C# mit .NET

Materialien zum Buch ... 30

Über diese Auflage ... 31

1. Allgemeine Einführung in .NET ... 33

1.1 ... Warum .NET? ... 33

1.2 ... .NET unter die Lupe genommen ... 39

1.3 ... Assemblies ... 51

1.4 ... Die Entwicklungsumgebung ... 53

1.5 ... Git -- Versionskontrolle leicht gemacht ... 62

2. Grundlagen der Sprache C# ... 67

2.1 ... Konsolenanwendungen ... 67

2.2 ... Grundlagen der C#-Syntax ... 74

2.3 ... Variablen und Datentypen ... 79

2.4 ... Operatoren ... 105

2.5 ... Datenfelder (Arrays) ... 118

2.6 ... Kontrollstrukturen ... 127

2.7 ... Programmschleifen ... 138

3. Das Klassendesign ... 155

3.1 ... Einführung in die Objektorientierung ... 155

3.2 ... Die Klassendefinition ... 158

3.3 ... Referenz- und Wertetypen ... 166

3.4 ... Die Eigenschaften eines Objekts ... 167

3.5 ... Methoden eines Objekts ... 176

3.6 ... Konstruktoren ... 204

3.7 ... Der Destruktor ... 211

3.8 ... Konstanten in einer Klasse ... 212

3.9 ... Statische Klassenkomponenten ... 214

3.10 ... Namensräume (Namespaces) ... 221

3.11 ... Aktueller Stand der Klasse »Circle« ... 232

4. Vererbung, Polymorphie und Interfaces ... 235

4.1 ... Die Vererbung ... 235

4.2 ... Der Problemfall geerbter Methoden ... 244

4.3 ... Typkonvertierung und Typuntersuchung von Objektvariablen ... 251

4.4 ... Polymorphie ... 257

4.5 ... Weitere Gesichtspunkte der Vererbung ... 265

4.6 ... Das Projekt »GeometricObjectsSolution« ergänzen ... 268

4.7 ... Eingebettete Klassen ... 272

4.8 ... Interfaces (Schnittstellen) ... 272

4.9 ... Das Zerstören von Objekten -- der Garbage Collector ... 292

4.10 ... Die Ergänzungen in den Klassen »Circle« und »Rectangle« ... 299

5. Delegaten, Ereignisse und Lambda-Ausdrücke ... 301

5.1 ... Delegaten ... 301

5.2 ... Ereignisse eines Objekts ... 311

5.3 ... Lambda-Ausdrücke ... 328

5.4 ... Änderungen im Projekt »GeometricObjectsSolution« ... 334

6. Strukturen, Records und Enumerationen ... 339

6.1 ... Strukturen -- eine Sonderform der Klassen ... 339

6.2 ... Datensatztypen -- Klassen mit Standards ... 348

6.3 ... Klassen, Strukturen oder Records? ... 352

6.4 ... Enumerationen (Aufzählungen) ... 355

6.5 ... Boxing und Unboxing ... 357

7. Fehlerbehandlung und Debugging ... 359

7.1 ... Laufzeitfehler erkennen ... 360

7.2 ... Debuggen mit Programmcode ... 383

7.3 ... Fehlersuche mit Visual Studio ... 391

8. Auflistungsklassen (Collections) ... 399

8.1 ... Collections im Namespace »System.Collections« ... 399

8.2 ... Die Klasse »ArrayList« ... 403

8.3 ... Die Klasse »Hashtable« ... 415

8.4 ... Die Klassen »Queue« und »Stack« ... 421

8.5 ... Eigene Auflistungen mit »yield« durchlaufen ... 424

8.6 ... Collection Expressions ... 427

9. Generics -- generische Datentypen ... 429

9.1 ... Bereitstellen einer generischen Klasse ... 431

9.2 ... Bedingungen (Constraints) festlegen ... 434

9.3 ... Generische Methoden ... 438

9.4 ... Generische Attribute ... 439

9.5 ... Generics und Vererbung ... 441

9.6 ... Typkonvertierung von Generics ... 443

9.7 ... Generische Delegaten ... 444

9.8 ... »Nullable«-Typen ... 445

9.9 ... Generische Collections ... 447

9.10 ... Kovarianz und Kontravarianz generischer Typen ... 452

9.11 ... Generische Mathematik ... 457

9.12 ... Ergänzungen im Beispielprojekt »GeometricObjectsSolution« ... 459

10. Weitere C#-Sprachfeatures ... 461

10.1 ... Implizit typisierte Variablen ... 461

10.2 ... Anonyme Typen ... 462

10.3 ... Erweiterungsmethoden ... 463

10.4 ... Spezielle Methoden ... 467

10.5 ... Operatorüberladung ... 474

10.6 ... »Nullable«-Referenztypen ... 485

10.7 ... Die »with«-Anweisung ... 490

10.8 ... Indexer ... 491

10.9 ... Attribute ... 498

10.10 ... Der bedingte NULL-Operator ... 511

10.11 ... Der »nameof«-Operator ... 513

10.12 ... Dynamisches Binden ... 514

10.13 ... Tupel ... 518

10.14 ... Pattern Matching (Musterabgleich) ... 523

10.15 ... Rückgabewerte mit »ref« ... 529

10.16 ... Unsicherer (unsafe) Programmcode -- Zeigertechnik in C# ... 532

11. LINQ -- Language Integrated Query ... 539

11.1 ... Einstieg in LINQ ... 539

11.2 ... LINQ to Objects ... 545

11.3 ... Die Abfrageoperatoren ... 549

12. Arbeiten mit Dateien und Streams ... 575

12.1 ... Einführung ... 575

12.2 ... Namespaces der Ein- bzw. Ausgabe ... 576

12.3 ... Laufwerke, Verzeichnisse und Dateien ... 577

12.4 ... Die »Stream«-Klassen ... 594

12.5 ... Die Klassen »TextReader« und »TextWriter« ... 606

12.6 ... Die Klassen »BinaryReader« und »BinaryWriter« ... 612

12.7 ... Serialisierung ... 621

13. Multithreading ... 631

13.1 ... Einführung in das Multithreading ... 632

13.2 ... Threads -- allgemein betrachtet ... 633

13.3 ... Mit der Klasse »Thread« arbeiten ... 635

13.4 ... Der Threadpool ... 647

13.5 ... Synchronisation von Threads ... 648

13.6 ... Grundlagen asynchroner Methodenaufrufe ... 673

14. Die Task Parallel Library (TPL) und das Task-based Async Pattern (TAP) ... 687

14.1 ... Die wichtigsten Klassen der TPL ... 688

14.2 ... Die Klasse »Task« ... 688

14.3 ... Die Klasse »Parallel« ... 701

14.4 ... Asynchrone Programmierung mit »async« und »await« ... 708

15. Grundlegende .NET-Klassen ... 715

15.1 ... Die Klasse »Object« ... 715

15.2 ... Die Klasse »String« ... 721

15.3 ... Die Klasse »StringBuilder« ... 736

15.4 ... Der Typ »DateTime« ... 742

15.5 ... Die Klasse »TimeSpan« ... 747

15.6 ... Die Klassen »DateOnly« und »TimeOnly« ... 750

15.7 ... Ausgabeformatierung ... 751

16. Einführung in das Entity Framework Core ... 761

16.1 ... Was ist das Entity Framework Core? ... 761

16.2 ... Grundkonzepte und Projekt-Setup von EF Core ... 767

16.3 ... Unser erstes Projekt ... 772

16.4 ... Datenabfragen mit LINQ ... 783

16.5 ... Weitere Datenbankzugriffe ... 786

16.6 ... Eager, Lazy und Explicit Loading ... 791

16.7 ... Modellierung von Beziehungen ... 794

16.8 ... Die Arbeit mit Migrationen ... 802

16.9 ... Data Seeding und Datenbankinitialisierung ... 806

16.10 ... Modellierung von Vererbung und Polymorphie ... 809

16.11 ... Performance und Tuning ... 813

16.12 ... EF Core und moderne .NET-Features ... 815

17. Desktop- und Cross-Platform-Entwicklung ... 819

17.1 ... WinForms, WPF und .NET MAUI -- ein Vergleich ... 819

17.2 ... Und was ist mit der UWP und WinUI 3? ... 821

17.3 ... XAML (Extended Application Markup Language) ... 823

17.4 ... Grundkonzepte von Windows Forms (WinForms) ... 840

18. Windows Presentation Foundation ... 845

18.1 ... Eine WPF-Anwendung und ihre Dateien ... 845

18.2 ... Fenster in der WPF ... 847

18.3 ... Nachrichtenfenster mit »MessageBox« ... 848

18.4 ... Standarddialoge in der WPF ... 850

18.5 ... Die WPF-Layoutcontainer ... 850

18.6 ... WPF-Steuerelemente ... 857

18.7 ... Ereignisse in der WPF ... 866

18.8 ... Die Ereignishandler ... 870

18.9 ... WPF-Datenbindung und WPF-Commands ... 873

18.10 ... Die Klasse »Binding« ... 876

18.11 ... WPF-Commands ... 887

18.12 ... »RoutedCommand«-Objekte und »CommandBindings« ... 898

18.13 ... Das MVVM-Pattern ... 902

19. Einführung in .NET MAUI ... 911

19.1 ... Was ist .NET MAUI? ... 911

19.2 ... Architektur von .NET MAUI im Kontext von .NET ... 913

19.3 ... Struktur eines MAUI-Projekts ... 914

19.4 ... Eine erste Anwendung ... 921

19.5 ... Zentrale Konzepte ... 925

19.6 ... Datenbindung und MVVM mit .NET MAUI ... 932

19.7 ... Plattformunabhängigkeit und plattformspezifischer Code ... 940

19.8 ... Debugging und Deployment ... 942

20. 2D-Grafik in WPF und .NET MAUI ... 945

20.1 ... Shapes ... 945

20.2 ... »Path«-Elemente ... 949

20.3 ... »Brush«-Objekte ... 953

20.4 ... 2D-Grafik in .NET MAUI ... 965

21. Komponententests (Unit-Tests) ... 967

21.1 ... Was ist ein Unit-Test? ... 967

21.2 ... Ein erster Komponententest ... 970

21.3 ... Komponententest schreiben und ausführen ... 977

21.4 ... Die Klasse »TestContext« ... 995

21.5 ... Data-Driven Unit-Tests (datengetriebene Tests) ... 998

21.6 ... Lebenszyklus-Attribute ... 1011

21.7 ... Testen mit »Assert« ... 1016

21.8 ... Test-Driven Development -- TDD ... 1025

22. Einführung in ASP.NET Core ... 1027

22.1 ... Was ist ASP.NET Core? ... 1027

22.2 ... Web-API-Projektstruktur und erste Schritte ... 1032

22.3 ... Minimal APIs vs. klassische Controller-Architektur ... 1040

22.4 ... Routing und Middleware ... 1047

22.5 ... Dependency Injection ... 1054

22.6 ... Konfiguration und Umgebungen ... 1057

22.7 ... Entity Framework Core Integration ... 1061

22.8 ... Authentifizierung und Autorisierung ... 1068

22.9 ... Fehlerbehandlung und Logging ... 1072

22.10 ... OpenAPI/Swagger ... 1076

22.11 ... Deployment und Hosting ... 1081

22.12 ... Unit-Testing von ASP.NET-Core-Anwendungen ... 1085

23. Einführung in Blazor ... 1089

23.1 ... Was ist Blazor? ... 1089

23.2 ... Wie funktioniert Blazor? ... 1093

23.3 ... Projektstruktur und Build-System ... 1096

23.4 ... Blazor-Komponenten im Detail ... 1106

23.5 ... Routing und Navigation ... 1110

23.6 ... Datenbindung und Formulare ... 1114

23.7 ... State Management ... 1118

23.8 ... Interop mit JavaScript ... 1122

23.9 ... Zugriff auf APIs und Backend ... 1125

23.10 ... Blazor Hybrid für den Desktop ... 1129

23.11 ... Fortgeschrittene Themen ... 1132

24. Cloud-Entwicklung mit Azure ... 1135

24.1 ... Was ist Microsoft Azure? ... 1135

24.2 ... Überblick über Cloud-Computing ... 1136

24.3 ... Cloud-Service-Modelle: PaaS, IaaS, und SaaS ... 1138

24.4 ... Vorteile der Cloud-Entwicklung mit Azure ... 1141

24.5 ... Azure-Ressourcenmanagement und -Architektur ... 1142

24.6 ... Schlüsseldienste: Azure Compute, Storage, Databases und KI ... 1147

24.7 ... Azure CLI und Azure PowerShell ... 1152

24.8 ... Azure SDKs für .NET ... 1155

24.9 ... Nutzung des Azure-Portals ... 1159

24.10 ... Azure SQL Database und Cosmos DB ... 1159

24.11 ... Azure Blob Storage ... 1164

24.12 ... Azure Functions und Logic Apps ... 1167

24.13 ... Azure Monitor und Application Insights ... 1172

24.14 ... Einrichten von Azure DevOps ... 1176

25. Softwareentwicklung in Zeiten von KI ... 1179

25.1 ... Warum KI in der Softwareentwicklung? ... 1179

25.2 ... Grundlagen der künstlichen Intelligenz ... 1180

25.3 ... KI-Plattformen und Tools von Microsoft ... 1185

25.4 ... Machine Learning mit ML.NET ... 1189

25.5 ... Azure AI Services und Azure OpenAI in C# nutzen ... 1198

25.6 ... Generative KI nutzen ... 1204

25.7 ... Microsoft.Extensions.AI und Microsoft.Extensions.VectorData ... 1214

25.8 ... Einsatz von KI in der Softwareentwicklung selbst ... 1218

25.9 ... Ethik, Datenschutz und Verantwortung in der KI-Entwicklung ... 1227

25.10 ... Best Practices und typische Fallstricke ... 1229

Index ... 1233