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MYBLOG
"The programmer, like the poet, works only slightly removed from pure thought-stuff. He builds his castles in the air, from air, creating by exertion of the imagination. Few media of creation are so flexible, so easy to polish and rework, so readily capable of realizing grand conceptual structures. - Frederick P. Brooks
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Die CLR - Really smart, isn’t it? erstellt am 09.09.2008 Die CLR (Common Language Runtime) ist die Laufzeitumgebung des .NET Frameworks und somit ein wesentlicher Bestandteil, denn durch sie werden schließlich .NET Anwendungen zur Ausführung gebracht. Doch was macht sie so besonders? Die CLR arbeitet mit einer Zwischensprache, genau wie die Programmiersprache Java. Anstatt einen prozessorspezifischen Maschinencode zu generieren, erzeugt der Compiler einer .NET-Sprache einen plattformunabhängigen Zwischencode. Dieser heißt Microsoft Intermediate Language (MSIL) und wird durch die Laufzeitumgebung zur Ausführung gebracht.
Was zählt ist das Außenverhalten Die CLR kommt auf verschiedenen Plattformen zum Einsatz, seien das Betriebssysteme, elektronische Geräte, oder innerhalb einer Sandbox wie es bei Silverlight der Fall ist. In all diesen Fällen ist die Ausführung des IL-Codes der Plattform angepasst. Eine Desktop-Anwendung wird zum Beispiel durch die CLR des .Net Frameworks innerhalb von Windows ausgeführt. Hier wird die Anwendung durch einen Just-In-Time Compiler stückchenweise in Maschinencode übersetzt und erst anschließend zur Ausführung gebracht. Dadurch, dass nicht interpretiert, sondern vor der Ausführung kompiliert wird und der Just-in-Time-Compiler sehr schnell ist, ist der Performance-Verlust durch die Intermediation gering. Im Zweifel gibt es auch die Möglichkeit, das Ergebnis der Kompilierung von MSIL zu Maschinencode zu speichern und später auszuführen. Dies wird als Native Image bezeichnet. Ein Native Image ist aber nicht mehr plattformunabhängig. Anders ist es bei dem .Net Microframework, hier kommt der IL-Code durch Interpretation zur Ausführung. Es ist ebenfalls möglich den IL-Code vorher komplett in Maschinen-Code zu übersetzen. Das Wichtige der verschiedenen Vorgehensweisen der Laufzeitumgebung ist, dass das Verhalten nach außen hin dasselbe bleibt. Die CLR ist eine Blackbox, die Interna interessieren uns nicht. Der IL-Code, bzw. die Spezifikation, welche den IL-Code beschreibt dient als Schnittstellendefinition zwischen dem .Net Sprachcompiler und der CLR, welche den Code zur Ausführung bringt. Somit ist es möglich denselben Code auf verschiedenen Plattformen auszuführen. Es muss für jede Plattform nur eine passende Laufzeitumgebung vorhanden sein. Das besondere darin?! Durch diese Zwischensprache und der Laufzeitumgebung ist die Ausführung auf mehreren Plattformen möglich. Wenn man direkt auf Maschinencode kompiliert, braucht man für jede andere Plattform einen anderen Compiler und das für jede Sprache. Durch die Zwischensprache brauche ich für eine Sprache nur einen Compiler auf den IL-Code und für jede Plattform eine Laufzeitumgebung, welche diesen IL-Code entsprechend zur Ausführung bringt. Zudem löst die CLR das Problem, dass bisher jede Sprache seine eigene Laufzeitumgebung benötigt hat und diese Laufzeitumgebungen sehr unterschiedliche Dienste bereitgestellt haben, was deutliche Unterschiede in der Programmierweise und im Programmierkomfort mit sich gebracht hat. Die .NET CLR stellt z. Bsp. einen Garbage Collector, Exception Handling, ein Sicherheitssystem und die Interoperabilität mit nicht .NET-Anwendungen bereit. Des Weiteren enthält der IL-Code Zusatzinformationen, sogenannte Meta-Daten durch welche die Ausführung des Programms von der Laufzeitumgebung verwaltet werden kann. Programmcode, der im Rahmen der CLR ausgeführt wird, heißt Managed Code. Der restliche Code wird entsprechend Unmanaged Code genannt. Unter der Lupe Wenn eine .NET-Anwendung gestartet wird, ruft Windows nicht die CLR selbst direkt auf, sondern zunächst einen Runtime Host. Dieser lädt die CLR und übergibt dieser den Einstiegspunkt für die Anwendung. Es gibt verschiedene Hosts: den Shell Runtime Host, den Internet Explorer Runtime Host und ASP.NET sowie auch das Silverlight Browser Plug-In. Abbildung 2 visualisiert diesen Sachverhalt etwas näher. Auf der linken Seite befindet sich der Unmanaged Hosting Code der die Laufzeitumgebung startet und auf der Rechten der Managed Code mit den für die CLR spezifizierten Konzepten wie beispielsweise Anwendungsgrenzen.
Um nun den von einem .Net Sprachcompiler erstellten IL-Code in der CLR auszuführen muss diese von einem Runtime Host geladen und initialisiert werden. Für diesen Startprozess ist eine vom .NET Framework bereitgestellte API zuständig, welche sich in der Datei mscoree.dll befindet. Weitere Funktionen zur Steuerung der CLR befinden sich in der Datei mscorsvr.dll oder mscorwks.dll. Je nachdem ob die CLR auf einem Server oder einer Workstation läuft. Die wesentliche Funktion zum erstellen einer CLR ist CorBindToRuntimeEx der Datei mscoree.dll. Abbildung 3 zeigt diese zusammen mit der Angabe spezieller Parameter.
Der erste Parameter ist für die Angabe der zu verwendenden Versionsnummer der CLR zuständig. Wird wie hier keine gemacht, so wird auf die neueste Version zugegriffen. Danach wird bestimmt ob die Server oder Workstation Variante verwendet wird. Zudem folgen Angaben zum Anpassen der CLR, wie beispielsweise Nebenläufigkeit der Garbage Collection oder Loader Optimization. Die letzten Parameter sind optional und dienen dazu einen Zeiger auf das gewünschte Interface zu erhalten, womit es möglich ist die CLR noch weiter anzupassen. Ich gehe an dieser Stelle nicht weiter auf die Parameter ein, diese können jedoch in folgendem Artikel nachgelesen werden: MSDN-Artikel vom März 2001. Die Funktion CorBindToRuntimeEx erstellt nun eine Instanz der CLR und gibt uns durch den Zeiger spRuntimeHost die Möglichkeit diese zu steuern. Als nächstes wird durch spRuntimeHost->Start der CLR Prozess gestartet. Wer das Ganze selbst ausprobieren möchte, für den habe ich ein kleines Projekt erstellt, welches eine solche Laufzeitumgebung erstellt und eine Anwendung ausführt.
Silverlight, ein Browser Plug-In erstellt am 03.08.2008 Für alle die meinen letzten Workshop nicht besuchen konnten, da sie bereits im Urlaub sind oder es durch das Feiern nach den Vorlesungen nicht geschafft haben früh aus dem Bett zu kommen, habe ich hier eine kleine Zusammenfassung. Im Bereich des Marketings wird Silverlight, als eine Technologie, welche die Erstellung interaktiver, multimedialer Anwendungen für das Web ermöglicht, beschrieben. Hinzugefügt wird häufig, das Silverlight Plattform- und Betriebssystemunabhängig und ein Browser Plug-In ist. Doch uns interessiert in diesem Artikel der technische Hintergrund. Warum ist es unabhängig von der Plattform? Wie ermöglicht ein einfaches Browser Plug-In die Erstellung interaktiver multimedialer Anwendungen?
Objekt Modelle
Wie in Abbildung 2 zu sehen ist wird eine Silverlight Anwendung innerhalb eines Div-Tags in die Webseite eingefügt. Es ist möglich die XAML Beschreibung aus einer externen Datei zu laden oder direkt in die HTML Datei einzubetten. Warum ist es möglich mit JavaScript eine Silverlight-Anwendung zu steuern? Sind das nicht zwei unterschiedliche Welten?!
Das Document Object Model ist eine Schnittstelle welche einen einheitlichen Zugriff auf das Objekt Modell der HTML-Seite ermöglicht und dient uns als Schnittstelle zwischen JavaScript und dem Silverlight Plug-In. Listing 2 zeigt den Zugriff von JavaScript auf das Silverlight Plug-In.
Durch den Aufruf von GetElementById ist es möglich ein JavaScript Objekt, welches das Div-Tag mit dem Bezeichner silverlightControlHost repräsentiert zu erstellen. Innerhalb dieses Objektes befindet sich als firstChild ein JavaScript Objekt des Object-Tags, welches die Schnittstelle zu dem Silverlight Plug-In darstellt. Warum sich auch eine Referenz auf ein Objekt, welches das Object-Tag repräsentiert, darin befindet, erklärt sich bei der Betrachtung von Listing 1 fast von selbst. In Listing 1 befindet sich genau dieses Object-Tag als erstes Kind-Element innerhalb des Div-Containers und durch den Aufruf von GetElementById erzeugen wir ein Objekt welches ab dem übergebenen Bezeichner die Baumstruktur repräsentiert.
Veranstaltungsinformation erstellt am 18.07.2008 Da der Internetauftritt des Studentprogram-South abgeschaltet wurde, werde ich die Informationen zu unseren Veranstaltungen in meinem Blog posten. Unter dem Menüpunkt „MyStuff“ findet ihr die Präsentationen und den Source-Code zu bisherigen und zukünftigen Veranstaltungen. Auf der rechten Seite befindet sich der Terminkalender welcher die jeweils aktuellen Veranstaltungen anzeigt.
Engineering Software erstellt am 18.04.2008 Ich habe als ich in Dallas war einen Ingenieur kennengelernt mit dem ich sehr interessante Gespräche über die „Ingenieurskunst“ geführt habe. Er heißt Renko und hat in Deutschland Verfahrenstechnik studiert, ist nun schon seit über 20 Jahren in seinem Beruf tätig und eine Koryphäe auf seinem Gebiet. Umso spannender war es für mich bei einem gemütlichen Bier und einem köstlichen texanischen T-Bone-Steak das Wissen eines echten Profis anzuzapfen. Die Tage in Dallas haben mich sehr motiviert und mir zu neuen Ansichten verholfen.
Durch anwenden der Regeln dieses Reaktionsschemas ergibt sich folgendes: Drei Wasserstoffatome mit jeweils einem Valenzelektron bilden zusammen mit einem Stickstoffatom, welches auf der äußersten Schale fünf Elektronen besitzt, ein Ammoniak Molekül (An dieser Stelle wurde vernachlässigt, dass Gase unter Normalbedingung von Druck und Temperatur nie einzeln auftreten sondern immer im Verband). Das Besondere an diesem Modell ist, das es leicht verstehbar und anwendbar ist sobald man sich mit den Regeln vertraut gemacht hat.
Dieses Diagramm aus der UML besitzt ebenfalls wie das Modell der chemischen Formel seine eigenen Regeln. Es beschreibt die Komposition von Objekten. Somit ist der Lebenskontext von Objekt B an Objekt A gekoppelt.
* Was uns als Mensch wirklich einschränkt ist unsere Sichtweise auf ein vorhandenes Problem. Wir Menschen lernen im Allgemeinen durch Erfahrungen aus unserer Umgebung und wenden das gelernte auf neue Aufgaben an. Nur werden wir es wohl niemals schaffen über das Lernen von Dingen aus unserer Umgebung hinauszugehen.
Geschafft, es ist - das Jahr 2007 erstellt am 30.12.2007 Nun ist es soweit. Das Jahr 2007 endet mit seinen 365 Tagen und das Jahr 2008 beginnt. Zum Jahreswechsel hin habe ich meine Serie "Braindump" begonnen. In dieser Serie von Blogeinträgen werde ich meine Gedanken zu verschiedenen Themen äußern. Für das kommende Jahr habe ich mir vorgenommen mein Blogsystem dahingehend zu erweitern, dass jeder bei meinen Einträgen mitmischen kann. Bis dahin wünsche ich allen Lesern und Leserinnen einen guten Rutsch und ein frohes neues Jahr!
Mentale Gedankenmodelle erstellt am 30.12.2007 In dem Software-Engineering, speziell dem Usability-Engineering, hatten wir mit mentalen Gedankenmodellen zu tun. Diese entwirft ein Benutzer beim Umgang mit einer GUI. Wir als SW-Engineer müssen unsere Oberflächen so entwerfen, das der Benutzer ein konsistentes mentales Modell bilden kann. Das bedeutet das z.Bsp. ein Button das machen soll was der Benutzer durch die Bezeichnung des Buttons bereits ahnt.
Wir Menschen bilden nicht nur mentale Modelle beim Umgang mit Software, sondern sie sind Bestandteil unseres alltäglichen Lebens. Beispielsweise wenn wir die Heizung einschalten dann wird der Raum wärmer. Das ist jetzt nur ein einfaches Beispiel um verständlich zu zeigen was so ein Modell sein soll. Ein solches Gedankenmodell ist durch „Wenn…dann…“-Aussagen geprägt. Nehmen wir ein komplexeres Beispiel. Beispielsweise das Marketing einer Firma. Um ein Produkt auf dem Markt erfolgreich zu verkaufen benötigt man ein sehr umfangreiches mentalles Modell des Verhaltens des Marktes. Ein Manager der so ein Modell sehr nah an das tatsächliche Verhalten des Marktes und der Zielgruppe seines Produktes angepasst hat, der wird sein Produkt erfolgreich verkaufen können da er bereits vorhersagen kann was auf dem Markt gewünscht ist. Nenne ich ein anderes Beispiel das uns Studenten etwas näher liegt. Vor den Klausuren kommt folgendes Szenario an jeder Uni sehr häufig vor. Peter meint zu Pan: „Oh man diese Klausur schaffe ich nie“. Pan zu Peter: „Klar schaffst du das, ist doch gar nicht so schwer“. Peter antwortet verzweifelt: „Ich verstehe das nicht. Jede Aufgabe ist anders. Ich finde keinen Zusammenhang, einfache keine klare Linie, obwohl wir beide den gleichen Arbeitsaufwand investiert haben“. Wer kennt das nicht. Irgendeine Vorlesung fällt einem immer schwer. Es kann nicht alles einfach sein. Wäre ja auch langweilig. Jetzt zum Szenario. Aus diesem Szenario geht hervor, dass Peter keine Ahnung von diesem nicht genannten Fach hat und Pan sich darin schon sehr gut auszukennen scheint. Der Unterschied zwischen diesen beiden Personen liegt darin, das Pan im Laufe der erledigten Aufgaben ein mentales Modell, welches sehr Nahe am tatsächlichen Verhalten des Kontextes dieser Aufgabenstellungen liegt, entwickelt hat. Peter hingegen hat es nicht geschafft ein solches Modell zu entwickeln, welches sehr nahe an dem Verhalten des Kontextes der Aufgabenstellungen liegt.
Um jetzt noch ein Stückchen weiter von der Informatik abzuschweifen möchte ich weiter gehen und die Sicht auf Intelligenz von einer anderen Perspektive sehen. Das obige Beispiel mit den beiden Studenten bringt mich dazu zu behaupten das Intelligenz davon abhängt wie passend eine Person ein mentales Modell für ein Verhalten von etwas entwerfen kann. Mit passend meine ich, dass das gedankliche Modell, welches unser Gehirn entwirft, sehr nahe an dem Verhalten des untersuchten Kontextes liegt. Gehe ich zurück auf das obige Marketing-Beispiel, bei dem sehr viele Einflüsse zusammenfließen um vorherzusagen ob ein Produkt auf dem Markt ankommt oder nicht. Um hier ein geeignetes Modell zu entwickeln werden weitaus komplexere Gedankengänge benötigt als beim Einschalten der Heizung. Wir Menschen verwenden ständig unsere eigenen Gedankenmodelle um so unsere eigene Sicht auf die Dinge zu erhalten. In manchen Bereichen müssen wir diese nicht miteinander abstimmen und in manchen wie beispielsweise der Schule ist es notwendig unsere gedanklichen Modelle, unsere Sichten auf die Dinge, miteinander anzupassen. So hat jeder seine ganz persönliche Sicht auf die Welt. PS: Auch dieser Blogeintrag ist ein mentales Gedankenmodell. Somit ist ein mentales Gedankenmodell wiederum ein Modell, eine Beschreibung.
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Wie schon in der Überschrift angedeutet ist Silverlight ein Browser Plug-In. Es ist somit ein Programm, welches dem Browser hinzugefügt wird und somit Funktionalitäten für den Browser und für eine Webseite zur Verfügung stellt.
Damit das Silverlight Plug-In die Methoden und Eigenschaften der XAML Elemente zur Verfügung stellen kann muss sich das Plug-In ebenfalls wieder an eine Schnittstelle halten. In diesem Fall muss es sich an den Aufbau von JavaScript Objekten halten.
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