PDF de programación - Desarrollo de Software con Mono, una Implementación Libre de .NET, Multiplataforma e Independiente del Lenguaje

Desarrollo de Software con Mono, una Implementación Libre

de .NET, Multiplataforma e Independiente del Lenguaje

Larrateguy, Luis Ignacio ‡
[email protected]

Pividori, Milton Damián ‡

[email protected]

Sandrigo, César Matías †

[email protected]

‡ CIDISI - FRSF UTN

† FRSF UTN

RESUMEN

Se presenta un desarrollo como prueba de concepto en la integración de tecnologías, utilizando Software Libre y  
multiplataforma.   Se   utilizó   la   plataforma   de   desarrollo   Mono,   implementación   libre   de   .NET.   Se   probaron 
tecnologías como Remoting, Web Services, independencia del lenguaje de programación y toolkits gráficos libres.  
Además  se utilizó el entorno de  desarrollo integrado libre MonoDevelop. Se  abordó la solución con técnicas  
orientadas a objetos y se aplicaron patrones de diseño. Uno de los objetivos propuestos por los autores, fue aprender 
a utilizar tecnologías libres y modernas utilizando Software Libre. En el caso de estudio se probó portabilidad entre 
Ubuntu GNU/Linux y Microsoft Windows.

INTRODUCCIÓN
Ventajas del Software Libre. 

● Para  clientes: la independencia sobre las empresas proveedoras de software, habilitándolos a contratar a los 
profesionales que prefiera para realizar tareas sobre su sistema.
● Para usuarios: la seguridad de estar trabajando con estándares abiertos, y la posibilidad de elegir entre varias 
alternativas.
● Para  desarrolladores:  beneficio   de   los   aportes   que   puedan   realizar   sus   pares,   de   contar   con   una   gran 
comunidad para el soporte, incluso de realizar trabajo diferencial sobre una pieza de software existente.

Característica de .NET: independencia del lenguaje. 

● Se utilizaron varios lenguajes en el desarrollo, como C#, Java y Boo, y comunicándolos entre ellos a nivel de 
clase.
● Se trabajó con un lenguaje común entre los individuos: la Orientación a Objetos.

¿QUÉ ES MONO?

“Mono es una plataforma de software diseñada para permitir a los desarrolladores crear fácilmente aplicaciones 
multiplataforma. Es una implementación  open source  del Framework .NET de Microsoft basado en estándares 
ECMA para C# y el Common Language Runtime”.

¿QUÉ ES GTK#?

Gtk# es el nombre de los bindings correspondientes de Gtk+ para la plataforma Mono/.NET. Es posible utilizar este 
toolkit gráfico desde cualquier lenguaje soportado por la plataforma, no sólo C#.

REMOTING

● Conjunto de servicios que permite la comunicación entre procesos.
● Los procesos pueden residir en la misma computadora, o en diferentes 
estando conectadas por una LAN o Internet.
● Permite   la   comunicación   entre   objetos   de   diferentes   dominios   de 
aplicación o procesos.
● Es posible utilizar diferentes protocolos de transporte, optar por varias 
formas de serialización, configurar el esquema de tiempo de vida de los 
objetos y elegir entre varios modos de creación de los mismos.
● Se puede ver un gráfico de la arquitectura de Remoting en la Ilustración
1.

WEB SERVICES

Ilustración 1: Arquitectura de 

Remoting

● Son interfaces accesibles a la funcionalidad de una aplicación, construidas sobre estándares de tecnologías que 
utilizan Internet.
● Se basan en estándares que definen la comunicación entre el proveedor, consumidor y publicador de servicios.

PLANTEO DE UN PROBLEMA A RESOLVER

Crear un programa que permita enviar “mensajes instantáneos” a través de una red. Las condiciones del caso de uso 
son las siguientes:

• Clientes que se pudieran comunicar enviando mensajes de texto plano.
• Ver contactos conectados.
• Poder enviar y recibir mensajes mediante un sistema web.

Para resolver este problema se plantearon las siguientes restricciones:

• Los clientes usarían Remoting para enviarse los mensajes.
• Programar en distintos lenguajes de programación.
• El cliente web debía funcionar utilizando Web Services.
• Utilizar exclusivamente Software Libre.

ARQUITECTURA

● Arquitectura Cliente­Servidor para los desarrollos sobre 

Mono/.NET.

● Arquitectura   distinta   para   los   clientes   que   utilizarán 
Web Services. Cada una de las acciones son expuestas 
en   forma   de   servicios   (conectarse,   enviar   mensajes, 
recibir mensajes, ver lista de contactos, desconectarse), 
los cuales son ejecutados por  “clientes virtuales”, que 
representan al cliente web en su ausencia.

La  Ilustración 2  muestra   la   arquitectura   propuesta   para 
resolver el problema de interoperabilidad y poder hacer una 
prueba de integración, no sólo de clientes que corran sobre 
la plataforma .NET, sino con clientes implementados en otra 
plataforma (como PHP) utilizando Web Services.

IMPLEMENTACIÓN Y DESPLIEGUE

En la Ilustración 3, se puede observar como 
fue implementada esa arquitectura utilizando 
Remoting.
Especializando  MarshalByRefObject,   se 
obtienen clases que pueden generar instancias 
únicas tanto del servidor como de los clientes. 
El
  Servidor   mediante   un   stub   de 
ClienteRemoto puede informar de los eventos 
a   cada   cliente,   y   éstos   pueden   enviar   un 
mensaje
remoto 
ControladorConexiones  mediante   un   stub 
creado por Remoting. En la Ilustración 4, se 
muestran los paquetes que se implementaron 
por   separado,   primero   fijando   las   interfases 
necesarias para poder continuar el desarrollo 
en forma conjunta y distribuida.

objeto

 

al

 

 

IMPLEMENTACIÓN EN
DISTINTOS LENGUAJES

Ilustración 3: Diagrama de clases correspondientes al cliente 

y al servidor

Cada paquete está programado en un lenguaje 
diferente.   Se   utilizó  C#,  Boo,  Java  (mediante 
IKVM.NET)   y  VB.NET.   Con   otros   lenguajes 
también se hicieron pruebas pero no estaban lo 
suficientemente maduros.
 

GtkGUI  implementa   una   interfaz   simple   pero 
completa de mensajería instantánea. La interfaz 
gráfica   en   sí,   está   diseñada   utilizando  Glade. 
Glade es un diseñador gráfico de interfaces. El 
resultado   es   guardado   en   un   archivo   XML, 
permitiendo que el mismo diseño de interfaz se 
utilice   en   otra   plataforma   o   lenguaje   de 
programación, siempre y cuando existan enlaces 
a bibliotecas Gtk+/Glade.

Ilustración 4: Diagrama con todas las clases del sistema
 Para conectarse cada cliente debe elegir un nickname, indicar la IP 
del servidor y el puerto donde éste está escuchando, como se puede 
apreciar en la Ilustración 6. 
En la Ilustración 7 se puede apreciar una ventana de chat y la lista 
de contactos corriendo en Windows Vista y Ubuntu respectivamente.

Ilustración 5: 4 terminales. Servidor, 

ClienteConsola C#, 

ClienteConsolaVB.NET, y BigBrother 

mostrando los clientes conectados

Ilustración 6: Interfaz de conexión en Ubuntu y Vista

IMPLEMENTACIÓN DEL CLIENTE WEB
MEDIANTE WEB SERVICES

El cliente web de la  Ilustración 8  consiste de dos partes. Una 
parte   “cliente”   que   es   la   que   utiliza   el   usuario   final,   y   otra 
“servidor”   que   es   la   que   se   comunica   con   el   Web   Service   y 
consume estos servicios. La parte del servidor fue implementada 
con PHP, utilizando la biblioteca NuSOAP que es una API para 
acceder a los servicios brindado por un Web Service. La parte del 
cliente   fue   implementada,   utilizando   llamadas   asíncronas   con 
Javascript   de   fondo,   con   el   fin   de   chequear   por   eventos   en   el 
servidor. Estas llamadas se repetían en un modo de “polling” con un 
intervalo de tiempo determinado.
El usuario del cliente web, ve una sola ventana de chat, en donde 
se puede comunicar individualmente con cada persona, pero recibe 
los mensajes en una misma pantalla.

CONCLUSIÓN

Ilustración 7: Corriendo en Windows 

Vista, con Framework .NET y GTK#.; y en 

Ubuntu con Mono.

Ilustración 2: Arquitectura propuesta

Las tecnologías abiertas y particularmente el Software Libre han ido 
avanzando y ganando terreno en la comunidad y el mundo empresarial. 
Cada día se ve más necesidad de personal capacitado en esta área. El 
desarrollo del presente trabajo permitió a los autores conocer una nueva 
plataforma que se integra con otras existentes, privativas y libres. El 
involucrarse con estas tecnologías y seguir de cerca su evolución permite 
ir evaluando la madurez de los productos y la aceptación que va teniendo 
en la industria.
La arquitectura resultante de la  prueba de concepto  permitió probar 
funcionalidades   de   integración   de   tecnologías   heterogéneas   y   ganar 
experiencia para futuros desarrollos utilizando Software Libre.

Ilustración 8: Cliente Web escrito en 
PHP, corriendo sobre un servidor 

Apache