Programare Visual Studio .NET

Programare Visual Studio .NET - LABORATOR Project no. Document no.

PVS 2008

Product name:

Programare Visual Studio

Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Programare Microsoft Visual Studio .NET Lucrari de laborator

Version no.: 1

Page 1 of 46

Programare Visual Studio .NET - LABORATOR Project no.

PVS 2008

Document no.

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Cuprins

1

INTRODUCERE......................................................................................................................................................4

2

PREZENTAREA MEDIULUI DE PROGRAMARE VISUAL STUDIO .NET.................................................5 2.1 2.2

3

DEFINIREA CLASELOR IN OOP........................................................................................................................9 3.1 3.2 3.3

4

PRINCIPALELE FERESTRE DE LUCRU DIN VISUAL STUDIO...................................................................................7 COMENZILE DE LUCRU UTILIZATE IN VS............................................................................................................7 PROPRIETATI, CONSTRUCTORI. TIPUL ENUM SI DATETIME.................................................................................9 INSTANTIEREA CLASELOR.................................................................................................................................10 CONSTRUCTORI PRIVATI. OBIECTELE TIMER SI RANDOM.................................................................................11

PREZENTAREA DATELOR................................................................................................................................15 4.1 SOLUTII CU PROIECTE MULTIPLE. IERARHIZAREA PROIECTELOR......................................................................15 4.2 FEREASTRA OUTPUT.........................................................................................................................................16 4.3 PROGRAMARE BAZATA PE EVENIMENTE. OBIECTELE "DELEGATE" SI "EVENT"...............................................17 4.4 PREZENTAREA DATELOR IN DATAGRID.............................................................................................................19 4.4.1 Controalele de tip GUI nu sunt thread-safe.............................................................................................21 4.5 CONTROALE VIZUALE: CHECKBOX, TEXTBOX. CLASA DICTIONARY..............................................................23

5

SALVAREA INFORMATIILOR IN BAZA DE DATE.......................................................................................30 5.1 CREAREA BAZEI DE DATE SQLITE....................................................................................................................30 5.2 DATA ACQUISITION LAYER : INTERFATA INTRE BAZA DE DATE SI APLICATIA GUI...........................................31 5.2.1 Definirea string-ului de conectare la baza de date in pagina de proprietati a proiectului.....................32 5.3 CLASA DE INTERFATA CU BAZA DE DATE..........................................................................................................33 5.3.1 Salvarea informatiilor in baza de date.....................................................................................................33 5.3.2 Citirea informatiilor din baza de date......................................................................................................36

6

TRANSMITEREA DATELOR INTRE APLICATII. SOCKET TCP/IP.........................................................40 6.1 OBIECTUL TCPCOMMCLIENT...........................................................................................................................41 6.1.1 Impachetarea datelor pentru transmisie..................................................................................................42 6.1.2 Crearea unui nou fir de executie pentru fiecare dialog cu serverul........................................................43 6.1.3 Trimiterea datelor catre server................................................................................................................44 6.1.4 Functia Dispose inchide firele de executie suspendate............................................................................45 6.2 OBICETUL TCPCOMMSERVER..........................................................................................................................46

Version no.: 1

Page 2 of 46


PVS 2008

Document no.

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Lista de figuri Figura 1: Visual Studio apare ca devenv.exe in lista de procese din Task Manager.......................................5 Figura 2: Crearea unui nou proiect de tip "Console Application" in Visual Studio .NET..................................6 Figura 3: Principalele ferestre de lucru ale mediului Visual Studio..................................................................7 Figura 4: Clasa "SensorBase" si enumerarea "SensorType"..........................................................................9 Figura 5: Constructorii clasei SensorBase.................................................................................................... 10 Figura 6: Selectarea unei valori dintr-o enumerare.......................................................................................10 Figura 7: Instantierea clasei "SensorBase" folosind constructorul implicit.....................................................11 Figura 8: Constructorii clasei PumpSensorValues........................................................................................ 12 Figura 9: Functia de generare si afisare a valorile aleatoare pentru senzori.................................................13 Figura 10: Intantierea clasei "PumpSensorValues" si pornirea ceasului.......................................................13 Figura 11: Selectarea unui proiect ca referinta pentru proiectul curent.........................................................15 Figura 12: Lansarea in executie a functiei de simulare a senzorilor..............................................................16 Figura 13: Fereastra Output afiseaza mesajele trimise la consola................................................................16 Figura 14: atasarea functiei "bTest_Click" la evenimentul "bTest.Click"........................................................17 Figura 15: Definirea obiectelor de tip delegate si event in clasa de generare a datelor de masurare...........17 Figura 16: Lansarea evenimentului "newSensorValueEvent".......................................................................18 Figura 17:Atasarea functiei "OnNewSensorValueHandler" la evenimentul "newSensorValueEvent"............18 Figura 18:Valorile primite prin eveniment de la clasa "PumpSensorValue" sunt afisate in MessageBox......19 Figura 19: Controlul DataGridView din ToolBox............................................................................................ 19 Figura 20:Setarea sursei de date pentru gridul de afisare............................................................................20 Figura 21: Popularea listei sensorValueList si setarea ei ca DataSource pentru grid...................................21 Figura 22: Eroare: un alt thread acceseaza datagridul.................................................................................21 Figura 23: Fereastra principala de prezentare a datelor cu datagrid-ul legat la lista de valori......................23 Figura 24: Adaugarea codului de pacient in clasa cu valorile senzorilor.......................................................24 Figura 25: Patient code trebuie adaugat si in clasa PumpSensorValues......................................................24 Figura 26: Evenimentul "newSensorValueEvent" include si codul de pacient...............................................24 Figura 27: Adaugarea coloanei PatientCode in datagrid...............................................................................25 Figura 28: Fereastra DataPresentation cu butoanele de startare si oprire a monitorizarii............................25 Figura 29: Enumerarea ce include codurile de pacienti................................................................................26 Figura 30: Atasarea unei enumerari la un CheckBox....................................................................................26 Figura 31: Codul aferent butonului "Start Monitoring"...................................................................................26 Figura 32: Functia StartPumping cu parametrii cod pacient si perioada de timp..........................................27 Figura 33: Oprirea monitorizarii pentru un pacient si eliminarea lui din dictionarul pacientilor activi.............28 Figura 34: Crearea bazei de date “PatientData” in SQLite Administrator......................................................30 Figura 35: Crearea tabelului “PatientData” pentru salvarea datelor ce vin de la pacienti..............................31 Figura 36: Adaugarea proiectului “DataStore” de tip “Class Library” la solutie..............................................32 Figura 37: Definirea string-ului de conectare la baza de date SQLite in pagina de proprietati a proiectului. 33 Figura 38: Functia de inserare a unei valori de masurare in baza de date...................................................34 Figura 39: Tratarea evenimentului “newSensorValueEvent”: salvare in baza si afisare in datagrid..............35 Figura 40: Comanda SQL de vizualizare a datelor din tabela PatientData...................................................35 Figura 41: Vizualizarea datelor din baza in SQLite Administrator.................................................................35 Figura 42: Fereastra DataPresentation dupa ce s-a adaugat sectiunea de filtrare......................................36 Figura 43: Functia de citire din baza de date a datelor de masurare pentru un pacient si o zi stabilita........37 Figura 44: Proiectul “CommonReferences” contine toate definitiile particulare ale tipurilor de date.............38 Figura 45: Afisarea valorilor din baza de date............................................................................................... 39 Figura 46: Functia handler pentru butonul “Display Received Data”.............................................................39

Version no.: 1

Page 3 of 46


PVS 2008

Document no.

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

1 Introducere Scopul lucrarilor de laborator prezentate in acest document este de familiariza studentul cu mediul de programare Visual Studio .NET si aplicarea practica a cunostintelor prezentate la curs. In acest scop, se propune in cele ce urmeaza realizarea unei miniaplicatii numite "HealthMonitor" care sa monitorizeze de la distanta starea unui pacient cu probleme de sanatate, in sensul ca pacientul poate sa ramana acasa purtand cu el diversi senzori de masurare a bio-parametrilor (temperatura, ritm cardiac, glicemie, etc) si aceste valori sunt trimise prin internet la cabinetul doctorului care urmareste astfel starea pacientului si se deplaseaza numai la aparitia unei alarme. Ce presupune aceasta monitorizare?  Citirea parametrilor bio  Salvarea valorilor masurate intr-o baza de date locala  Transmisia valorilor la aplicatia ce ruleaza in cabinetul doctorului  Afisarea acestor valori sub forma grafica sau text pentru ca doctorul sa poata trage concluziile corecte referitoare la starea de sanatate a pacientului Prin implementarea acestor taskuri, studentul va trebui sa-si insuseasca si sa lucreze cu urmatoarele concepte:  Definirea claselor in OOP  Instantierea claselor  Mostenire  Controale grafice  Salvarea datelor in baza de date  Comunicatii TCP/IP  Multithreading  Programare bazata pe evenimente  ... Evident ca aceste concepte nu pot fi acoperite in totalitate intr-un numar atat de mic de ore, dar acest exemplu poate reprezenta un punct de plecare pentru dezvoltarea de alte aplicatii serioase si aprofundarea cunostintelor legate de programare obiect si Visual Studio .NET.

Version no.: 1

Page 4 of 46


PVS 2008

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

2 Prezentarea mediului de programare Visual Studio .NET Mediul Visual Studio se deschide prin lansarea in executie a programului "C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 9.0\Common7\IDE\devenv.exe". Trebuie retinut numele programului "devenv.exe" deoarece de multe ori este utila sa deschidem aplicatia "Task Manager" din Windows si sa analizam modul de ocupare a memoriei si a microprocesorului in timpul rularii unui program. Faptul ca apare "devenv.exe" in capul listei din tab-ul "Processes" cu o portiune mare de memorie utilizata, inseamna de multe ori ca programul a ramas agatat pe un fir de executie infinit si trebuie oprit din TaskManager.

Figura 1: Visual Studio apare ca devenv.exe in lista de procese din Task Manager Dupa lansarea VS, primul pas este de a deschide un proiect deja existent pe dicul local, sau putem crea un nou proiect (meniul File/New/Project..")

Version no.: 1

Page 5 of 46


PVS 2008

Document no.

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Figura 2: Crearea unui nou proiect de tip "Console Application" in Visual Studio .NET Putem alege din mai multe tipuri de proiecte, dupa cum urmeaza:  Windows Form application: este pentru dezvoltarea de aplicatii de tip GUI, bazate pe ferestre, controale grafice, etc.  WPF Application: dezvolta acelasi tip de aplicatii de tip GUI, dar bazate pe noua tehnologie WPF (Windows Presentation Foundation) ce expune posibilitati mult mai largi de desenare grafica a interfetelor utilizator. WPF lucreaza cu limbajul XAML prin care se pot descrie imagine grafice de pe ecran. Folosind acest limbaj, utilizatorul are posibilitatea sa deseneze interfata grafica intr-o aplicatie specifica de desenare, exporta imaginea in format XAML si aceasta se importa in Visual Studio unde i se poate atasa evenimente si logica necesara aplicatiei.  Console Application: cel mai simplu proiect, nu are interfata grafica, este foarte util in testarea rapida a unor concepte de tip OOP.  Windows Service: dezvoltarea unui serviciu Windows. Serviciile sunt acele aplicatii care pornesc automat la deschiderea calculatorului si ofera suport in background pentru diverse functionalitati ale sistemului. De exemplu, baza de date Oracle lucreaza ca un serviciu, porneste odata cu sistemul si deschide un "Listener" ce asculta in mod permanent la un port pentru a raspunde eventualelor comenzi SQL trimise de un client.  Proiecte de tip "Library": nu au interfata cu utilizatorul, nu pot fi pornite direct pentru ca nu contin functia "Main". Ele sunt folosite doar pentru crearea diverselor functii de biblioteca ce vor fi utilizate in programele de tip "application". Librariile sunt salvate pe disc sub forma de fisiere DLL ce trebuie importate in spatiul de lucru al proiecteor ce vor face apel la ele.

Version no.: 1

Page 6 of 46


PVS 2008

Document no.

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

2.1 Principalele ferestre de lucru din Visual Studio Dupa deschiderea unui proiect, Visual Studio afiseaza un ecran de lucru ce cuprinde urmatoarele ferestre utile:

Figura 3: Principalele ferestre de lucru ale mediului Visual Studio     

Fereastra "Toolbox": contine majoritatea controalelor utilizate in crearea aplicatiilor: butoane, TextBox-uri, grid-uri, conexiuni,etc. Sunt foarte multe controale implicite ale mediului VS, dar pot fi adaugate de asemenea alte controale din diverse librarii sau instalari de aplicatii. Fereastra de editare a codului de program: aici se introduce efectiv codul sursa al programului Fereastra "Solution Explorer" afiseaza structura solutiei: proiectele ce apartin de aceasta solutie, proprietatile fiecarui proiect in parte, fisierele ce compun proiectul. Properties: este fereastra ce afiseaza proprietatile si evenimentele asociate obiectului curent selectat in pagina de lucru Error List: listeaza erorile aparute la compilarea sau executia programului

2.2 Comenzile de lucru utilizate in VS Comenzile des folosite in editarea si rularea unui program sunt:  F5: compileaza si lanseaza in executie programul curent (in modul Debug)  CTRL+S: salveaza fisierele de lucru

Version no.: 1

Page 7 of 46


PVS 2008

Document no.

    

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

F6 (Build solution): compileaza solutia SHIFT+F5: opreste executia programului din modul Debug F10: executie pas cu pas (functia apelata se considera a fi un pas) F11: executie pas cu pas cu intrarea in functia apelata F9: defineste sau sterge un breakpoint in linia curenta

Version no.: 1

Page 8 of 46


PVS 2008

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

3 Definirea claselor in OOP 3.1 Proprietati, Constructori. Tipul Enum si DateTime Se deschide mediul VS si creaza un nou proiect de tip "Console Application" numit "Test OOP". Se creeaza un nou folder in cadrul proiectului numit "Sensor" si in acest folder se defineste o noua clasa numita "SensorBase". In cadrul acestei clase se definesc urmatoarele componente:  Membri privati: type, value, timeStamp  Proprietatile publice Type, Value, TimeStamp  Constructorii: - Implicit - public SensorBase(SensorType type, double value, DateTime timeStamp) - public SensorBase(SensorType type, double value, string timeStamp)

Figura 4: Clasa "SensorBase" si enumerarea "SensorType"

Version no.: 1

Page 9 of 46


PVS 2008

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Figura 5: Constructorii clasei SensorBase Lista de senzori potentiali cu care poate lucra programul este tinuta de o enumerare publica numita "SensorType". Enumerarile sunt constructii simple in care se pot da nume sugestive pentru numerele naturale. De exemplu, este mult mai sugestiv sa primesti un parametru numit "HeartRate" decat numarul 2 cat reprezinta acel parametru. Mai mult, daca se sterge sau se adauga un termen din enum, programul nu se modifica cu nimic, in continuare functia va primi parametrul "HeartRate", chiar daca acum acel parametru are valoarea 1. Alegerea unei valori din enum se face simplu, se scrie numele enum-ului si se alege valoarea corespunzatoare:

Figura 6: Selectarea unei valori dintr-o enumerare Se observa ca in lista de proprietati a clasei proprietatea TimeStamp (timpul la care s-a facut masurarea) apare de doua ori. Prima varianta TimeStamp primeste si returneaza o clasa de tip DateTime, iar a doua varianta primeste un string si converteste acel string intr-o structura DateTime. Conversia unei date in string se face cu metoda ToString (timeStamp.ToString("dd-MMM-yy HH:mm") ), metoda ce primeste ca parametru stringul de formatare a datei calendaristice. Conversia inversa se face cu functia statica a clasei DateTime numita ParseExact : DateTime.ParseExact(value, "dd-MMM-yy HH:mm",CultureInfo.InvariantCulture)

3.2 Instantierea claselor Se deschide fereastra programului principal (Program.cs) si se scrie codul pentru instantierea clasei SensorBase folosind constructorul implicit. Dupa crearea obiectului "sensor1" se folosesc proprietatile acestuia pentru introducerea valorile de masurare (Type, TimeStamp si Value). Toate aceste valori se afiseaza apoi la consola prin apelul functiei DisplaySensorValue. Aceasta functie primeste doi parametri:

Version no.: 1

Page 10 of 46


PVS 2008

Document no.

o o

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

un string numit "headerText" care va fi afisat in capul listei de valori o instanta a clasei "SensorBase" care contine informatiile de afisat

Figura 7: Instantierea clasei "SensorBase" folosind constructorul implicit   

Sa se defineasca un alt obiect de tip "SensorBase", dar utilizand de data aceasta constructorul cu parametri Sa se afiseze valorile acestui obiect prin apelul functiei "DisplaySensorValue()". Intrebare: de ce a fost necesar sa se declare functia "DisplaySensorValue()" de tip static? Stergeti atributul "static" din definitia functiei si observati rezultatul.

3.3 Constructori privati. Obiectele Timer si Random Cum nu avem senzorii in mod efectiv, va trebui sa construim o clasa care sa simuleze functionarea reala a acestor senzori. Aceasta clasa va trebui sa instantieze in mod aleatoriu un senzor din lista "SensorType" si apoi sa genereze o valoare aleatoare intr-un domeniu specific acelui senzor:  Temperatura poate varia intre 36 si 40 de grade  Glicemia intre 80 si 300 mg/dl  Pulsul inimii intre 30 si 200 Functia de simulare trebuie sa creeze aceasta valoare aleatoare in mod continuu cu o frecventa data de functia principala Main.

Version no.: 1

Page 11 of 46


PVS 2008

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

In folderul "Sensor" se creeaza o noua clasa numita "PumpSensorValues". Aceasta va avea doar un singur constructor public, cel ce primeste numarul de secunde intre doua valori ale senzorilor.

Figura 8: Constructorii clasei PumpSensorValues Constructorul implicit va fi declarat privat pentru a nu permite instantierea unei clase fara sa se stabileasca perioada intre doua valori.  Incercati sa creati un obiect de tipul "PumpSensorValues" prin constructorul implicit si observati eroarea generata de VS In constructorul clasei sunt create doua obiecte de uz general. Prima clasa instantiata este de tipul Random. Acesta clasa este folosita pentru generarea numerelor aleatoare. Se instantiaza o singura data la intrarea in constructor si se poate apela oriunde in program pentru a obtine un numar aleator intre doua limite date. Generarea numarului aleator se face prin apelul functiei Next cu cele doua variante:  Next(intMax): genereaza un intreg aleator mai mic decat intMax  Next(intMin, intMax): numarul aleator este cuprins intre intMin si intMax. Al doilea obiect utilizat este de tipul System.Timers.Timer. Acest obiect lucreaza ca un ceas ce poate fi programat sa apeleze o functie periodic la un interval de timp dat. De fapt, la sfarsitul fiecarui interval de timp, timerul va genera un eveniment "Elapsed" la care noi trebuie sa ne abonam ca sa-l interceptam in mometul emiterii: timerBase.Elapsed += new ElapsedEventHandler(timerBase_Elapsed); Functia ce va fi apelata la fiecare tact al timerului este "timerBase_Elapsed". In aceasta functie trebuie sa selectam in mod aleator un tip de senzor si sa-i dam o valoare, apoi sa afisam proprietatile senzorului la consola.

Version no.: 1

Page 12 of 46


PVS 2008

Document no.

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Figura 9: Functia de generare si afisare a valorile aleatoare pentru senzori Tot ce mai trebuie facut ca sa apara valorile la consola, este sa instantiem clasa PumpSensorValues si sa pornim ceasul din clasa respectiva:

Figura 10: Intantierea clasei "PumpSensorValues" si pornirea ceasului Nu trebuie uitat la iesirea din program sa se opreasca ceasul pentru a nu mai trimite evenimente pe care sa nu le intercepteze nimeni. 

Intrebare: de ce am putut apela functia "DisplaySensorValues" in clasa "PumpSensorValues" fara sa am vreo instanta la clasa "Program" ?

Version no.: 1

Page 13 of 46


PVS 2008

Document no.

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Functiile StartPumping si StopPumping sunt urmatoarele: public void StartPumping() { timerBase.Start(); } public void StopPumping() { timerBase.Stop(); } In functia "StartPumping()" pornesc ceasul timerBase si acesta imi va trimite evenimente la fiecare "Interval" de timp. "StopPumping" trebuie apelata la sfarsitul programului pentru a opri ceasul sa mai trimita evenimente.

Version no.: 1

Page 14 of 46


PVS 2008

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

4 Prezentarea datelor 4.1 Solutii cu proiecte multiple. Ierarhizarea proiectelor Pana acum am reusit sa generam date pentru senzorii de masurare si sa le afisam in fereastra de tip consola. Dar acest tip de afisare nu este convenabila pentru doctor. Doctorul ar avea nevoie de un ecran care sa-i afiseze valorile sosite continuu de la senzor, sa le poata sorta dupa tipul de senzor, sa-i fie semnalate alarme in cazul unei valori ce depaseste anumite limite. In acest scop vom dezvolta un nou proiect de tip Windows Form Application care va avea drept scop afisarea intr-o maniera grafica a rezultatelor de masurare. Mai intai, se redenumeste solutia in "HealthMonitor" (click dreapta pe numele solutiei si alegem meniul "Rename"), iar proiectul TestOOP se redenumeste "SensorInput". Deci ne propunem o solutie pentru monitorizarea starii de sanatate a pacientului, iar in cadrul acestei solutii proiectul deja construit are rol de a simula functionarea reala a senzorilor. Se deschide un nou proiect in cadrul solutiei pentru prezentarea datelor venite de la senzori. Acest nou proiect se denumeste "DataPresentation" si se alege sa fie proeictul de pornire a solutiei. Cand o solutie contine mai multe proiecte trebuie ales proiectul de pornire, cel ce va lansa functia Main(). Acest nou proiect trebuie sa afiseze datele furnizate de celalalt proiect (SensorInput). Totusi, proiectele sunt independente si nu se pot apela in mod direct functii dintr-un proiect in altul. De aceea,trebuie alcatuita o ierarhie de proiecte, in care un proiect poate face apel la clasele dintr-un alt proiect aflat pe o ramura inferioara in cadrul ierarhiei. Includerea unui proiect copil in cadrul ierarhiei se face prin adaugarea acelui proiect la referintele proiectului tata. Se face click dreapta pe "References" la proiectul "DataPresentation" si se alege Add Reference:

Figura 11: Selectarea unui proiect ca referinta pentru proiectul curent Referintele pot fi adaugate din universul .NET unde se gasesc majoritatea bibliotecilor de programe utile, sau din tab-ul "COM" ce contine controale particularizate, sau "Projects" unde sunt listate toate proiectele curente ale solutiei curente.

Version no.: 1

Page 15 of 46


PVS 2008

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Se alege tab-ul "Projects" si se selecteaza proiectul "SensorInput" pentru a se adauga la referintele proiectului curent. Din acest moment proiectul "DataPresentation" poate instantia si utiliza toate clasele publice declarate in proiectul "SensorInput".

4.2 Fereastra Output Se modifica constructorul proiectului "DataPresentation" pentru a lansa in executie functia "StartPumping" din clasa "PumpSensorValues":

Figura 12: Lansarea in executie a functiei de simulare a senzorilor Chiar daca functia de simulare a senzorilor a pornit, in fereastra "DataPresentation" nu se vede nimic. Nici nu are cum, din moment ce functia de simulare trimite valorile generate la consola. Iar acum consola nu este vizibila pentru ca proiectul curent "DataPresentation" este de tip "Windows Form Application" si nu afiseaza consola. Totusi, putem vedea toate mesajele trimise la consola in timpul executiei unui proiect daca se activeaza fereastra "Output" (meniul View/Output din VS). Aceasta fereastra se deschide in timpul executiei programului si afiseaza mesajele de consola ale aplicatiei:

Figura 13: Fereastra Output afiseaza mesajele trimise la consola

Version no.: 1

Page 16 of 46


PVS 2008

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

4.3 Programare bazata pe evenimente. Obiectele "Delegate" si "Event" Am vazut ca clasa "PumpSensorValues" afiseaza datele doar la consola. Si totusi, noi am dori ca aceste date sa fie afisate de fereastra "DataPresentation". In schimb, "PumpSensorValues" nu are nici o informatie despre clasa container in care va fi utilizata, deci nu are acces la nici un obiect din aceasta clasa. Este aceeasi problema pe care o are obiectul "Button" dintr-o forma oarecare. In momentul cand utilizatorul face click pe buton, acesta ar trebui sa execute o actiune in clasa container, cea care il contine. Dar evident, butonul nu stie nimic despre clasa container, el este un obiect din biblioteca .NET si este instantiat in mii de aplicatii de tipul "Windows Form". Tot ce poate sa faca un buton in momentul cand user-ul face "click" este sa lanseze evenimentul "Click". Daca este cineva sa-l asculte (adica s-a scris o functie care sa prinda evenimentul) atunci actiunea click va avea afect, altfel evenimentul se pierde in eter. Se poate face o asemanare cu actiunile unui catel de paza. Catelul de paza (ca si butonul) cand se naste, nu stie unde va pazi si cine-l va asculta. Daca este pus sa pazeasca o vie de exemplu, tot ce poate el este sa faca galagie, adica sa emita evenimente (in cazul de fata evenimentul "Thief_Inside"). Daca este cineva sa-l asculte bine, daca nu, evenimentele se pierd. Pentru a putea lansa si prinde evenimente, trebuie realizate cateva actiuni:  Definirea obiectulului "Delegate": reprezinta amprenta functiei care trebuie sa prinda acel eveniment.  Definirea obiectulului "Event": este evenimentul propriu-zis.  Lansarea evenimentului  Prinderea evenimentului de functia "handler" Toate aceste actiuni se fac automat cand se face double-click pe un buton in fereastra de design. VS-ul creeaza automat o functie (handler) care sa trateze evenimentul trimis de buton si tot ce avem noi de facut este sa introducem cod in acea functie. Daca ne uitam in background (Designer.cs), observam ca in acel fisier ,VS-ul introduce cod pentru legarea evenimentului la functie:

Figura 14: atasarea functiei "bTest_Click" la evenimentul "bTest.Click" Revenim la aplicatia noastra si sa parcurgem pasii pentru lansarea si prinderea evenimentului ce anunta o noua valoare de la senzori. Mai intai, in clasa ce pompeaza date definim delegatul si evenimentul:

Figura 15: Definirea obiectelor de tip delegate si event in clasa de generare a datelor de masurare Intai se defineste delegatul in afara oricarei clase. Este ca orice definitie de functie, numai ca i se pune in fata termenul "delegate". In acest fel se defineste amprenta functiei care trebuie sa prinda evenimentul. Evenimentul se declara in interiorul clasei si trebuie sa fie public pentru a fi cunoscut si in afara clasei. Lansarea acestuia se face simplu, este ca un apel de functie:

Version no.: 1

Page 17 of 46


PVS 2008

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Figura 16: Lansarea evenimentului "newSensorValueEvent" Intotdeauna, inainte de lansare trebuie verificat daca evenimentul este diferit de null. Un eveniment este nul pana in momentul cand se ataseaza un handler la el. Daca nu are atasat nici un handler care sa-l intercepteze, nu are sens sa se trimita evenimentul, de aceea VS-ul il mentine nul. Atasarea handler-ului la eveniment se face in clasa container "DataPresentation":

Figura 17:Atasarea functiei "OnNewSensorValueHandler" la evenimentul "newSensorValueEvent" In constructorul clasei "DataPresentation" se instantiaza clasa "PumpServerValues(3)", se porneste functia de generare a datelor (StartPumping) si se ataseaza handlerul la eveniment. La fiecare 3 secunde functia "StartPumping" va genera un eveniment avand valorile senzorului ca argument care in final va fi tratat in handler. Pentru moment, handler-ul doar afiseaza un "MessageBox" cu valorile senzorului. Dupa lansarea in executie a proiectului, in fereastra clasei "DataPresentation" va aparea la fiecare 3 secunde un mesaj cu valorile primite in argument.

Version no.: 1

Page 18 of 46


PVS 2008

Document no.

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Figura 18:Valorile primite prin eveniment de la clasa "PumpSensorValue" sunt afisate in MessageBox

Stop 15 Martie 2010

4.4 Prezentarea datelor in DataGrid Scopul final al proiectului e sa prezentam datele nu prin mesaje, ci folosind un grid care sa se populeze cu datele venite de la senzori. Proiectul "DataPresentation" este de tip "Windows Form Application", deci in cadrul lui avem acces la controalele vizuale din ToolBox. Putem gasi la sectiunea "Data" un control de vizualizare de tip grid:

Figura 19: Controlul DataGridView din ToolBox

Version no.: 1

Page 19 of 46


PVS 2008

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Selectam acest control si facem drag-and-drop in fereastra principala a proiectului. El va fi instantiat automat in functia "InitializeComponents" a formei, noi trebuie doar sa-i setam proprietatile in stilul dorit. Dar in primul rand trebuie setate numele gridului si "DataSource", adica sursa de unde gridul isi va lua datele ca sa le afiseze:

Figura 20:Setarea sursei de date pentru gridul de afisare Se pune numele "dgSensorValueList" iar pentru DataSource se merge pe butonul de rulare in jos si se alege din fereastra aparuta linkul "Add project data source..". Se alege apoi data source de tip Object unde regasim toate clasele definite de noi si care pot juca rolul de sursa pentru grid. Din namespace-ul "SensorInput" alegem clasa "SensorBase" drept sursa pentru grid. Odata selectata sursa, VS-ul creeaza automat un obiect de legatura intre grid si clasa sursa. Acest obiect este de tipul "BindingSource" si apare automat in partea de jos a ferestrei de design. Daca ne uitam in functia "InitializeComponents" putem gasi codul scris in mod automat pentru legarea gridului la BindingSource si BindingSource la SensorBase:  Se creeaza un obiect de tipul BindingSource: this.sensorBaseBindingSource = new Forms.BindingSource(this.components);  Se alege SensorBase ca DataSource pentru acest BindingSource: this.sensorBaseBindingSource.DataSource = typeof(SensorInput.SensorBase);  Se ataseaza BindingSource la datagrid: this.dgSensorValueList.DataSource = this.sensorBaseBindingSource; Dupa aceasta bindare gridul va avea coloanele setate dupa proprietatile publice din SensorBase. Se poate modifica modul de prezentare a datelor (coloanele afisate, fontul dorit, headere si multe altele) din fereastra de proprietati a gridului. Dupa setarea tuturor proprietatilor pentru datagrid se ruleaza programul si se observa ca gridul apare in fereastra cu toate coloanele stabilite in design. Si totusi, nu are nici o linie de date inclusa.Si asta deoarece clasa "SensorBase" este doar o definitie, ea nu are efectiv date in ea. Se populeaza gridul cu date numai daca ii dam ca sursa o lista de obiecte de tip SensorBase, fiecare obiect avand valorile date de clasa PumpSensorValues.

Version no.: 1

Page 20 of 46


PVS 2008

Document no.

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Figura 21: Popularea listei sensorValueList si setarea ei ca DataSource pentru grid Definim in clasa DataPresentation o lista de tipul SensorBase List sensorValueList = new List(); Iar in handler-ul de tratare a evenimentului primit de la sensor, comentam linia cu MessageBox-ul (nu mai vreau sa afisez informatia prin mesaj) si inserez linia: this.BeginInvoke(new VoidFunctionDelegate(BindDataGridToListOfValues));

4.4.1 Controalele de tip GUI nu sunt thread-safe In loc de linia cu BeginInvoke, as fi vrut sa apelez direct functia BindDataGridToListOfValues(). Dar daca facem asa ceva, apare o eroare foarte interesanta la executie:

Figura 22: Eroare: un alt thread acceseaza datagridul Care este problema de fapt? Eroare spune ca un alt thread (fir de executie) decat cel care l-a creat, acceseaza datagridul. Ce sunt thread-urile sau firele de executie. Se stie ca Windows-ul poate lansa mai multe aplicatii simultan. Pentru ficare aplicatie cand e pornita, Windows-ul creeaza un nou fir de executie

Version no.: 1

Page 21 of 46


PVS 2008

Document no.

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

pentru acea aplicatie si-i da drumul sa ruleze. In acest fel se aduna mai multe fire de executie, toate cerand timp microprocesor pentru executie. In functie de prioritatea lor, Windows-ul le acorda la fiecare un timp microprocesor in care acel thread sa-si faca treaba. Deci microprocesorul porneste un thread, apoi il opreste si da microprocesorul la alt thread, apoi la altul, apoi se intoarce iar la primul si tot asa. Acelasi multithreading se intampla si-n aplicatia noastra. Clasa PumpSensorValues are o functie de pornire a ceasului: public void StartPumping() { timerBase.Start(); } Aceasta functie aparent nevinovata de fapt creeaza un alt thread in care va lucra ceasul. Ceasul este un obiect ce lucreaza in background si nu are sens sa ocupe din threadul curent de executie. El isi deschide un thread separat de unde trimite din cand in cand evenimente de tip "Time_Elapsed". Tehnica programarii de tip multithreading este foarte utila atunci cand trebuie indeplinite taskuri mari consumatoare de timp: download-area unui fisier mare de pe internet, accesul la o baza de date, deschiderea de fisiere mari, etc. Daca aceste taskuri s-ar executa in acelasi fir de executie cu cel pricipal ce raspunde de interfata cu utilizatorul, atunci aceasta interfata ar fi inghetata (froozen) pe timpul rularii lor. Adica programul nu mai raspunde la nici o actiune a utilizatorului deoarece este captiv in acel task lung. De aceea se prefera ca acel task se porneasca pe un alt thread, iar threadul principal sa ramana activ pentru a raspunde la comenzile utilizatorului, si cand threadul secundar se termina, sa trimita un eveniment catre threadul principal. Cam asa lucreaza si Timer-ul, el ruleaza pe un thread secundar de unde trimite evenimente catre threadul nostru principal: cel ce afiseaza fereastra si raspunde la butoane. Toate bune si frumoase pana cand threadul secundar arunca un eveniment, acesta este prins intr-o functie si acea functie vrea sa acceseze datagrid-ul (sau orice alt control vizual din fereastra). In acel moment apare eroarea descrisa mai sus, deoarece controalele vizuale nu sunt "thread-safe", adica nu lucreaza bine pe mai multe fire de executie. Nici nu au cum daca ne gandim ca threadurile lucreaza intretesut, adica se intrerup unul pe altul in mod permanent. Si se pot intampla situatii cand un thread modifica culoarea la un control in verde de exemplu si este intrerupt in acest timp de un alt thread care modifica in rosu. Ce culoare ar trebui sa aiba controlul la sfarsit? De aceea s-a hotarat ca toate controalele vizuale nu lucreaza multithreading si nu accepta controlul decat de la threadul care l-a instantiat. Pentru a sari in threadul principal din threadul secundar, apelam functia BeginInvoke, care pune in coada de mesaje al threadului principal functia ce trebuie executata. Este aceeasi functie "BindDataGridToListOfValues", dar prin apelul BeginInvoke eu o trimit spre executie thread-ului principal. Fiind executata de thread-ul principal, se paote umbla la controlul datagrid si sa-i setam DataSource pe lista de valori obtinuta in celalalt thread. private void BindDataGridToListOfValues() { dgSensorValueList.DataSource = null; dgSensorValueList.DataSource = sensorValueList; } Deci, la fiecare eveniment primit de la celalalt thread, eveniment ce vine dupa el cu o noua valoare de senzor, noi adaugam in lista acea valoare si reconectam lista la datagrid pentru afisare.

Version no.: 1

Page 22 of 46


PVS 2008

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Figura 23: Fereastra principala de prezentare a datelor cu datagrid-ul legat la lista de valori

4.5 Controale vizuale: CheckBox, TextBox. Clasa Dictionary In constructorul clasei de prezentare a datelor se starteaza o singura instanta a clasei PumpSensorValues. In realitate sunt mai multi pacienti conectati la aplicatia de monitorizare ce ruleaza pe calculatorul doctorului. In afara de valorile de masurare, gridul de vizualizare a datelor trebuie sa afiseze si codul pacientului de la care provin datele. In acest scop se modifica clasa "SensorBase" sa contina si codul pacientului pentru care trimite valorile.

Version no.: 1

Page 23 of 46


PVS 2008

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Figura 24: Adaugarea codului de pacient in clasa cu valorile senzorilor Constructorul clasei "PumpSensorValues" se modifica pentru a primi ca parametri codul pacientului pentru care trimite valori, cat si intervalul de timp intre doua masurari succesive.

Figura 25: Patient code trebuie adaugat si in clasa PumpSensorValues Iar cand se trimite evenimentul "newSensorValueEvent" acesta trebuie sa contina in argument si codul de pacient:

Figura 26: Evenimentul "newSensorValueEvent" include si codul de pacient Ramane ca si in gridul de prezentare a datelor sa se adauge o coloana de afisare a codului de pacient. Se deschide fereastra de proprietati a gridului si sa da click pe Add pentru a adauga noua coloana "PatientCode" definita in clasa "SensorBase" folosita ca sursa de date pentru grid:

Version no.: 1

Page 24 of 46


PVS 2008

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Figura 27: Adaugarea coloanei PatientCode in datagrid Acum ca avem si codul de pacient in SensorBase, putem construi o interfata ce ne permite sa startam un pacient nou, sau sa oprim trimiterea datelor de la un pacient deja pornit. Vom introduce in fereastra "DataPresentation" doua butoane "Start Pumping" si "Stop Pumping" care sa starteze un pacient selectat dintr-un comboBox. De asemenea, intervaulul de timp dintre doua masuratori succesive se citeste dintr-un textBox:

Figura 28: Fereastra DataPresentation cu butoanele de startare si oprire a monitorizarii CheckBox-ul de selectare a pacientilor are ca DataSource o enumerare unde se introduc toate codurile de pacienti.

Version no.: 1

Page 25 of 46


PVS 2008

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Figura 29: Enumerarea ce include codurile de pacienti Iar aceasta enumerare se pune ca sursa de date pentru checkBox:

Figura 30: Atasarea unei enumerari la un CheckBox Butonul "Start Monitoring" trebuie sa porneasca monitorizarea pentru pacientul selectat in checkBox avand ca interval de timp valoarea din textBox-ul aferent:

Figura 31: Codul aferent butonului "Start Monitoring" Functia trebuie sa verifice ca checkBox-ul are un pacient selectat si ca textBox-ul pentru numarul de secunde contine un numar intreg valid. De exemplu, daca utilizatorul introduce numarul "12ax", acest text nu poate fi convertit la un intreg si trebuie afisat mesj de eroare. Prinderea acestei situatii se face printr-o constructie de tip try-catch. Se scrie o functie "startPumping" care primeste ca parametri codul pacientului si numarul de secunde intre doua masurari pentru acel pacient si aceasta functie trebuie sa starteze monitorizarea pentru acel pacient:

Version no.: 1

Page 26 of 46


PVS 2008

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Figura 32: Functia StartPumping cu parametrii cod pacient si perioada de timp Problema care apare in momentul cand se lucreaza cu mai multi pacienti este ca putem din greseala sa pornim acelasi pacient de mai multe ori si am primi de la acelasi cod de pacient seturi de date diferite. Putem indrepta aceasta greseala daca construim un dictionar care sa includa toti pacientii activi impreuna cu obiectul "SensorBase" atasat. Clasa "Dictionary" lucreaza ca o colectie de perechi de obiecte, primul obiect din pereche avand semnificatia unei kei. Perechile de obiecte se adauaga in dictionar foarte simplu prin comanda Add si apoi sa poate cauta o anumita pereche daca se da keia pentru acea pereche:  Se defineste o noua instanta a clasei Dictionary pentru perechea de obiecte: PatientCodeEnum si PumpSensorValues: Dictionary dictPatientPump = new Dictionary();  Dupa startarea unui nou pacient, perechea pacient-pumpSensorValue se adauga in dictionar: dictPatientPump.Add(patCodeEnum, sensorValuesPump);  Inainte de startare se cauta in dictionar daca nu cumva acest pacient este deja activ. In caz adevarat se da mesaj de eroare: if (dictPatientPump.ContainsKey(patCodeEnum)) { MessageBox.Show("The selected patient has the pump already started"); return; } Functia aferenta butonului "Stop Monitoring" trebuie sa opreasca monitorizarea pentru acel pacient si apoi sa elimine pacientul din dictionarul cu pacientii activi:

Version no.: 1

Page 27 of 46


PVS 2008

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Figura 33: Oprirea monitorizarii pentru un pacient si eliminarea lui din dictionarul pacientilor activi In sfarsit am obtinut ceva... un grid care se incarca periodic cu o noua linie ce afiseaza ultima masuratoare obtinuta de la senzori aferenti unui pacient activ, putem de asemenea starta sau stopa monitorizarea unui pacient cu o perioada de timp programabila. Totusi treaba nu e gata, mai trebuie lucrat la interfata (butoane de filtrare a informatiei, alarme, etc) cat si alte taskuri ramase in aer:  Salvarea datelor intr-o baza de date (ce ne facem daca doctorul vrea sa vada valorile de acum o saptamana si noi am pierdut lista de valori?)  Comunicare TCP/IP intre PumpSensorValues si datagrid (sa nu uitam ca in principiu, pacientul sta acasa si PumpSensorValues ruleaza la pacient acasa, pe cand DataPresentation ruleaza la doctor in cabinet, deci pe calculatoare diferite).  Si altele...

Version no.: 1

Page 28 of 46


PVS 2008

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Version no.: 1

Page 29 of 46


PVS 2008

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

5 Salvarea informatiilor in baza de date Pana in acest moment, datele ce vin de la pacient sunt puse intr-o lista dinamica si afisate in datagrid. Daca se inchide aplicatia, atunci toate informatiile primite se vor pierde, doctorul nu are nici o posibilitate sa analizeze o informatie din trecut. Nu este suficient sa afisam datele, trebuie ca aceste date sa fie salvate pe un suport permanent si sa poata fi restaurate la un moment dat, daca doctorul doreste sa faca o examinare a pacientului si are nevoie de istoricul datelor de masurare. In acest capitol vom rezolva problema salvarii datelor intr-o baza de date si problema inversa, de citire a informatiilor din baza pentru perioade de timp stabilite si un pacient dat. Totusi, nu vom folosi o baza de date foarte mare gen Oracle, deoarece nu sunt foarte multe date si foarte complexe de salvat si nu are sens sa ocupam memoria cu motorul bazei de date. Mai ales ca, e posibil ca aceasta aplicatie sa ruleze pe un telefon mobil ce are constrangeri evidente de memorie disponibila. De aceea vom utiliza SQLite, o baza de date mult mai mica si fara sa necesite instalari complexe. Acest SQLite este un simplu DLL care se salveaza odata cu aplicatia si poate fi apelat in orice moment pentru accesarea bazei de date ce este formata dintr-un singur fisier.

5.1 Crearea bazei de date SQLite Mai intai se instaleaza SQLite database prin rularea aplicatiei “SQLite-1.0.62.0-setup.exe”. Se deschide apoi “sqliteadmin.exe”, aplicatia cu care administram baza de date SQLite si se creeaza o noua baza de date (butonul ).

Figura 34: Crearea bazei de date “PatientData” in SQLite Administrator Se deschide apoi baza de date si se creeaza un table pentru salvarea datelor ce vin de la pacient:

Version no.: 1

Page 30 of 46


PVS 2008

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Figura 35: Crearea tabelului “PatientData” pentru salvarea datelor ce vin de la pacienti In afara de cele patru campuri de valori ce vin de la pacient se mai adauga un camp numit id de tip varchar si care va fi coloana de tip “primary key” pentru acest tabel. Tabelul se mai poate crea si prin instructiunea SQL specifica: CREATE TABLE [PatientData] ( [id] VARCHAR(16) PRIMARY KEY NULL, [patient_code] VARCHAR(10) NULL, [sensor_type] VARCHAR(20) NULL, [timestamp] DATE NULL, [value] NUMERIC NULL )

5.2 Data Acquisition Layer : interfata intre baza de date si aplicatia GUI Nu este indicat sa se acceseze direct baza de date din functiile ce apartin de clasa GUI. Conexiunea la baza de date, functiile SQL, trebuie sa fie create pe un nivel intermediar, de sine statator si care va fi apelat de clasa superioara de tip GUI pentru orice accesare a bazei de date. Adaugam un nou proiect la solutie, dar de data aceasta de tip “Class Library” (deci un simplu fisier DLL, fara nici o interfata cu utilizatorul), pe care-l denumim “DataStore”:

Version no.: 1

Page 31 of 46


PVS 2008

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Figura 36: Adaugarea proiectului “DataStore” de tip “Class Library” la solutie Dorim sa utilizam SQLite ca baza de date pentru acest proiect, deci trebuie adaugate la proiect referintele System.Data si System.Data.SQLite. In cadrul proiectului vom utiliza si clasa “SensorBase” definita in proiectul “SensorInput”, deci va trebui adaugata si aceasta referinta (add reference, sectiunea “Projects”).

5.2.1 Definirea string-ului de conectare la baza de date in pagina de proprietati a proiectului String-ul de conectare la baza de date (unde se gaseste baza de date si modul de conectare la ea) reprezinta o informatie care este accesata ori de cate ori trebuie sa lucram cu baza de date. De aceea, acesta informatie se salveaza o singura data in pagina de proprietati a proiectului si va fi citita din pagina ori de cate ori este nevoie de ea. Pagina de proprietati este o modalitate de gestionare simpla si rapida a resurselor comune proiectului. O resursa (cum este acest string de conectare) se salveaza o singura data in pagina de proprietati si apoi va fi vizibila pe tot cuprinsul proiectului. Se deschide pagina de proprietati a proiectului si se defineste la sectiunea “Settings” stringul de conectare la baza de date SQLite:

Version no.: 1

Page 32 of 46


PVS 2008

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Figura 37: Definirea string-ului de conectare la baza de date SQLite in pagina de proprietati a proiectului Se pune numele proprietatii “ConnStringSQLite”, se alege la “Type” tipul resursei “Connection String”, iar la “value” se da click pe butonul pentru a defini conexiunea cu ajutorul Wizard-ului. Se deschide Wizard-ul si se selecteaza la “DataSource” driver-ul “.NET Framework Data Provider for SQLite”, iar la “DataBase” se merge cu butonul “Browse” si se selecteaza fisierul creat pentru baza de date. La sfarsit se poate face si un test de verificare daca conexiunea este setata corect (butonul “test Connection”).

5.3 Clasa de interfata cu baza de date 5.3.1 Salvarea informatiilor in baza de date Odata ce am definit conexiunea cu baza de date, putem construi functia de adaugare a unei valori de masurare (o instanta de SensorBase) in baza de date. Adaugam o noua clasa la proiectul “DataStore” numita “DAL_PatientData” :

Version no.: 1

Page 33 of 46


PVS 2008

Document no.

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Figura 38: Functia de inserare a unei valori de masurare in baza de date Etapele ce trebuie parcurse pentru salvarea valorilor de masurare in baza de date sunt urmatoarele:      

Se defineste un obiect de tipul “SQLiteConnection” cu care putem sa ne conectam la baza de date. String-ul de conectare se citeste din fisierul de proprietati ale proiectului (Properties.Settings.Default.ConnStringSQLite). Se defineste obiectul SQLiteCommand cu care vom executa instructiunea SQL de inserare in baza de date Setam instructiunea SQL ce trebuie executata de SQLiteCommand Setam parametrii ce trebuie trimisi la SQLiteCommand cu valorile de masurare primite prin obiectul sensorData. Deschidem conexiunea la baza de date si executam comanda SQL Inchidem conexiunea la baza de date

Trebuie observat ca accesul la baza de date s-a facut prin constructia try-catch-finally pentru a ne asigura ca tratam eroarea aparuta in cazul cand baza de date nu raspunde. Tot ce mai ramane de facut este de a apela functia de salvare in baza de date in momentul cand proiectul “DataPresentation” primeste o noua valoare de masurare prin evenimentul “newSensorValueEvent”:

Version no.: 1

Page 34 of 46


PVS 2008

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Figura 39: Tratarea evenimentului “newSensorValueEvent”: salvare in baza si afisare in datagrid Nu trebuie sa uitam sa adaugam referinta la proiectul “DataStore” in cadrul proiectului “DataPresentation”. In sfarsit, putem verifica daca totul lucreaza OK, pornim aplicatia cu F5, startam pacientul 0101 si dupa catva timp ne uitam in baza de date cu ajutorul programului SQLite Adminstrator. Deschidem o fereastra de comenzi SQL si introducem comanda SQL de vizualizare a tabelei “PatientData”:

Figura 40: Comanda SQL de vizualizare a datelor din tabela PatientData Executam comanda SQL cu tasta F9 si ar trebui sa observam datele salvate in tabela de aplicatia “Health Monitor”:

Figura 41: Vizualizarea datelor din baza in SQLite Administrator

Version no.: 1

Page 35 of 46


PVS 2008

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

5.3.2 Citirea informatiilor din baza de date Stocarea informatiilor in baza de date permite doctorului in orice moment sa analizeze datele din trecut pentru un pacient dat. In primul rand trebuie creata o sectiune de filtrare a datelor unde doctorul sa-si selecteze pacientul pe care vrea sa-l analizeze si intervalul de timp pentru care vrea sa vada datele. Se adauga un fereastra “DataPresentation” un control de tip GroupBox ce contine doua controle de filtrare:  comboBox pentru selectia pacientului  monthCalendar ce selecteaza ziua pentru care se doreste a fi vizualizate datele  buton pentru efectuarea filtrarii: “Display Selected data”.

Figura 42: Fereastra DataPresentation dupa ce s-a adaugat sectiunea de filtrare Dupa selectia pacientului si a zilei de vizualizare, utilizatorul face click pe butonul “Display Data” si in acel moment trebuie citita din baza de date lista tuturor masuratorile salvate in acea zi pentru respectivul pacient. In acest scop, clasa “DAL_PatientData” trebuie sa fie completata cu o functie de citire a informatiilor din baza de date:

Version no.: 1

Page 36 of 46


PVS 2008

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Figura 43: Functia de citire din baza de date a datelor de masurare pentru un pacient si o zi stabilita Functia de citire din baza de date are urmatoarea structura:  se creeaza o noua lista “sensorValueList” unde vor fi salvate informatiilor gasite in baza  se defineste un nou obiect de tip SQLiteConnection si un obiect SQLiteCommand  se scrie instructiunea SQL de selectie din baza de date si se ataseaza obiectului SQLiteCommand  se adauga parametrii de filtrare: patient_code, minTime si maxTime  se deschide un SQLiteReader in care se salveaza toate liniile aduse din baza de date de fraza select (reader = cmd.ExecuteReader();).  Se parcurge reader-ul linie cu linie, se face conversia datelor aduse de fraza select la tipul SensorBase si se adauga noul item la lista de valori.  La sfarsit se inchide conexiunea, reader-ul si se returneaza lista de valori. Totusi avem o mica problema: proiectul “DataStore” nu cunoaste tipul de date “PatientCodeEnum” cu care trebuie sa lucreze functia “GetData” pentru ca aceasta enumerare este definita in proiectul

Version no.: 1

Page 37 of 46


PVS 2008

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

“DataPresentation”. Ar trebui ca proiectul “DataPresentation” sa fie adaugat in lista de referinte a proiectului “DataStore”. Dar acest lucru nu este posibil pentru ca, deja proiectul “DataStore” este referinta la proiectul “DataPresentation” si ar rezulta o referinta circulara. Nu este posibil ca un proiect P1 se fie referinta la alt proiect P2 si in acelasi timp proiectul P2 sa fie referinta la P1. Deci nu se poate sa un proiect sa fie tata la alt proiect si in acelasi timp sa fie fie si copil la acelasi proiect. Din acest motiv, se creeaza un nou proiect numit “CommonReferences” care va contine doar un fisier unde vor fi definite toate tipurile de obiecte comune celorlalte proiecte. Acest proiect va fi adaugat ca referinta la toate proiectele ce lucreaza cu acele tipuri de date. Evident, ca acest proiect nu trebuie sa faca referire la nici un alt proiect din solutie.

Figura 44: Proiectul “CommonReferences” contine toate definitiile particulare ale tipurilor de date Am mutat definitiile “PatientCodeEnum” si “SensorType” in “CommonReferences” astfel incat acestea sa fie vizibile in toata solutia fara probleme de referinta circulara. Tot ce mai ramane pentru vizualizarea datelor din baza de date e sa implementam codul pentru butonul “Display selected Data”:

Version no.: 1

Page 38 of 46


PVS 2008

Document no.

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Figura 45: Afisarea valorilor din baza de date Afisarea se face in acelasi datagrid, trebuie doar sa schimbam proprietatea “dataSource” pentru acest grid pe lista de valori adusa de functia DAL_PatientData.GetData(). Totusi, folosind acelasi grid pentru afisarea ambelor tipuri de valori, atat cele primite online de la patientii activi, cat si cele aduse din baza de date, trebuie definita a variabila logica care sa specifice tipul de date ce trebuie vizualizate: private bool displayTheReceivingData = true; Iar aceasta variabila va fi setata corespunzator pe cele doua butoane “Display Selected Data” si “Display Received Data”:

Figura 46: Functia handler pentru butonul “Display Received Data”

Version no.: 1

Page 39 of 46


PVS 2008

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

6 Transmiterea datelor intre aplicatii. Socket TCP/IP Pana acum, atat proiectul care producea date (SensorInput), cat si proiectul care consuma datele (DataPresentation), ruleaza sub aceeasi solutie, in acelasi calculator si atunci evenimentele trimise de furnizorul de date pot fi receptionate de consumatorul de date. Si totusi, realitatea sta un pic altfel: furnizorul de date ruleaza la pacient acasa, iar receptorul ruleaza la medic in cabinet. Intre ele exista o legatura internet sau intranet prin care trebuie transmise datele. In acest capitol vom analiza modul de conectare a celor doua aplicatii printro legatura de tip Socket TCP/IP. Tehnologia Socket lucreaza pe arhitectura client-server. Se deschide un server TCP/IP care ruleaza un listener ce asculta la un port dat cererile de conectare de la diversi clienti TCP/IP din retea. Cand soseste o cerere de conectare, se deschide un canal de comunicatii intre cele doua aplicatii prin care pot fi transferate date in ambele sensuri. Se modifica proiectul "DataPresentation" prin adaugarea unor radio butoane care sa selecteze modul de transmitere a datelor:  prin TCP/IP la un calculator dat de o adresa IP  direct la calculatorul curent

Figura 47: Proiectul Data Presentation cu posibilitatea de a alege canalul de comunicare a datelor

Version no.: 1

Page 40 of 46


PVS 2008

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Pentru a realiza o comunicatie TCP/IP trebuie construite urmatoarele obiecte:  TcpClient ce primeste datele de masurare de la sensor, le impacheteaza intr-un format text si le transmite la server  TcpServer care deschide listenerul si accepta cererile de conexiune sosite de la client, primeste textul de la client, il despacheteaza in format SensorBase si-l trimite mai departe la "DataPresentation"  Evenimentul prin care serverul sa transmita la interfata DataPresentation valorile primite de la client Se creeaza un nou proiect in cadrul solutiei numit "TCPCommunication", proiect ce include doua clase: TCPCommClient si TCPCommServer:

Figura 48:Solutia "HealthMonitor" cu toate proiectele componente

6.1 Obiectul TCPCommClient In continuare se prezinta clasa "TCPCommClient" cu urmatoarele functionalitati:  

Primeste data de tip "SensorBase" pentru a fi trimisa la server Porneste un nou fir de execuie (thread) care sa se ocupe separat de deschiderea conexiunii si trimiterea datelor  Impachetarea clasei "SensorBase" intr-un text dupa un anumit format standard  Inchiderea firelor de executie ramase suspendate daca serverul refuza sa raspunda la cererea de dialog Sa luam aceste functii pe rand:

Version no.: 1

Page 41 of 46


PVS 2008

Document no.

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

6.1.1 Impachetarea datelor pentru transmisie Clasa TCPCommClient afiseaza urmatoarele functii publice:  Constructorul clasei

Figura 49: Constructorii clasei TCPCommClient Se observa ca constructorul implicit al clasei a fost declarat privat astfel incat sa nu poata fi posibila o instantiere a clasei de forma "new TCPCommClient()", adica sa se creeze o instanta fara a da si adresa IP a serverului la care trebuie sa se conecteze clientul pentru a trimite date. Singurul constructor disponibil din exterior este cel ce primeste ca parametru adresa IP a serverului. In acest fel ne asiguram ca toti clientii TCP creati vor avea setata adresa IP a serverului cu care trebuie sa dialogheze. 

"SendSignalData" ce primeste cele patru valori din clasa SensorBase in scopul trimiterii lor catre server.

Version no.: 1

Page 42 of 46


PVS 2008

Document no.

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Figura 50: Functiile de primire si impachetare a datelor ce trebuie trimise la server Functia ce primeste datele pentru transmisie apeleaza mai intai functia de impachetare a datelor in format text, dupa care face apel catre functia de trimitere a textului. Este mai avantajoasa trimiterea sub forma de text a datelor pentru ca pot fi procesate cu ajutorul functiilor de tip string si in plus, sender-ul si receiver-ul pot avea structuri de date diferite, totul e sa se stabileasca formatul de impachetare care sa fie respectat de ambele parti. S-a decis asupra urmatorului format: - Simbolul "#" semnifica inceputul si sfarsitul mesajului - Simbolul "," separa campurile de date specifice clasei "SensorBase" - Ordinea de impachetare este urmatoarea: SensorType, TimeStamp, PatientCode, Value. Concatenarea acestor string-uri in mesajul de trimis se face cu jutorul functiei "Append" din cadrul clasei "StringBuilder".

6.1.2 Crearea unui nou fir de executie pentru fiecare dialog cu serverul Functia ce trimite efectiv mesajul text catre server este listata in continuare:

Figura 51: Startarea unui nou thread pentru trimiterea datelor Crearea unui nou fir de executie pentru trimiterea textului la server se face prin apelul constructorului clasei "Thread" din namespace-ul "using System.Threading;":  Se creeaza instanta clasei "Thread": Thread newThread = new Thread(new ParameterizedThreadStart(SendSignalTextNewThread)); 

Se adauga thread-ul format in lista de thread-uri a clasei

Version no.: 1

Page 43 of 46


PVS 2008

Document no.

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

myThreadList.Add(newThread); 

se porneste noul fir de executie avand ca parametru textul ce trebuie trimis la server: newThread.Start(signalText);

Dar mai intai se inchid toate thread-urile ramase in suspensie de la vechile incercari de dialog cu serverul. Daca serverul nu raspunde in timp util, aceste fire de executie raman suspendate si ocupa memoria in mod abuziv. Daca sunt mii de date de trimis si in tot acest timp serverul nu raspunde, sunt mii de thread-uri ramase in suspensie. De aceea trebuie facuta curatenie din cand in cand:

Figura 52: Inchiderea firelor de executie inactive Se creeaza o noua lista de thread-uri in care sa vor salva toate firele de executie care sunt inca active. Daca thread-ul nu este activ se inchide prin apelul functiei Abort(). La sfarsit lista de thread-uri a clasei va fi initializata cu noua lista, fiind alcatuita numai din firele de executie active.

6.1.3 Trimiterea datelor catre server Trimiterea efectiva a textului catre server se face in functia ce ruleaza in firul de executie nou creat. Aceats functie urmeaza urmatorii pasi: se obtine o instanta a clasei de biblioteca TcpClient cu parametrii: _serverIP si _port; se obtine un obiect de tip "NetworkStream" pe care-l returneaza acest TcpClient. Acest stream poate trimite octetii unul dupa altul pe canalul deschis intre client si server  despachetam mesajul de tip text intr-un sir de octeti ce pot fi trimisi pe canalul de comunicatie: ASCIIEncoding encoding = new ASCIIEncoding(); byte[] buffer = encoding.GetBytes(signalText);  

Version no.: 1

Page 44 of 46


PVS 2008

Document no.



Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Apelam functia stream.Write pentru a trimite datele. Aceasta functie "Write" lucreaza ca si cum am scrie intr-un fisier, problemele hardware de low level de transmitere efective a datelor fiind transparente pentru noi ca utilizatori.

Figura 53: Dialogul cu serverul

6.1.4 Functia Dispose inchide firele de executie suspendate Daca utilizatorul inchide brusc aplicatia (cand inca sunt active fire de executie ce trimit date catre server) atunci trebuie apelata o functie pe evenimentul "DataPresentation_FormClosing" (deci cand fereastra este pe punctul de a se inchide) care sa inchida toate resursele aferente acestei aplicatii.

Figura 54: Tratarea evenimentului "FormClosing" in clasa "DataPresentation" Functia apelata la inchiderea aplicatiei pentru inchiderea tuturor firelor de executie aferente clientului este "Dispose()". Pentru a nu uita ca trebuie sa scrim aceasta functie, am mostenit clasa "TCPCommClient" din interfata "Idisposable" si astfel, in mod automat VS-ul te obliga sa implementezi functia Dispose():

Version no.: 1

Page 45 of 46


PVS 2008

Product name:


Date:

Feb - 2010

Version no.:

0.1

Author:

Lucian Nita

CR no.:

Figura 55: Componentele interne ale clasei "TCPCommClient"

Figura 56: Inchiderea firelor de executie la terminarea programului

6.2 Obicetul TCPCommServer Acest obiect trebuie sa deschida un listener care sa receptioneze cererile de conectare de la clienti, sa deschida canalele de comunicatie, sa receptioneze mesajele, sa despacheteze aceste mesaje si sa trimita valorile primite mai departe la "DataPresentation".

Version no.: 1

Page 46 of 46

Programare Visual Studio .NET

Recommend Documents