.NET Framework
.NET提供了一个运行环境,叫做公共语言运行时(CLR)。CLR管理代码的执行并使开发过程变得更加简单。CLR是一种受控的执行环境,其功能通过编译器与其他工具共同展现。以“运行时”为目标的代码称为受控代码(Managed Code)。受控代码指向的对象在执行过程中完全被CLR所控制。在执行过程中,CLR提供自动内存管理、调试支持、增强的安全性及与受控代码(如COM组件)的互操作性。凡是符合CLS(公共语言规范)的程序语言(如C#和Visual Basic.NET等)所开发的程序都可以在任何有CLR的操作系统上执行。在某种程度上,CLR和Java的虚拟机有异曲同工之妙。

运行语言特点是交叉语言集成、自描述组件、简单配制和版本化及集成安全服务。

    运行语言使用一种新的能表达大部分现代编程语言语义的通用类型系统,通用类型系统定义了一套标准类型及生成新标准的规则。运行语言知道怎样生成、执行这些类型。编译器和解释器使用运行语言服务定义类型、管理对象、进行方法调用,而不是使用工具或特定于语言的方法。 

类型系统的主要设计目的是使多种语言能深度集成。用一种语言所写的代码能继承用另一种语言所写的类的实现,用一种语言所写的代码抛出的异常能被用另一种语言写的代码捕获,像调试和剖析之类的操作会在完全封闭下工作,而不用考虑代码所用的语言。这就意味着编写可重用类库的开发者,不再需要为每一种编程语言或编译器生成一个版本,并且类库的开发者不再受到为他们使用的编程语言开发的库的限制。

    自描述组件——现在Microsoft .NET框架上已成为可能,简化了开发和配制,并提高了系统的可靠性。许多由运行语言提供的服务是由元数据及用于补充可执行代码的信息所驱动。因为所有的信息都储存在一起,只有可执行的(代码)才被称为自描述组件。 姓金的名人

    自描述组件的一个主要优点是,使用它们并不需要其它文件。类的定义不需要单独的头文件;通过检查原数据对类的定义可以从组件自身获得。跨语言或过程边界访问组件并不需要各自的IDL文件、类型文件或proxy/stubs;所必需的信息已存在于元数据之中。为识别开发者请示的服务属性,并不需要展开各自的配制信息。 最主要的是,由于元数据是在编译过程中由源代码生成,并与可执行代码储存在一起,它将永远和可执行部分同步。


除了改善对单个组件的配制,Microsoft .NET框架定义了一个应用程序配制模板,以解决定置应用程序安装和DLL版本化(通常被称为“DLL Hell”)这一复杂过程的问题,运行语言提供了支持这个模板的服务。

    Microsoft .NET框架 引入了组合体的概念。一个组合体是一组资源和类型,并包括有关这些资源和类型的元数据,也就是被作为一个单元配制的。元数据被称为组合体的名单,它包含象类型和资源表之类能被组合体外看得见的信息,这个名单也包括有关从属关系之类的信息,例如组合体建立时的版本号。开发人员可以指定版本策略,以指示运行语言是否装入系统上已安装的依赖于组合体的最新版本,装入一个指定版本,或在编译时使用的版本。

dnf 副职业某软件组件的多个拷贝总可以存在于同样的操作系统上,然而,通常说来,只有其中的一个拷贝能被操作系统注册、调入内存、执行。对系统来说,定位和调入内存的策略是全局性。.NET Framework Common Language Runtime 增加了所必须的体系架构以支持管理
组件定位和调入的每个应用程序策略,这通常被称为并行配制。

    组合体可以被一个应用程序私有,或被多个应用程序共享。一个组合体的多个版本可以同时配制在同一台机器上。应用程序配制信息定义了到何处去查组合体,这样runtime就能为同时运行的两个不同的应用程序装入同一组合体的不同版本。这就消除了由组件版本的不兼容性引起的问题,提高了系统整体的稳定性。如果必要,管理员可以为配制时刻的组合体增加配制信息,例如一个不同的版本策略,但是编译时提供的原始信息永远不会丢失。

因为组合体是自描述的,所以并不需要在系统上进行显式注册。应用程序的配制简单到只需将文件拷贝到目录中既可(如果为了使应用程序能够运行,必须安装未经组织过的组件的话,情况会稍微复杂一点)。配制信息保存在可被任何文本编辑器编辑的XML文件中。

    最后,运行语言也提供完整的、普遍深入的安全服务,以确保未经授权的用户不能访问机器上的资源,并且代码不会执行未经允许的动作。这就提高了系统整体的安全性可靠性。清朝皇帝
 由于运行语言用于装入代码、生成对象、执行方法调用,所以当受控代码装入内存执行时,运行语言能进行安全检查,强化安全策略。

    Microsoft .NET框架不仅规定代码访问安全,还规定基于角的安全。通过代码访问安全机制,开发人员能为应用程序指定完成工作所必需的权限。例如,代码或许需要写文件或访问环境变量的权力。这类信息和有关代码标志的信息一起存储在配制级上的。当代码装入内存及执行方法调用时,运行语言验证是否能给予代码所要求的权限。如果不能,将记录一条安全冲突信息。给予权限的策略,这被称为信任策略,是由系统管理员建立的,并且是建立在关于代码的证据基础之上,比如:代码是谁发布的,是从什么地方获得的,以及在组合体中到的代码标志和它要求的权限。开发人员可以指定他们显然不需要的权限,以防止其它人恶意使用他们的代码。如果所需要的权限依赖直到运行时刻才会知道的信息,那么就可写入纲邻性的安全检查。

除了代码访问安全,运行语言还支持基于角的安全。基于角的安全建立同代码访问安全一样的权限模板,只是这些权限是建立在用户的身份之上,而不是建立在代码的标志之
上。角表明了用户所属的类,并且可以在开发和配制阶段定义。给予权限的策略被分配到每个预定义的角。在运行时刻,用户的身份被确定,代码将代表这个身份运行。运行语言决定用户是哪个角的成员,然后给予基于这个角的权限。
.NET Framework是支持生成和运行下一代应用程序和 XML Web services 的内部 Windows 组件。.NET Framework 旨在实现下列目标:
提供一个一致的面向对象的编程环境,而无论对象代码是在本地存储和执行,还是在本地执行但在 Internet 上分布,或者是在远程执行的。
提供一个将软件部署和版本控制冲突最小化的代码执行环境。
提供一个可提高代码(包括由未知的或不完全受信任的第三方创建的代码)执行安全性的代码执行环境。
提供一个可消除脚本环境或解释环境的性能问题的代码执行环境。
使开发人员的经验在面对类型大不相同的应用程序(如基于 Windows 的应用程序和基于 Web 的应用程序)时保持一致。
按照工业标准生成所有通信,以确保基于 .NET Framework 的代码可与任何其他代码集成。
.NET Framework 具有两个主要组件:公共语言运行库和 .NET Framework 类库。公共语言运行库是 .NET Framework 的基础。您可以将运行库看作一个在执行时管理代码的代理,它提供内存管理、线程管理和远程处理等核心服务,并且还强制实施严格的类型安全以及可提高安全性和可靠性的其他形式的代码准确性。事实上,代码管理的概念是运行库的基本原则。以运行库为目标的代码称为托管代码,而不以运行库为目标的代码称为非托管代码。.NET Framework 的另一个主要组件是类库,它是一个综合性的面向对象的可重用类型集合,您可以使用它开发多种应用程序,这些应用程序包括传统的命令行或图形用户界面 (GUI) 应用程序,也包括基于 ASP.NET 所提供的最新创新的应用程序(如 Web 窗体和 XML Web services)。
.NET Framework 可由非托管组件承载,这些组件将公共语言运行库加载到它们的进程中并启动托管代码的执行,从而创建一个可以同时利用托管和非托管功能的软件环境。.NET Framework 不但提供若干个运行库宿主,而且还支持第三方运行库宿主的开发。
例如,ASP.NET 承载运行库以为托管代码提供可伸缩的服务器端环境。ASP.NET 直接使用运行库以启用 ASP.NET 应用程序和 XML Web services(本主题稍后将对这两者进行讨论)。
Internet Explorer 是承载运行库(以 MIME 类型扩展的形式)的非托管应用程序的一个示例。使用 Internet Explorer 承载运行库使您能够在 HTML 文档中嵌入托管组件或 Windows 窗体控件。以这种方式承载运行库使得托管移动代码(类似于 Microsoft® ActiveX® 控件)成为可能,不过它需要只有托管代码才能提供的重大改进(如不完全受信任的执行和独立的文件存储)。
下面的插图显示公共语言运行库和类库与应用程序之间以及与整个系统之间的关系。该插图还显示托管代码如何在更大的结构内运行。
.NET Framework 环境
下面的章节将更加详细地描述 .NET Framework 的主要组件和功能。
公共语言运行库的功能
公共语言运行库管理内存、线程执行、代码执行、代码安全验证、编译以及其他系统服务。这些功能是在公共语言运行库上运行的托管代码所固有的。
至于安全性,取决于包括托管组件的来源(如 Internet、企业网络或本地计算机)在内的一些因素,托管组件被赋予不同程度的信任。这意味着即使用在同一活动应用程序中,托管组件既可能能够执行文件访问操作、注册表访问操作或其他须小心使用的功能,也可能不能够执行这些功能。
运行库强制实施代码访问安全。例如,用户可以相信嵌入在 Web 页中的可执行文件能够在屏幕上播放动画或唱歌,但不能访问他们的个人数据、文件系统或网络。这样,运行库的安全性功能就使通过 Internet 部署的合法软件能够具有特别丰富的功能。
运行库还通过实现称为通用类型系统 (CTS) 的严格类型验证和代码验证基础结构来加强代码可靠性。CTS 确保所有托管代码都是可以自我描述的。各种 Microsoft 和第三方语言编译器生成符合 CTS 的托管代码。这意味着托管代码可在严格实施类型保真和类型安全的同时使用其他托管类型和实例。
此外,运行库的托管环境还消除了许多常见的软件问题。例如,运行库自动处理对象布局并管理对对象的引用,在不再使用它们时将它们释放。这种自动内存管理解决了两个最常见的应用程序错误:内存泄漏和无效内存引用。
运行库还提高了开发人员的工作效率。例如,程序员可以用他们选择的开发语言编写应用程序,却仍能充分利用其他开发人员用其他语言编写的运行库、类库和组件。任何选择以运行库为目标的编译器供应商都可以这样做。以 .NET Framework 为目标的语言编译器使得用该语言编写的现有代码可以使用 .NET Framework 的功能,这大大减轻了现有应用程序的迁移过程的工作负担。
尽管运行库是为未来的软件设计的,但是它也支持现在和以前的软件。托管和非托管代码之间的互操作性使开发人员能够继续使用所需的 COM 组件和 DLL。
运行库旨在增强性能。尽管公共语言运行库提供许多标准运行库服务,但是它从不解释托管代码。一种称为实时 (JIT) 编译的功能使所有托管代码能够以它在其上执行的系统的本机语言运行。同时,内存管理器排除了出现零碎内存的可能性,并增大了内存引用区域以进一步提高性能。
最后,运行库可由高性能的服务器端应用程序(如 Microsoft® SQL Server™ 和 Internet 信息服务 (IIS))承载。此基础结构使您在享受支持运行库宿主的行业最佳企业服务器的优越性能的同时,能够使用托管代码编写业务逻辑。
.NET Framework 类库
中国手游.NET Framework 类库是一个与公共语言运行库紧密集成的可重用的类型集合。该类库是面向对象的,并提供您自己的托管代码可从中导出功能的类型。这不但使 .NET Framework 类型易于使用,而且还减少了学习 .NET Framework 的新功能所需要的时间。此外,第三方组件可与 .NET Framework 中的类无缝集成。
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例如,.NET Framework 集合类实现一组可用于开发您自己的集合类的接口。您的集合类将与 .NET Framework 中的类无缝地混合。

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