Microsoft, ActiveSync, ActiveX, Authenticode, MSDN, SQL Server, Visual Basic, Visual C++, Visual Studio и Windows - товарные знаки либо зарегистрированные товарные знаки корпорации Microsoft в Соединенных Штатах и / или других странах. Упоминаемые названия компаний и продуктов могут являться товарными знаками, принадлежащими соответствующим владельцам.

ВВЕДЕНИЕ

С момента выпуска операционной системы Microsoft^® Windows^® CE в 1996 году и последующего появления КПК Handheld PC 1.0 корпорация Microsoft оказывает разработчикам содействие в создании продуктов для мобильных Windows-платформ, выпуская все более мощные и все более специализированные инструменты, ориентированные на конкретные наборы требований и прикладные задачи. В настоящее время Microsoft предлагает ряд инструментальных комплектов, предназначенных для создания приложений для платформ Microsoft Pocket PC, Pocket PC Phone Edition и Smartphone. Некоторые из них уже распространяются на коммерческой основе, другие - находятся на этапе бета-тестирования.

Цель написания настоящей информационной статьи заключалась в том, чтобы дать разработчику представление о текущем состоянии предлагаемого Microsoft ассортимента средств разработки мобильных приложений и о перспективах его будущего развития. Это позволит принимать более компетентные решения о том, какие из предлагаемых инструментов лучше подходят для тех или иных конкретных нужд, в каких случаях следует использовать тот или иной инструмент, и что необходимо для начала работы над проектом по созданию приложения для мобильных систем. Кроме того, приводятся сравнительные сведения по возможностям различных инструментов.

В настоящее время предлагается несколько отдельных комплектов средств разработки приложений для мобильных систем, и в ближайшей перспективе возможно дальнейшее увеличение их числа; однако в конечном итоге Microsoft стремится к созданию объединенной среды, отвечающей потребностям всех разработчиков - на основе интеграции средств создания мобильных приложений в среду Microsoft Visual Studio^® .NET.

ИНСТРУМЕНТАРИЙ РАЗРАБОТКИ ПРИЛОЖЕНИЙ ДЛЯ МОБИЛЬНЫХ СИСТЕМ

Следующие разделы содержат общий обзор современного состояния инструментария разработки приложений для устройств класса Windows Powered - таких как Pocket PC и Smartphone. Приводимые описания конкретных инструментов следует рассматривать в контексте использования машинного либо управляемого кода:

• Машинный код применяется при необходимости обеспечить высокое быстродействие, использовать прямой доступ к аппаратному обеспечению либо минимизировать размер программы.
• Применение управляемого кода оптимально для сокращения сроков вывода приложений на рынок, при использовании систем ускоренной разработки приложений, построении программы вокруг пользовательского интерфейса или необходимости исполнения на различных процессорах в рамках одной платформы без перекомпиляции.

Инструментарий eMbedded Visual Tools 3.0

Инструментарий eMbedded Visual Tools поддерживает в настоящее время разработку приложений для любых встраиваемых систем на базе Windows CE. В его состав входят полностью автономные среды разработки Microsoft eMbedded Visual C++^® 3.0 и eMbedded Visual Basic^® 3.0, не требующие использования никакой другой среды вроде Microsoft Visual Studio или Visual Studio .NET.

В обоих случаях разработка программного обеспечения для некоторого конкретного устройства требует использования соответствующего инструментального комплекта разработчика Software Development Kit (SDK). В комплект поставки редакции 2002 инструментария eMbedded Visual Tools входят SDK для всех современных мобильных платформ, включая Pocket PC 2002, Pocket PC Phone Edition и Smartphone 2002.

SDK для различных мобильных устройств класса Windows Powered опубликованы для копирования по адресу http://www.microsoft.com/mobile/developer/downloads/default.asp.

Дальнейшую информацию об инструментарии eMbedded Visual Tools можно найти на странице http://msdn.microsoft.com/vstudio/device/embedded/default.asp.

eMbedded Visual C++ 3.0

Среда разработки приложений Microsoft eMbedded Visual C++ 3.0 включает компилятор языка C++ в машинный код устройств, основанных на ОС Windows CE. Он может использоваться для создания приложений, предназначенных для исполнения на всех современных устройствах на базе ОС Windows CE версии 2.11 и более поздних, включая Smartphone 2002 и Pocket PC 2002. Отладчик eMbedded Visual C++ может работать через активное соединение Microsoft ActiveSync^® либо по локальной вычислительной сети по протоколу TCP/IP.

Имеются программные эмуляторы аппаратной части Pocket PC 2002 и Smartphone 2002. С опубликованием спецификации Pocket PC 2002 корпорация Microsoft представила новый эмулятор для использования с инструментальным комплектом Pocket PC 2002 SDK, более точно соответствующий реальному устройству на базе Windows CE. Этот новый эмулятор обеспечивает исполнение никак специально не подготовленных двоичных файлов Windows CE-приложений виртуальным мобильным устройством.

Среда eMbedded Visual C++ предназначается для разработки:

• Драйверов для устройств Pocket PC и любых других мобильных систем класса Windows Powered.
• Приложений в машинном коде.
• Игр, использующих быструю графику.
• Серверов COM и элементов управления Microsoft ActiveX^®.

eMbedded Visual Basic 3.0

Среда разработки eMbedded Visual Basic 3.0 используется для создания приложений на языке Visual Basic и их компиляции в интерпретируемый P-код. Большинство мобильных устройств класса Windows Powered оснащается встроенными средствами исполнения приложений, сгенерированных с использованием Visual Basic, однако некоторые специализированные встраиваемые аппаратные платформы на базе Windows CE могут быть их лишены.

eMbedded Visual Basic базируется не на полнофункциональном языке программирования Visual Basic, а на соответствующем языке описания сценариев. Поэтому среда eMbedded Visual Basic 3.0 не поддерживает многих возможностей среды разработки Visual Basic 6.0 для настольных машин. В частности:

• Все переменные по умолчанию относятся к виду variant; строгий контроль типов не поддерживается.
• Разработка ActiveX-элементов управления не поддерживается, но возможно использование готовых.
• Ряд встроенных элементов управления Visual Basic не поддерживается, некоторые свойства отсутствуют.

Среда eMbedded Visual Basic не может использоваться для разработки приложений, предназначенных для исполнения на платформе Windows Powered Smartphone 2002. Из-за этого, а также из-за ряда других обстоятельств, включая активный интерес сообщества разработчиков к системе Visual Basic .NET, дальнейшая разработка технологии eMbedded Visual Basic прекращается, и вместо нее предлагается использовать более мощный и удобный язык Visual Basic .NET. Microsoft рекомендует использовать для создания всех новых приложений Visual Basic .NET, а eMbedded Visual Basic - только для сопровождения существующих.

eMbedded Visual C++ 4.0

Среда Microsoft eMbedded Visual C++ 4.0 поддерживает разработку приложений для новой платформы Windows CE .NET и, с использованием соответствующего комплекта текущей модернизации, для устройств Pocket PC нового поколения (известных под рабочим названием "Ozone"). eMbedded Visual C++ 4.0 идеально подходит для создания приложений в машинном коде для мобильных и встраиваемых устройств на базе ОС Windows CE .NET. В числе усовершенствований версии 4.0:

• Механизм отладки в процессе исполнения Just-In-Time debugging, позволяющий диагностировать необработанные программой исключительные ситуации.
• Механизмы структурной обработки исключительных ситуаций языка C++.
• "Подключение" к процессам для удобства попроцессной отладки.
• Улучшенная интеграция с новым эмулятором.

Дополнительный набор функциональных возможностей Smart Device Programmability среды Visual Studio .NET

Дополнительный набор функциональных возможностей Smart Device Programmability (SDP) среды разработки Visual Studio .NET, ранее известный под названием Smart Device Extensions (SDE), упрощает написание приложений для мобильных систем, использующих преимущества инфраструктуры Microsoft .NET Compact Framework для организации вычислений с постоянным или периодическим подключением к сети. Применение этой обширной библиотеки классов, подключаемой через инфраструктуру .NET Compact Framework, значительно ускоряет написание приложений, по сравнению со случаем использования традиционных средств. Версия Visual Studio .NET 2003 позволяет разрабатывать приложения как для платформ Pocket PC 2002 и Windows CE .NET, так и для настольных машин с использованием одних и тех же инструментов и методов. Она требует установки инфраструктурной библиотеки .NET Compact Framework, специально разработанной для построения приложений, предназначенных для исполнения на устройствах с ограниченными ресурсами. Разработку приложений для мобильных и встраиваемых систем можно вести на новом языке C# и на Visual Basic. Кроме того, эта библиотека хорошо подходит для создания приложений, использующих XML веб-службы и технологию доступа к данным ADO.NET.

Среду Visual Studio .NET 2003 рекомендуется применять для:

• Разработки приложений, использующих веб-службы.
• Разработки приложений, предназначенных для функционирования в средах как с постоянным, так и с периодическим подключением к сети.
• Ведения разработки на языках Visual Basic .NET и C#.
• Случаев, когда требуется разрабатывать приложения для настольных ПК, серверов и устройств с ограниченными ресурсами с использованием одного и того же инструментария.
• Ускоренной разработки приложений для мобильных систем.
• Создания надежных и защищенных программных сред.
• Разработки приложений, допускающих перенос на устройства с другими типами процессоров и другими версиями Windows.

Дальнейшую информацию о дополнительном наборе функциональных возможностей Smart Device Programmability среды Visual Studio .NET можно найти по адресу http://msdn.microsoft.com/vstudio/device/sdp.asp.

Набор элементов управления для мобильных систем ASP.NET

Набор элементов управления для мобильных систем ASP.NET, ранее известный как инструментальный комплект Microsoft Mobile Internet Toolkit (MMIT), дополняет набор функциональных возможностей Smart Device Programmability и библиотеку .NET Compact Framework в части построения веб-приложений для мобильных систем, позволяя размечать страницы ASP.NET для широкого многообразия устройств. Благодаря такому подходу разработчик может построить в среде Visual Studio .NET единое мобильное веб-приложение, которое автоматически адаптирует способ отображения своих страниц с учетом особенностей конкретных устройств - включая сотовые телефоны, пейджеры и персональные цифровые секретари (такие как устройства Pocket PC) с поддержкой интернет-доступа. Дополнительное упрощение задач разработки достигается благодаря интеграции набора элементов управления для мобильных систем ASP.NET в среду Visual Studio .NET Integrated Design Environment (IDE) - так что разработчик получает возможность строить веб-приложения для мобильных устройств методом буксировки нужных элементов в рабочую веб-форму.

ASP.NET не требует установки на клиентское устройство никаких дополнительных компонентов. Вместо этого используется серверная логика, адаптирующая способ отображения страниц к особенностям обозревателя на конкретном устройстве. Поддерживаются языки разметки Wireless Markup Language (WML), HTML и compact HTML (cHTML).

В дополнение к адаптивному отображению веб-страниц механизм ASP.NET предлагает широкие возможности их индивидуальной настройки и создания расширений, что позволяет использовать эту технологию в качестве средства доработки элементов управления для использования с новыми, отличающимися от существующих устройствами по мере их появления на рынке. Кроме того, разработчик может управлять способом представления страниц для конкретного устройства или класса устройств в рамках той же самой модели программирования ASP.NET и легко дополнять мобильные веб-приложения поддержкой дополнительных устройств, не перерабатывая их полностью.

Набор элементов управления для мобильных систем ASP.NET применяется для:

• Создания веб-приложений, предназначенных для исполнения с использованием широчайшего спектра различных мобильных устройств.
• Дополнения мобильных веб-приложений поддержкой дополнительных устройств без их полной переработки.

Дальнейшую информацию о технологии Microsoft ASP.NET можно найти по адресу http://msdn.microsoft.com/vstudio/device/mobilecontrols/default.asp.

Microsoft SQL Server 2000 Windows CE Edition Version 2.0

Компактная СУБД Microsoft SQL Server™ 2000 Windows CE Edition (SQL Server CE) 2.0 предназначается для ускоренной разработки приложений, обеспечивающих доступ к средствам управления данными корпоративного класса с мобильных устройств. SQL Server CE - мощный инструмент, упрощающий создание мобильных приложений благодаря использованию хорошо всем знакомого синтаксиса языка Structured Query Language (SQL), а также модели разработки и API-интерфейса, единообразных с соответствующими компонентами СУБД SQL Server.

SQL Server CE реализует все наиболее важные функции реляционной СУБД, включая оптимизирующий механизм обработки запросов, поддержку транзакций и различных типов данных. В то же время, он требует лишь небольшого объема оперативной памяти и весьма экономно расходует системные ресурсы. Функции удаленного доступа к данным и тиражирования данных с объединением версий гарантируют надежный доступ к информации в базах данных SQL Server, а также возможности манипулирования ею по сети и отложенной синхронизации с копией БД на сервере. Все это делает СУБД SQL Server CE идеальным продуктом для мобильных и беспроводных вычислительных сред.

Система SQL Server CE 2.0 рассчитана на интеграцию с библиотекой .NET Compact Framework с применением средств Visual Studio .NET, что упрощает задачу разработки прикладных баз данных для интеллектуальных устройств. Используя механизм доступа к данным новой СУБД SQL Server CE и язык управления программным кодом Common Language Runtime, можно создавать в высокой степени расширяемые мобильные приложения с функцией управления данными в автономном режиме для работы в средах с периодически устанавливаемым сетевым соединением.

СУБД SQL Server CE предназначается для:

• Обеспечения доступа к функциям управления данными корпоративного класса с устройств Pocket PC.
• Разработки приложений, предусматривающих хранение значительных объемов данных на мобильных устройствах и манипулирование этими данными.
• Организации надежного тиражирования данных в средах с мобильными устройствами, периодически подключаемыми к сети.

Более подробная информация об SQL Server CE содержится на сайте www.microsoft.com/sql/CE/default.asp.

Сравнительная таблица возможностей инструментальных средств

В следующей таблице представлены общие сведения о возможностях различных инструментов разработки.

Обозначения: X - поддерживается; (X) - поддерживается с некоторыми ограничениями.

РАЗРАБОТКА ПРИЛОЖЕНИЙ ДЛЯ ПЛАТФОРМ POCKET PC И SMARTPHONE

На ближайшую перспективу наиболее распространенными средствами разработки приложений для мобильных устройств класса Windows Powered останутся: для платформы Pocket PC - eMbedded Visual Tools 3.0 в составе eMbedded Visual Basic 3.0 и eMbedded Visual C++ 3.0; а для платформы Smartphone 2002 - eMbedded Visual C++ 3.0. В дальнейшем разработка приложений для этих устройств будет осуществляться с использованием Visual Studio .NET с дополнительным набором функций Smart Device Programmability (SDP).

Что необходимо для разработки приложений для Pocket PC и Smartphone?

Прежде всего необходимо приобрести инструментальный комплект разработчика Pocket PC 2000 SDK, Pocket PC 2002 SDK или Smartphone 2002 SDK, как уже было сказано выше. Комплекты SDK для платформ Pocket PC 2000, Pocket PC 2002 и Smartphone 2002 стандартно поставляются с версией 2002 Edition инструментария eMbedded Visual Tools 3.0. Эту версию можно скопировать или заказать на странице http://www.microsoft.com/downloads/.

Следующий шаг - выбор инструмента, наиболее полно отвечающего требованиям к разработке приложения и квалификации специалистов. Например, можно воспользоваться eMbedded Visual C++ для создания всех основных компонентов, используемых в различных приложениях, и eMbedded Visual Basic - для интерфейса пользователя и специализированной прикладной логики.

Когда какой инструмент применять?

Сегодня у разработчика есть три варианта выбора: eMbedded Visual Basic 3.0, eMbedded Visual C++ и Visual Studio .NET с SDP. Какой из этих инструментов лучше отвечает конкретным потребностям, зависит, в конечном итоге, от типа создаваемого приложения, имеющихся навыков и поставленных сроков.

Среда разработки eMbedded Visual C++ 3.0 хорошо подходит для таких приложений, как игры, службы и различные компоненты системного уровня (драйверы устройств, ActiveX-элементы управления, DLL-библиотеки и т.п.). В общем случае eMbedded Visual C++ 3.0 следует применять, когда:

• Ставится требование исполнения приложения на любых устройствах, основанных на ОС Windows CE.
• Быстродействие приложения имеет первостепенное значение.
• Необходима максимальная полнота контроля над работой приложения.
• Требуется минимизировать потребность в оперативной памяти.

Среда eMbedded Visual C++ 4.0 применяется при создании приложений в машинном коде для мобильных или встраиваемых устройств, основанных на Windows CE .NET, а также приложений, предназначенных для исполнения на системах Pocket PC следующего поколения ("Ozone"). Этот инструмент оптимален для случаев, когда требуются:

• Механизм отладки в процессе исполнения Just-In-Time debugging, позволяющий диагностировать необработанные программой исключительные ситуации.
• Механизмы структурной обработки исключительных ситуаций языка C++.
• "Подключение" к процессам для удобства попроцессной отладки.
• Улучшенная интеграция с новым эмулятором.

Среда eMbedded Visual Basic 3.0 используется для создания утилит, систем корпоративного класса, вертикальных приложений и различного рода прототипов. В общем случае ее следует применять для:

• Сопровождения имеющихся приложений для мобильных систем, основанных на eMbedded Visual Basic.
• Разработки новых приложений в кратчайшие возможные сроки.
• Создания приложений, организованных вокруг пользовательского интерфейса.

Среда Visual Studio .NET с дополнительным набором функций Smart Device Programmability перспективна с точки зрения построения веб-служб, распределенных клиентских приложений, систем корпоративного класса и вертикальных приложений. Обычно SDP рекомендуется применять для:

• Построения приложений для платформ Pocket PC, Pocket PC 2002 или иных устройств, базирующихся на ОС Windows CE .NET, с использованием библиотеки .NET Compact Framework.
• Создания компонентов распределенных вычислительных сред.
• Разработки приложений, к которым предъявляется требование интеграции с веб-службами.
• Переноса на мобильные устройства существующих приложений, созданных с использованием Visual Studio .NET.
• Построения приложений, к которым предъявляются высокие требования в части коммуникационных возможностей.
• Создания кода, способного исполняться на множестве различных устройств.
• Разработки на языке C#.

Элементы управления для мобильных систем ASP.NET или SDP

Решение об использовании модели веб-приложения либо приложения для клиентского устройства должно приниматься с учетом следующих критериев.

• Работа на базе обозревателя: если возможностей веб-обозревателя достаточно для реализации требуемых функций, вариант мобильного веб-приложения можно считать оптимальным. Такое решение требует постоянного соединения с Интернетом.
• Автономный режим работы: если необходимо осуществлять доступ к данным и их обработку в автономном режиме, предпочтительным вариантом является приложение для клиентского устройства.
• Поддержка различных устройств: если необходима поддержка любых портативных устройств, оснащенных веб-обозревателями, следует выбрать вариант веб-приложения. Если на всех целевых устройствах поддерживается инфраструктура .NET Compact Framework, рекомендуется предпочесть приложение для клиентского устройства.

Локализация программного кода на сервере или на клиентской системе

Microsoft предлагает два отдельных инструментария для разработки программного кода, предназначенного для исполнения на сервере или на клиентской системе. В первом случае следует использовать технологию ASP.NET, а во втором - Visual Studio .NET с дополнительным набором функций SDP.

Применение ASP.NET для построения мобильных веб-приложений

Систему ASP.NET рекомендуется применять для построения мобильных веб-приложений, предназначенных для работы на множестве различных устройств.

Преимущества:

• Поддержка широкого спектра устройств, имеющих функцию интернет-доступа (включая сотовые телефоны, пейджеры, персональные цифровые секретари).
• Поддержка различных языков разметки (WML, cHTML, HTML).
• Отсутствие каких-либо компонентов, предназначенных для установки на клиентское устройство. В то же время, необходимо наличие на этом устройстве веб-обозревателя.
• Интеграция со средой Visual Studio .NET для ускоренной разработки приложений.
• Использование преимуществ ASP.NET и .NET Framework.

Дополнительный набор функций Smart Device Programmability Features среды Visual Studio .NET

Дополнительный набор функций Smart Device Programmability среды разработки Visual Studio .NET можно использовать для создания программного кода, предназначенного для исполнения на клиентских устройствах, а также для разработки, отладки и развертывания функционально богатых приложений для устройств с ограниченными ресурсами.

Преимущества:

• Нет необходимости в постоянном соединении с сетью. Создаваемые приложения идеально подходят для использования как в автономном, так и в сетевом режиме.
• Применение SDP позволяет в полной мере реализовывать возможности конкретного устройства.
• Функции SDP поддерживают обращение к мощным средствам локального хранения данных - таким как Microsoft SQL Server 2000 Windows CE Edition.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Корпорация Microsoft стремится к успеху на рынке мобильных устройств в длительной перспективе и оказывает разработчикам максимальное содействие в деле создания функционально богатых и эффективных мобильных приложений для корпоративных и индивидуальных пользователей. Существующие языки разработки мобильных приложений на базе Windows реализуют широчайший спектр невероятно мощных и гибких возможностей.

По мере появления на рынке все новых поколений мобильных устройств корпорация Microsoft продолжит выпуск все более развитых и все более унифицированных средств разработки. С их помощью можно будет в максимально сжатые сроки проектировать и воплощать в программном коде новые приложения, использующие преимущества веб-служб и других передовых технологий, а также создавать системы, черпающие дополнительные возможности в интеграции на базе технологии .NET. С появлением таких инструментов сообщество разработчиков приложений для мобильных систем получит все необходимое для непрерывного обеспечения стремительно растущих рынков требуемыми приложениями.