Tři veteráni: uživatelské srovnání integrovaných prostředí pro jazyk C#

Brzy, jazyk, nazývat

Zatímco pro programátora v C je aplikace kompozicí funkcí, C++ vývojář nahlíží na svět jako na kolekci objektů, jejichž modely lze převádět do virtuálního prostředí. Díky objektové abstrakci je modelování světa kolem nás mnohem zábavnější, než se na první pohled jeví. Programování s objekty přineslo přehršel dalších pozitivních vlastností, mezi nimiž nechybí zapouzdření, dědičnost, polymorfizmus a, samozřejmě, opětovná použitelnost jednou napsaného programového kódu.

[x$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$]

Objektově orientované programování (OOP) je pořád lahůdkou, na kterou nedají ostřílení vývojáři dopustit. Čas ovšem nejde zastavit, čehož důsledkem je, že C++ s OOP nebylo finálním stupínkem v genezi historie softwarového vývoje. Následovníkem se stává dynamické komponentové programování, které sice staví na základech položených OOP, ovšem jde mnohem dál. Klienti už nechtějí pouze samostatné aplikace, jak tomu bylo dříve. Kdepak, nyní je v kurzu sofistikovaná konfigurovatelnost, platformová interoperabilita, technologická synergie a především „přístup odkudkoliv a kdykoliv“. Jazyk C# byl zkonstruován právě proto, aby mohl čelit všem výzvám, které do nikdy neutichajícího světa vývoje softwarových aplikací přináší 21. století.

Jazyk C#, jenž je dílem společnosti Microsoft, je jedním z nejoblíbenějších prostředků pro vytváření řízených aplikací běžících v područí platformy .NET Framework. S první verzí jazyka si mohli vývojáři „popovídat“ již v roce 2002. „Ostré céčko“ mělo již od originální verze (1.0) všechny předpoklady pro to, aby se stalo centrem zájmu vývojářů, které okouzlila touha po rychlém, produktivním a zábavném programování široké palety aplikací. Ačkoliv z hlediska příbuzenstva bychom C# zařadili nejspíš do rodiny jazyků C a C++, ve skutečnosti nemá uvedený kandidát daleko ani k Javě, a dokonce ani k Visual Basicu.

Kategorizace jazyka však není až tolik důležitá. Podstatná je míra přidané hodnoty, kterou bohatá a vskutku inovativní syntakticko-sémantická struktura jazyka nabízí finálním uživatelům, tedy nám, programátorům. Jazyk C# na to jde velice chytře – neviditelné pastičky a léčky známé z C++ před námi důmyslně ukrývá, zatímco v jednom kuse předvádí, že s jeho pomocí se software vlastně „píše sám“. Je nasnadě, že umně podávané inteligentní magii nelze odolat, čehož důsledkem je velice rychlá doba osvojení. Vývojář se s jazykem sblíží takřka neuvěřitelně brzy, takže již po pár sezeních jsou z nich dobří kamarádi.

Druhá verze (s číselným označením 1.1) jazyka C# byla uvedena v první polovině roku 2003, ovšem co se programových konstrukcí týče, nepřinesla žádné zásadní změny. To se ovšem již nedá prohlásit o edici C# 2.0, která se oficiálního uvedení dočkala koncem roku 2005. Jazyk C# 2.0 byl naplněn mnoha opravdovými pochoutkami, z nichž vybíráme následující: podpora generického programování, statické a neúplné třídy, anonymní metody či možnost práce s nulovatelnými datovými typy. Technologická inovace se projevila v celé své kráse a vývojáři opět jásali. Nakoukneme-li do budoucnosti, zjistíme, že nás čeká C# ve verzi 3.0 s další kupou novinek (prozatím však nevíme, kdy bude uveden).

Jestliže jste se v nedávné minulosti pohrávali s myšlenkou začít psát své první aplikace v jazyce C#, máme pro vás dobrou zprávu. V našem přehledovém testu vás seznámíme se třemi digitálními pomocníky, kteří vám pomohou s pronikáním do tajů jazyka C#. Jedná se o tyto nástroje:

• Visual C# 2005 Express,
• Turbo C# 2006 Explorer,
• SharpDevelop 2.0.

První adept přichází z amerického Redmondu, další borec vychází ze stájí společnosti Borland a poslední kandidát je otevřeným projektem počítačových fanoušků. Všechny tři produkty sdílejí několik společných vlastností. Začněme charakteristikou jejich pořizovacích nákladů. Ty jsou nulové, neboť aplikace jsou k dispozici k bezplatnému převzetí na příslušných webových stránkách (ty uvádíme při bližším popisu toho kterého programu dále v textu). Pokračujeme sdělením, že ani jedna aplikace není pouhým editorem – ve všech případech jde o plnohodnotná integrovaná vývojová prostředí (IDE). To znamená, že programátor získá hezky vyvedenou kolekci všech nezbytných nástrojů, jako je editor zdrojového kódu, ladící program (debugger) či vizuální návrhář pro zhotovování grafických uživatelských rozhraní (GUI). Ať už si vyberete kterýkoliv produkt, výstupem vašeho programovacího úsilí se stane řízená aplikace .NET, která bude spouštěna a provozována uvnitř virtuálního exekučního stroje, jemuž odborníci říkají společné běhové prostředí CLR (Common Language Runtime). Kód řízených aplikací (zapsaný v C#) je při kompilaci překládán do společné mezijazykové vrstvy, kterou tvoří jazyk IL (Intermediate Language). Instrukce mezijazyka IL jsou později, přesněji za běhu aplikace, překládány virtuálním strojem CLR. Překlad na požádání se uskutečňuje za přispění Just-In-Time (JIT) kompilátoru, jehož úkolem je transformování IL kódu do formy nativních příkazů, jimž je instrukční sada procesoru třídy x86 schopna porozumět.

Při testování jsme kladli důraz na kritéria, která uvádíme v tabulce 1.

Tab. 1: Charakteristika hodnotících kritérií

Microsoft Visual C# 2005 Express, Borland Turbo C# 2006 Explorer,

Microsoft Visual C# 2005 Express

S kým jiným bychom mohli začít, než s tvůrcem jazyka C#? Přestože Microsoft tituluje svého svěřence s přídomkem „Express“ jako odlehčenou verzi „velkého“ Visual C# 2005, musíme hned na úvod říci, že produkt obsahuje vše, o čem může začínající a mírně pokročilý programátor v jazyce C# snít. Je vidět, že hoši z Microsoftu dbají na každý detail, což je bezesporu úspěšná „win-win“ strategie, která dává vývojářům na známost, že jsou to právě oni, kdo je centrem tohoto universa.

Visual C# 2005 přichází s nejnovější implementací jazyka C#. Je-li vaším společníkem „dvojkový“ C#, můžete směle sáhnout po generických datových typech, s nimiž je programování obecně použitelných abstraktních datových struktur jedna báseň. Potěší rovněž parciální (neúplné) třídy, které se nebrání svému rozdělení do několika zdrojových souborů. Milým zpestřením jsou statické třídy, tedy třídy, jež smějí obsahovat pouze definice statických členů (datových položek, metod, vlastností). Delegáti jsou uvolněnější, přičemž je lze provázat s anonymními metodami. U přístupových metod vlastností můžeme specifikovat přístupové modifikátory a tak nařídit, která přístupová metoda bude disponovat širší oblastí viditelnosti. Ruku v ruce s iterátory získáváme mocnou zbraň, díky které můžeme exaktně kontrolovat zpracovávání objektů v kolekci pomocí cyklu foreach. Nulovatelné datové typy – ve skutečnosti vylepšené hodnotové typy, které si poradí i s nulovými referencemi (null) – jsou pak již jenom pomyslnou třešničkou na dortu.

Zkrátka a dobře, v jazykové specifikaci je Visual C# 2005 na špici všeho dění a svým soupeřům to dává směle najevo.

Integrované vývojové prostředí vás přivítá úvodní obrazovkou, z které se snadno dovtípíte, že zelená je oblíbenou barvou vývojářů v jazyce C#. Stačí jedno klepnutí a přeneseme se do okna pro založení nového projektu. Visual C# 2005 předkládá před vývojáře tři základní projektové šablony, s nimiž se můžete pustit do budování Windows aplikací, konzolových aplikací a knihoven tříd. Specialitkou jsou dvě startovací sady, které vám v podobě „softwarových polotovarů“ ukážou rychlou cestu k sestavení vlastního spořiče obrazovky a programu pro správu filmotéky. Jak jsme s radostí zjistili, řady zdejších projektových šablon nejsou uzavřeny, neboť vývojáři je mohou rozšířit o své vlastní kousky. IDE nabízí výtečnou možnost pro tvorbu nových šablon z již existujících projektů.

Obr. 1: Startovací sady jsou konkurenční výhodou produktu Visual C# 2005 Express

Etapa vizuálního programování je svižná a intuitivní, na čemž má největší zásluhu skvěle vyvedený návrhář s bohatou porcí ovládacích prvků a komponent. Vynalézavé vodící linky ohlašují nejlepší pozice objektů na formuláři a inteligentní značky si poradí s běžnými činnostmi (kupř. naplnění panelu nástrojů standardními tlačítky). K upravování vlastností je určeno okno Properties, jemuž nečiní problém ani filtrování dostupných vlastností podle abecedy nebo funkční spřízněnosti. Stabilním členem party je Solution Explorer – správce řešení, jenž vám vždy poví, z jakých součástí je editovaný projekt složen.

Editoru zdrojového kódu vévodí proslulá technologie IntelliSense, jejíž reinkarnace ve Visual C# 2005 Express je citlivější a přesvědčivější než kdykoliv předtím. Vývojář se tudíž nemusí nijak zvlášť namáhat, neboť jeho kroky jsou pod bedlivým dohledem IntelliSense. V praxi to znamená, že se před vámi na každém kroku rozprostírají nabídky s datovými členy, vlastnostmi a metodami, které je možné v daném okamžiku použít. Instrukce a příkazy zdrojového kódu jsou poznačeny barevnými filtry, které zvyšují jejich čitelnost. Editor barevně zvýrazňuje rovněž ty partie kódu, které byly pozměněny od posledního uložení zdrojového souboru. Visual C# 2005 Express se nebrání ani refaktorizačním akcím, i když jejich počet (2) je vpravdě symbolický. Expanzivní šablony (code snippets) jsou předpřipravenými bloky kódu s okamžitou použitelností. Šablony jsou veskrze užitečné, bohužel jejich počet je nízký, což je škoda. (Navíc šablony pro jazyk C# se ani při nejlepší vůli nemohou srovnávat se šablonami, které vlastní Visual Basic 2005 Express.)

Na závěr jsme si ponechali elektronickou dokumentaci. Ta je vícesvazková, dobře segmentovaná a obsáhlá. Vyhledávači se tu a tam nepodaří najít to, co bychom zrovna potřebovali a jak jsme zaregistrovali, potíže mu v jistých chvílích dělá správné zarovnání textu podle stanovené velikosti okna. Znamenitou konkurenční výhodou je dynamická nápověda, která na pozadí vyhledává témata, jež se pojí s vaší činností uvnitř IDE. Zařazení dynamické nápovědy ocení zejména začátečníci, kteří se tak s rychlostí blesku dostanou ke kýženým informacím.

Borland Turbo C# 2006 Explorer

Společnost Borland se rozhodla obnovit tradici svých populárních vývojářských produktů, což je fakt, jenž s povděkem kvitujeme. Turbo C# 2006 je ve verzi Explorer přímým konkurentem expresního Visual C# 2005 od Microsoftu. Je jistě vzrušující sledovat, jak se mládenci z Borlandu s touto výzvou vypořádali.

Aniž bychom jakkoliv předbíhali, můžeme vám sdělit, že Turbo C# 2006 Explorer je velmi příjemný produkt. Vývojové prostředí je malováno v atraktivní šedě-stříbrné barvě, na každém kroku vás provádějí moderní oblé linky a hezky vykreslené ikonky, které jen tak hrají barvami. Podobně jako u Visual C#, i zde se uživatel nejprve setká s úvodní obrazovkou, která působí jako dobře vybavený průvodce. Jenom klik nás dělí od založení nového projektu. A jak zjišťujeme z dialogového okna, seznam projektových šablon je příjemně nabobtnalý. Vedle „povinných“ aplikací (formulářová aplikace pro Windows, konzolová aplikace a knihovna tříd) jsou zastoupeny rovněž webové aplikace a služby (ASP.NET 1.1) či knihovny standardních a webových ovládacích prvků. Novinkou je dvojice šablon využívajících služeb ECO (Enterprise Core Objects) prostředí, které zavádí účinné mechanizmy pro psaní objektově orientovaných aplikací pracujících s relačními databázovými zdroji.

Obr. 2: Turbo C# 2006 Explorer vás vítá

Uvnitř integrovaného vývojového prostředí jsme se cítili jako v komfortně vybaveném automobilu. Všechny prvky jsou logicky seskupeny, doplňují se a co je důležité, poskytují vývojáři rychlý přehled o veškerém dění. Vizuální návrhář naplno rozvíjí dovednosti vizuálního programování, které je tak snadné i díky desítkám ovládacích prvků a komponent. Vlastnosti objektů můžeme monitorovat v okně Object Inspector, zatímco celkový přehled nám zpřístupňuje Project Manager. Mezi návrhářem a editorem kódu se hbitě přepínáme pomocí chytře umístěných záložek, což je detail, který vykouzlí na tváři úsměv. Na druhou stranu, zamrzí absence chytrých vodících linek, s nimiž je konstrukce GUI přece jenom daleko větší dobrodružství. Nevíme, proč si Turbo C# 2006 Explorer s těmito pomocníky nerozumí, když Turbo C++ 2006 Explorer s nimi kamarádí jedna radost.

Při psaní zdrojového kódu se poněkud zarážíme, protože odhalujeme, že Turbo C# 2006 Explorer zná pouze starší verzi jazyka C# (1.1). O generických typech, anonymních metodách a dalších šikovných syntaktických konstrukcích si tak můžeme nechat jenom zdát. Ano, starší jazyková specifikace zabolí, možná o to víc, že jinak je editor zdrojového kódu opravdu při síle. Pokročilé formátování kódu, senzitivní technologie CodeInsight, sledování historie zdrojových souborů, výtečná lokální nápověda, doplňování příkazů a možnost použití živých šablon – to je jenom zlomek z mistrovství, které je editoru vlastní. Zejména živé šablony jsou super, tím spíš, že Turbo C# 2006 Explorer nám je dovoluje nejenom aplikovat, nýbrž rovnou vytvářet! Šablony nejsou ničím jiným než náležitě formátovanými XML soubory, ovšem editor nabízí pro jejich tvorbu mohutnou podporu. Nadmíru spokojeni jsme byli se začleněním refaktorizace: přes deset refaktorizačních akcí je na bezplatný software jistě hezký výkon.

Oblastí, kde Turbo C# 2006 Explorer exceluje, je modelování tříd, které spočívá na základech platformy Together. Proces návrhu třídních hierarchií, jakožto i dalších entit objektově orientovaného programování, je realizován pomocí jednotného jazyka UML 2.0. Technologie LiveSource zabezpečuje synchronizaci diagramů s fragmenty zdrojového kódu.

Systém elektronické dokumentace je podobný jako u Visual C# 2005 – i Borland vsází na více vzájemně provázaných informačních svazků, které jsou vrchovatě naplněny technickými informacemi. Naše jediná výtka směruje k opomenuté segmentaci, což je způsobeno tím, že dokumentace je přebraná z „většího“ C#Builderu. Tato disharmonie se v celé své šíří projeví zejména u nováčků, na které je Turbo C# 2006 Explorer zacílen v první řadě. Tito uživatelé se v informační bouři snadno ztratí a cestu ven nebudou hledat zrovna lehce.

SharpDevelop 2.0

SharpDevelop, neboli #develop, je otevřený projekt zkušených programátorů, jehož vývoj započal v roce 2000. Záměrem autorů bylo vytvořit otevřené a nezávislé integrované vývojové prostředí pro jazyk C#. Jak však čas ubíhal, SharpDevelop se kromě C# spřátelil i s Visual Basicem .NET, takže stejně dobře poslouží také vývojářům v tomto programovacím jazyce. Do našeho testu jsme zařadili aktuální verzi 2.0 a z hlediska objektivnosti jsme se soustředili pochopitelně pouze na vývoj v C#. Po testech produktů renomovaných softwarových producentů jsme byli sami hodně zvědaví, jak se s konkurencí tento otevřený program vyrovná.

Po spuštění programu spatříme okno s oranžovou rybkou, která je maskotem produktu. Záhy se ocitáme v modře oděném vývojovém prostředí. Vizuální styly SharpDevelopu 2.0 jakoby z oka vypadly kancelářskému balíku Office 2003. (Máte-li chuť, můžete zvolit o něco jemnější stříbrný odstín.) Program je k vývojářům v jazyce C# snad až nebývale štědrý, neboť obsahuje vskutku zajímavou směsici projektových šablon. Vybírat můžete z šablon pro tvorbu konzolových aplikací, aplikací pro systém Windows, knihoven ovládacích prvků, multimediálních aplikací běžících s podporou rozhraní DirectX a dokonce i služeb systému Windows. Sbírku dotváří ASP.NET webové aplikace a projekty pro Mono. Bohužel, vývoj webových aplikací není podložen vizuálním návrhářem.

SharpDevelop 2.0 pracuje s jazykovou specifikací C# 2.0, takže z tohoto hlediska vývojáři určitě strádat nebudou. Jako jediný produkt v testu k vám SharpDevelop dovede promlouvat v mateřské řeči – čeština je jedním z dvaceti jazykových balíčků, s nimiž program kooperuje. V praxi to znamená, že nabídky, dialogová okna a zprávy vývojového prostředí jsou před vás předkládány v přirozeně srozumitelné podobě.

Obr. 3: SharpDevelop 2.0 a jeho integrované vývojové prostředí

Jádrem vývojového prostředí je vizuální návrhář s kolekcí ovládacích prvků, správce projektů, okno s vlastnostmi a samozřejmě editor zdrojového kódu. Mile nás překvapila rychlost, s jakou jsme byli schopni nadesignovat rozhraní naší aplikace. Přijde-li na inteligentní polohování objektů na formuláři, pak si SharpDevelop 2.0 v ničem nezadá s Visual C# 2005 Express. Psaní programového kódu jsme s editorem zvládali bez větších problémů. Je již standardem, že editor zvýrazňuje syntaxi, nabízí alternativy, pomáhá s dokončováním příkazů a urychluje běžně prováděné činnosti (jako je třeba překrytí metody bázové třídy v podtřídě).

SharpDevelop 2.0 však není tuctovým produktem. Kdepak, jako každý správný bojovník, i on třímá v rukávu hned několik es. Zaujala nás především možnost automatické konverze programu v C# do podoby aplikace Visual Basicu .NET a opačně. Dalším plusem je možnost generování HTML dokumentace ve stylu Microsoft Help 2.0 podle XML dokumentačních značek rozmístěných po fragmentech zdrojového kódu. Při ladění svých aplikací mohou vývojáři sledovat programová vlákna, prohlížet hodnoty lokálních proměnných a rozebírat zásobník volání. Vyvíjený software lze podrobit sérii testů, přičemž vývojář může také analyzovat pokrytí kódu.

Do kategorie slabých stránek se řadí absence refaktorizace, chybějící produktová dokumentace v základní instalaci (uživatel je pořád odkazován na web) a nahodile fungující dynamická nápověda.

Vyhodnocení a doporučení

Vyhodnocení a doporučení

Dojmy z testování tří integrovaných vývojových prostředí pro jazyk C# vám nabízíme v tab. 2, která poukazuje na silné a slabé stránky testovaných produktů. Kvantitativní posouzení vývojářských nástrojů podle stanovených kritérií pak uvádíme v tab. 3.

Tab. 2: Zhodnocení testovaných vývojářských produktů z hlediska silných a slabých stránek

Tab. 3: Kvantitativní porovnání vývojářských nástrojů

Všechny tři testované produkty jsou schopny splnit potřeby začínajících a mírně pokročilých programátorů v jazyce C#. Pokud to s programováním myslíte vážně, doporučili bychom vám rozhodovat se mezi Visual C# 2005 Express a Turbo C# 2006 Explorer. Jednoznačného vítěze však nedovedeme ustanovit, protože jeho určení je závislé na vašich vlastních preferencích. Pokud bez nejaktuálnější jazykové specifikace jazyka C# nedáte ani ránu, pak jistě sáhnete po programu od Microsoftu. Jestliže vás naopak láká bohatě obdařený editor zdrojového kódu, skvělé živé šablony, podpora refaktorizace či softwarové modelování, pak se vaším favoritem stane Borland Turbo C# 2006 Explorer.