Основы программирования на C#

Тема 1. Основные конструкции языка C#

• Структура простейшей программы. Программа «Hello World».
• Типы данных, используемых в C#. Правила описания и использования переменных в выражениях. Инициализация переменных. Время жизни и область видимости. Константы и их типы в программе.
• Типы данных (по способу хранения в памяти): типы значения, ссылочные типы. Встроенные типы. Упаковка и распаковка.
• Линейные вычисления. Организация консольного ввода/вывода в C#. Арифметические и бинарные операции.
• Приведение типов данных.
• Алгоритмы ветвления. Логические и тернарные операции.
• Циклические алгоритмы.
• Работа с датой и временем

Тема 2. Процедуры в C#

• Организация подпрограмм (процедуры, функции) в C#.
• Возвращение значений из подпрограммы
• Передача параметров в подпрограмму. Использование служебных свойств ref, out.

Тема 3. Структурные типы данных

• Перечисления.
• Структуры (struct [TypeName]) в C#. Архитектура структурного типа и особенности использования в программе.
• Архитектура класса (class [TypeName]) в C#. Поля, методы, конструкторы, свойства. Атрибуты доступа к элементам класса: public, protected, private, static.
• Экземпляр класса (объект) как ссылочный (reference) тип данных. Особенности использования объекта в выражениях и передача в метод как параметра. Клонирование объектов.
• Использование обобщений – generetic типов в классах.
• Понятие «контракта» для структурного типа данных. Знакомство с интерфейсами (interface), понятие полиморфизма типов.
• Время жизни и область видимости объектов, управление временем жизни объекта, финализация и disposable шаблон.

Тема 4. Коллекции – range data в C#

• Массивы в .Net. Инициализация, многомерные массивы. Поиск и сортировка в массивах классическими методами. Классы, инкапсулирующие массивы и свойства — индексаторы.
• Списки, словари и множества.
• Использование коллекций в .Net через специализированные интерфейсы. Унификация работы с коллекциями данных в .Net. Цикл foreach(…).
• Специализированные коллекции: стек, очередь, связанные списки, потоко-защищенные коллекции.

Тема 5. Делегаты, лямбда-выражения, события

• Делегаты (delegate): простые и multicast – делегаты. Использование делегатов. Анонимные делегаты. Полиморфизм кода при помощи делегатов.
• Использование делегатов при сравнении, сортировке и поиске объектов в коллекциях.
• События (event) в .Net.
• Лямбда-выражения в C# и их связь и делегатами. Применение лямбда-выражений вместо анонимных делегатов.
• Основы LINQ. Работа с коллекциями через LINQ. Использование LINQ расширений для стандартных интерфейсов коллекций.
• Работа со строками в .Net, основы регулярных выражений.

Тема 6. Наследование в классах .Net

• Базовые и производные классы, преобразование и приведение наследованных типов.
• Наследование и доступность элементов классов при наследовании. Доступ к элементам базовых классов.
• Конструкторы базовых и производных классов.
• Виртуальные и абстрактные методы. Полиморфизм типов.
• Запечатанные классы и методы. Расширение класса без наследования.
• Специальные базовые типы.

Тема 7. Файлы и потоки

• Понятие потока данных, класс Stream, операции с потоком данных: позиция и поиск, длина потока, чтение / запись, очистка.
• Конкретные типы потоков, иерархия классов, производных от Stream и классы – адаптеры потоков. Работа с текстовыми и бинарными файлами.
• Файлы и каталоги. Операции с файлом, каталогом. Операции с имеем файла.
• Взаимодействие между процессами:
  • файлы, проецируемые в память (memory mapped files)
  • анонимные и именованные каналы (PipeServerStream и PipeClientStream)
• Сериализация. Использование BinaryReader, BinaryWriter, сериализация CLR. ISerializable интерфейс и собственная (custom) сериализация.
• Основы логирования в приложениях. Использование стандартных логгеров log4net, system event log и .Net Enterprise Library.
• Работа с сетью. Класс NetworkStream и производные. Обмен данными по TCP/IP и Http протоколу.
• Краткое введение в шифрование данных, использование crypto-stream.

Тема 8. Обработка исключений и время жизни объектов

• Исключения (exceptions): источники, обработка, выбрасывание (throw) исключений, типизированные исключения, необработанные исключения.
• Время жизни объекта, сборка «мусора». Деструкторы и финализация.
• Взаимодействие классов, реализующих интерфейс IDisposable и обработка исключений
• Упаковка типа Nullable .

Тема 9. Работа с XML данными

• XML, что это такое, структура XML документа.
• Простое чтение / запись XML документов (SAX parsing). Классы XmlReader, XmlWriter.
• XML сериализация пользовательских типов данных в .Net.
• Понятие схемы XML документа. Валидация XML документа по схеме.
• DOM подход для работы с XML документами. Применение LINQ to XML библиотеки для чтения.

Тема 10. Многопоточное программирование в .Net 4.5

• Простой запуск задачи в параллельном потоке. Свойства класса Thread и базовые операции с потоками вычислений. Простейший способ асинхронного исполнения задачи – использование класса Timer.
• Стандартный пул потоков в .Net, класс ThreadPool.
• Выполнение задачи асинхронно через асинхронные делегаты.
• Синхронизация доступа к ресурсам между несколькими потоками: мониторы, оператор lock, семафоры, мьютексы, объекты событий, класс Interlocker.
• Синхронизация выполнение нескольких асинхронных задач: Async call backing, waiting и др. средства синхронизации задач.
• Стандартные средства выполнения асинхронных задач в .Net 4.5:
  • Parallel framework (Parallel LINQ, класс Parallel)
  • задачи, класс Task
  • асинхронные возможности языка C# 4.5 – служебные слова async и await.

Тема 11. Рефлексия (отражение) типов

• Понятие сборки в .Net, метаданных сборки и типы рефлексии, классы Assembly, Module, MemberInfo, Type, TypeInfo.
• Полная рефлексия типов через классы – описатели типов, конструкторов, методов, полей и свойств.
• Роль атрибутов в .Net. Атрибуты уровня сборки (файл AssemblyInfo.cs). Атрибуты компилятора, CLR. Пользовательские атрибуты.
• Управление решением Visual Studio, включающего несколько проектов.
• Позднее связывание сборок. Загрузка сборки или только метаданных. Использование классов на позднем связывании. Рефлексия атрибутов на раннем и позднем связывании.
• Имена сборок, строгие имена (подпись сборок), глобальный кэш сборок GAC.
• Процессы, домены приложений в .Net и объектные контексты. Загрузка сборок в отдельные домены и взаимодействие между ними.

Тема 12. Работа с базами данных MS SQL Server

• Основы проектирования баз данных. Язык запросов к БД – SQL. Основы T-SQL для MS SQL Server.
• ADO.NET Framework для доступа к данным MS SQL Server в приложениях .Net.
• Использование DataSet и типизированных DataSet для представления данных БД в .Net приложении.
• Основы ORM framework – Entity Framework для MS SQL Server. EDMX-model, code first, fluent data context.

Тема 13. Основы WCF

• WCF как собрание API интерфейсов для распределённых вычислений. Обзор архитектуры WCF.
• Шаблоны проектов WCF в visual Studio. Базовая структура приложения WCF.
• Адрес, привязка (binding), контракт и служба WCF.
• Служба WCF и ее хостинг. Масштабирование относительно рабочих потоков службы.
• Клиентское приложение WCF.
• Асинхронный вызов методов службы WCF.