить это положение, в 1996 г. фирма Borland, известная своими разработками в области реализации языков программирования, выпустила компилятор нового поколения Delphi. Прежде всего, это мощный компилятор языка Паскаль. дополненного рядом существенно новых возможностей для программирования в среде Windows. Но не только. Delphi - это система, имеющая интерфейс качественно нового типа, позволяющий при составлении текста программы видеть те графические объекты, для которыхона пишется -так называемая, система визуального программирования.
Delphi является системой программирования очень высокого уровня. Она берет на себя значительную часть работы по управлению компьютером, что делает возможным в простых случаях обходиться без особых знаний о деталях ее работы.
В отличие от традиционных систем программирования, Delphi даже «сама» пишет значительную часть текста программы: описания объектов, заголовки процедур и многое другое. Программисту остается только вписать необходимые строчки, определяющие индивидуальное поведение программы, которые система не в состоянии предугадать. Но даже здесь Delphi во многих случаях сама указывает место, где надо разместить эти строки.
Вершиной автоматизации процесса программирования являются, так называемые, эксперты. Эксперт - это диалоговое окно, которое помогает пользователю описать, что он хочет видеть в своей программе. Например, Эксперт проекта спрашивает, необходимо ли вам системное меню и какого из предложенных типов ваш проект. Проанализировав введенные ответы. Delphi пишет код программы на Паскале. Отметим, что эксперты могут быть созданы самим пользователем.
Чтобы составить себе некоторое представление о работе в Delphi, проследим за реализацией в системе конкретной пробной программы, рекомендованной в качестве первого шага освоения Delphi в одном из руководств. Опустим для простоты описание несущественных сейчас деталей, касающихся вида экрана и объектов управления на нем. Сосредоточим свое внимание на сути процесса создания программы в среде Delphi.
Еще до того, как программист успел что-то сделать, система при запуске уже выполнила значительную работу. Во-первых, она создала для будущей программы стандартное окно (в Delphi его принято называть формой). Во-вторых, уже сгенерирован текст программы довольно значительной длины, который необходим для порождения этой формы на экране.
Теперь попробуем что-нибудь сделать сами. Выберем из предлагаемого широкого ассортимента стандартных объектов наиболее простой - кнопку. Найдем ее изображение в верхней части экрана (в Delphi ее называютпалитрой компонентов) и щелкнем на нем мышкой. Тем самым мы дали системе знать, что нам нужна именно кнопка. Остается указать, в какое место формы поместить компонент. Подведем курсор «мыши» к требуемому месту и снова щелкнем - появится изображение кнопки. При необходимости с помощью мыши кнопку можно легко передвинуть или изменить ее размеры.
Заметим, что текст программы после появления кнопки увеличился - Delphi автоматически добавила необходимое описание.
Уже сейчас можно посмотреть на то, что получилось, в действии. Запустим программу и увидим на экране стандартное окно Windows, содержащее кнопку. В отличие от этапа проектирования, компоненты при выполнении программы «оживают»: если щелкнуть по этой кнопке мышкой, то будет видно, как она нажимается. (Правда, никакого эффекта пока нет, так как он еще не запрограммирован.)
Итак, мы уже запустили собственное Windows-приложение, хотя не набрали еще ни одной строчки текста с клавиатуры!
Теперь сделаем нашу кнопку действующей. Вернемся в режим проектирования и дважды щелкнем мышкой по кнопке. После этого Delphi вынесет на первый план текст программы и установит маркер в то место, где мы должны набирать текст, тем самым как бы призывая описать действия по нажатию на кнопку. Введем строку
Form I .Color : = clAqua
Несколько слов по ее расшифровке. Свойство Color (цвет) объекта Forml (нашей формы) получает значение clAqua (буквы с1 указывают на цвет, a Aqua - это название одного из 16 стандартных цветов). Снова запустим программу и нажмем кнопку - форма поменяет свой цвет.
Описанный выше пример хорошо показывает стиль работы с Delphi, существенно отличающийся от традиционного стиля программирования. Конечно, реальные задачи посложнее, но работа протекает примерно так же.
На примере описанной выше программы видно, что многие компоненты Delphi имеют свое визуальное изображение. Замечательным достоинством системы является то, что размещение компонентов на экране, а также задание начальных значений их свойств (размера, цвета, вида бордюра и др.) Delphi позволяет осуществлять на этапе конструирования формы без написания какой-либо программы. Для этой цели предусмотрено специальное окно, называемое инспектором объектов, в котором перечислены все доступные в режиме проектирования свойства выделенного компонента и их текущие значения. Разумеется, любое из них при необходимости легко изменить, что немедленно скажется на внешнем виде объекта Например, если в окне Инспектора объектов изменить цвет, то система тут же перекрасит компонент. Иными словами, можно до запуска программы видеть, как будет выглядеть на экране проектируемая форма.
Такой способ работы с объектами, имеющими графическое представление, принято называть визуальным программированием.
Визуализация процесса позволяет значительно быстрее увидеть результат своих усилий, делает его наглядным. Не последнюю роль при этом, по-видимому, играют эмоции и эстетические чувства - стремление красиво разместить объекты, подобрать их цвет и т.п. Замечено, что даже люди, которые не умеют рисовать, часто с интересом и удовольствием занимаются построением изображенийиз готовых элементов.
Какие еще перспективные черты заложены в систему Delphi?
Напомним, что Delphi работает в среде Windows и позволяет создавать для нее программные продукты. Первая (16-разрядная) версия Delphi прекрасно функционирует под любой разновидностью Windows, в то время как вторая (32-разрядная; более мощная, но достаточно хорошо совместимая с первой) требует более мощной операционной системы, например, Windows'95. Учитывая, что фирма «Microsoft» -главный разработчик системного программного обеспечения для персональных компьютеров - уделяет сейчас основное внимание именно развитию Windows, с этой точки зрения компилятор для Windows нельзя не признать перспективным.
Кроме того, Delphi является системой объектного программирования. Delphi позволяет не только использовать уже ставшие классическими объекты типа object, но и позволяет создавать новые, которые могут иметь графическое изображение и обладать свойствами стандартных элементов среды Windows. Такие объекты получили название визуальных компонентов; для их описания используется специально зарезервированное слово class. Помимо уже встречавшихся выше формы и кнопки, примерами визуальных компонентов могут служить меню, списки, поля редактирования, полосы прокрутки, таблицы и многое-многое другое. К Delphi прилагается целая библиотека стандартных визуальных компонентов - Visual Component Library. Очень важно, что библиотеку эту каждый пользователь может пополнить, добавляя в нее собственные компоненты.
Еще одной существенной чертой системы программирования Delphi является ее открытость - почти все имеющиеся в системе объекты реализованы на языке Паскаль и могут быть легко дополнены новыми. Например, если вас по какой-либо причине не устраивает стандартный редактор чисел, вы можете написать собственный и подключить его к системе.
Таким образом, среда Delphi содержит в себе все наиболее передовые черты системы программирования. Она является мощным и в то же время несложным в использовании инструментальным средством для создания приложений с современным интерфейсом (в том числе и обучающих программ). Из-за своего высокого уровня системы программирования типа Delphi даже получили специальное название - Среда быстрой разработки приложений,RAD (Rapid Application Development).
Если посмотреть на компоненты, входящие в стандартную библиотеку, то многие из них словно специально созданы для обучающих программ. Рассмотрим несколько примеров.
Возьмем радиокнопки - группу кнопок, названную так благодаря функциональному сходству с переключателями в радиоаппаратуре. Основной особенностью радиокнопок является то, что из всей группы в нажатом состоянии всегда находится только одна кнопка. В педагогической интерпретации это выглядит как наиболее примитивный метод опроса - выбор единственного правильного ответа из списка предложенных. Если же вам захочется иметь несколько правильных ответов на вопрос, возьмите другую разновидность кнопок - Check Box (обычно этот термин переводят как «кнопки с независимой фиксацией»). У таких кнопок состояние никак не зависит от окружающих кнопок.
Для тех. кому традиционное тестирование кажется устаревшим, найдутся другие компоненты, например: Image - образ, изображение. Помимо возможности разместить картинку на экране, этот полезный компонент обладает способностью «чувствовать на себе» щелчок мышки, что позволяет элементарно реализовать контроль вопросов типа «Найдите и укажите на карте остров Мадагаскар». Кроме того, во все. компоненты библиотеки Delphi заложена технология «Drag and drop-«Перенеси и оставь». Благодаря ей можно располагать объекты на экране определенным образом при выполнении задания «Составьте схему из батареи, амперметра, выключателя и резистора».
Наконец, если в компьютере есть устройство считывания с компакт-дисков или хотя бы набор звуковых файлов, в Delphi предусмотрен специальный компонент -проигрыватель, позволяющий включать в урок музыку или звуки.
Важным достоинством Delphi как инструментальной среды является то, что ее компилятор делает автономные ЕХЕ-файлы. Они будут работать в среде Windows даже на той ЭВМ, на которой нет системы Delphi. Это свойство выгодно отличает Delphi от других аналогичных сред, например, от Microsoft Visual Basic.
Завершая краткое знакомство с системой Delphi, рассмотрим некоторые наиболее важные базовые понятия, лежащие в ее основе.
Все объекты в Delphi характеризуются свойствами.Свойство - это атрибут объекта, определяющий то, как объект выглядит или как он может себя вести. Например, свойства, определяющие внешний вид кнопки: color - ее цвет, left и top -координаты левого верхнего угла, heigt и width - высота и ширина. В качестве примера свойств, определяющих, как кнопка может себя вести, опишем свойство «enabled» (от английского давать возможность, разрешать, разблокировать, включать). Оно может принимать значения TRUE или FALSE - в зависимости от этого кнопка либо будет фиксировать на себе щелчок мыши, либо нет.
Отметим, что свойство является своеобразным обобщением понятия поля объекта object, так как помимо имени и типа дополнительно содержит способы записи и чтения значения поля. Например, при выполнении строки Form I.Color := clAqua происходит не просто запись значения, характеризующего цвет, в определенное место памяти, а вызывается метод Forml.SetColor(clAqua). Этот метод не только производит присвоение, но и перекрашивает форму.
Еще одно важное понятие Delphi - это событие. Термин «событие» заимствован из Windows, его значение проще всего объяснить на примерах. В частности, событиями являются воздействия пользователя на клавиатуру или мышь (нажатие на клавишу или ее отпускание, движение мыши и т.п.). Кроме того, событием являются любые изменения состояния экрана: создание окна, изменение его размеров и многие другие (таблица с описанием полного списка событии занимает несколько страниц).
В ответ на любое событие в системе Windows передает управление обработчику события (event handler). Обработчик события - это программа, которая определяет реакцию объекта на это событие. Если пользователь не предусмотрел действия по данному событию. Windows обработает его сама; в частности, она может просто проигнорировать событие.
Благодаря такой идеологии программа на Delphi фактически представляет собой совокупность относительно самостоятельных обработчиков всевозможных событий.
Рассмотрим еще одно понятие -метод. Метод - это процедура или функция класса, определяющая поведение объекта. Метод приводит к выполнению определенной последовательности действий, часть из которых может быть связана с изменением внешнего вида объекта. Так, применение к форме Forml процедуры Close не просто удаляет ее из списка окон Windows, но и обеспечивает его исчезновение с экрана. Другой пример - метод SetFocus для формы переносит на нее фокус ввода, т.е. она становится активной и принимает набор с клавиатуры. Кроме того, метод выносит изображение активного окна на первый план и выделяет цветом его заголовок.
Отметим, что понятие метода в Delphi не отличается от введенного ранеепонятия при описании Object Pascal.