PDF de programación - Programación con C# - Capítulo 5 - Aplicaciones con Interfaz gráfica tipo Windows

Capítulo 5

APLICACIONES CON INTERFAZ
GRAFICA TIPO WINDOWS



La aparición de los sistemas operativos con interfaces gráficas a disposición del
usuario común, sin lugar a dudas generó un salto gigantesco en el interés que por los
computadores tienen las personas. Este tipo de sistemas y sus aplicaciones han
desarrollado un nivel de abstracción tan elevado que todos los usuarios nos
preocupamos únicamente por la forma como podemos manipular los diferentes
elementos gráficos que visualizamos en la pantalla, antes que por los detalles de tipo
técnico relacionados con el funcionamiento interno de la máquina. Aunque hoy en día
son muchos los sistemas operativos que ofrecen un entorno gráfico para la interacción
entre la máquina y el usuario, y que Windows no es precisamente el pionero en este
campo, tampoco se puede desconocer que el aporte realizado por este sistema al
mundo de los entornos gráficos ha sido definitivo para la masificación del uso del
computador personal por parte de personas cuyos intereses no son precisamente los de
profundizar en esta ciencia, sino utilizar su computador como una herramienta mas, de
trabajo o recreación.

Dentro del campo de las aplicaciones con interfaz gráfica, el trabajo de programarlas
no ha sido tan sencillo como si lo es su manejo por parte del usuario final. El
mecanismo utilizado por Windows ha sido poner a disposición del programador un
conjunto de funciones, conocido como API (Aplication Programming Interface),
que le permiten manipular y comunicarse con el interior del sistema operarativo. Pero
en la mayoría de los casos, la comprensión del funcionamiento y manipulación de estas
funciones requiere una curva de aprendizaje muy elevada que hace demasiado lento el
desarrollo de este tipo de programas. El Framework .NET lo que ha hecho es
encapsular todas las funciones en un conjunto de clases que ofrecen al programador un
medio sencillo de acceder, entre otros, al sistema gráfico y los servicios del sistema
operativo, para de esta manera agilizar el tiempo utilizado en la programación de
aplicaciones con interfaz gráfica.

En el campo de las aplicaciones gráficas, las clases de .NET encapsulan todos los
mecanismos necesarios para construir los elementos gráficos más usuales que
conforman un programa de este tipo, comenzando por las ventanas, que son la base de
todo.


Un programa tipo Windows

Los programas desarrollados en los capítulos anteriores han basado su funcionamiento
en el objeto denominado consola y prácticamente, a excepción de los tres o cuatro
últimos ejemplos del anterior capítulo, todos se ejecutan en forma secuencial. El
sistema busca el método Main y lee todas las líneas en forma secuencial hasta llegar al
final de este método, punto en el cual la aplicación termina, o en el mejor de los casos
la ejecución ingresa a un ciclo y se mantiene en él hasta que por alguna razón pueda
salir del mismo. En algunos de estos programas se introdujeron algunos elementos con
interfaz gráfica, pero aun así las cosas no cambiaron mucho, ya que el sistema siempre
va en busca del final del método para dar por terminada la ejecución, y por ende no se
tiene mucho control sobre estas ventanas.

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Un programa como el desarrollado en el capítulo 3 nos deja ver una ventana, pero si el
lector le pone cuidado observará que no es mucho lo que puede hacer con ese
elemento.


using System.Windows.Forms;
using System.Threading;

public class HolaVentana
{



}

static void Main()
{



}

Form ventana;
ventana = new Form();
ventana.Text = "Hola ventana...";
ventana.Show();
Thread.Sleep(5000);


Para poder visualizar la ventana ha sido necesario recurrir a un mecanismo de
congelamiento de la ejecución que impide por un instante llegar al final del método
Main.

Una característica fundamental de Windows es que se trata de un sistema operativo de
paso de mensajes. En el interior del sistema existe un mecanismo que convierte todos
los eventos en mensajes (o se puede decir, señales). Pero, en general, la ejecución de
una aplicación gráfica no es diferente a la de una aplicación de consola, o a la de las
viejas aplicaciones de entornos de solo texto. El truco consiste en hacer que la
ejecución de una aplicación ingrese a un bucle y se quede en él esperando a recibir y
procesar todos los mensajes que le envía el sistema operativo.

El lenguaje que mejor describe como funciona Windows es el lenguaje C, que bien
puede considerarse como la forma nativa de la programación Windows. Un ejemplo de
una pequeña aplicación con interfaz gráfica en C, permite visualizar el ciclo que obliga
a la ejecución del programa a permanecer a la espera de los mensajes.


#include <windows.h>
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstancia,

HINSTANCE d2, LPSTR d3, int d4)

{



MSG mensaje;
HWND manejador;

manejador = CreateWindow("BUTTON", "Hola ventana!",

WS_VISIBLE | BS_CENTER, 100, 100, 100,
80, NULL, NULL, hInstancia, NULL);

// Aquí inicia el ciclo
while (GetMessage(&mensaje, NULL, 0, 0))
{



if (mensaje.message == WM_LBUTTONUP)
{


}
DispatchMessage(&mensaje); //recuperar mensaje

DestroyWindow(manejador);
PostQuitMessage(0);

}
return mensaje.wParam;

}



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Figura 5.1: Programa con
interfaz gráfica de usuario
desarrollado en lenguaje C
con un bucle de mensaje
simple.

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El programa crea dos variables, una para controlar los mensajes y la otra para manejar
una ventana. Se crea una ventana, que incluye un botón de comando que la cubre en su
totalidad. Luego la ejecución ingresa en el ciclo while que se encarga de procesar los
mensajes, especialmente el mensaje identificado con la macro WM_LBUTTONUP, el
cual se produce cuando el usuario hace clic con el botón izquierdo del ratón sobre el
botón. Cuando ocurre esto último se destruye la ventana y se anula la recepción de
mensajes. Un último detalle, el programa como tal no es orientado a objetos sino
estructurado, por que de hecho el sistema operativo ha sido desarrollado bajo este
paradigma.

Esta es la estructura interna que posee un programa que se ejecuta en el entorno gráfico
de Windows, y que .NET la encapsula en el conjunto de clases incluidas en el espacio
de nombres System.Windows.Forms. En este contexto, .NET puede considerarse
como una capa de software que se encarga de ocultar todos los detalles técnicos y
encapsularlos en clases que se encargan de manipular las funciones de la API y realizar
muchas tareas que son repetitivas de una aplicación a otra, en forma automática. Las
clases contenidas en este espacio de nombres le permiten al programador construir
interfaces gráficas de forma rápida y sencilla, incluyendo la gran mayoría de
componentes que forman parte de ellas, y que incluso se consideran ya unos estándares
de las aplicaciones gráficas. Adicional, el programador puede construir sus propios
componentes utilizando básicamente la herencia de clases.

Un programa tipo Windows con C# y .NET

Desde la perspectiva de C#, un programa con interfaz gráfica, que se ejecuta bajo el
sistema operativo Windows, es muy similar a un programa de consola. La única
diferencia, es que debe existir un bucle que se encargue de procesar todos los mensajes
del sistema operativo dirigidos a la aplicación. En este punto es donde, a diferencia del
lenguaje C, entra a operar la orientación a objetos mediante la encapsulación de este
bucle de mensajes y otras propiedades inherentes al mismo, en una clase que se
encarga de todos estos detalles. Esa clase se llama Application y es estática, lo que
significa que no es posible definir objetos a partir de ella.

La clase Application

La clase Application hace parte del espacio de nombres System.Windows.Forms. El
principal método que posee esta clase es Run, el cual se encarga de iniciar el bucle de
mensajes en la línea de ejecución que se encuentre actualmente.

El método Run está sobrecargado con tres versiones. Una de ellas se ejecuta sin
parámetros, la otra recibe un parámetro del tipo ApplicationContext, y una tercera
versión recibe un objeto del tipo Form, o lo que se conoce como formulario. La
mayoría de aplicaciones estándar de Windows se ejecutan bajo esta última versión del
método Run.

El formulario

El elemento principal y más representativo de una aplicación con interfaz gráfica es
aquel que se conoce con el nombre de ventana. Desde la visión del programador de C#,
el objeto que da origen a este elemento es el formulario.

La clase Form, que pertenece al espacio de nombres System.Windows.Forms, es
quien se encarga de definir todos los formularios que sean necesarios para la creación
de las ventanas que puede necesitar una aplicación con interfaz gráfica de usuario.
Generalmente, y en el contexto del entorno de desarrollo de .NET, a este tipo de
aplicaciones se le denomina programas Windows Forms.

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Form es una clase que encapsula todas las propiedades, métodos y eventos que se
necesitan para dar funcionalidad a una ventana. Pero esto no significa que el
programador tenga que limitarse a defini