.net framework的组成及跨平台的实现

.net framework的组成及跨平台的实现

• 一、.net framework的组成
• 二、.net framework的问题
• 三、.net framework实现跨语言和跨平台
• 四、.net framework下的跨平台代码复用
• • 2.1 源代码复用
  • 2.2 程序集复用
  • • 2.2.1 托管模块与程序集
    • 2.2.2 CLR加载程序集的规则
    • 2.2.3 Retargetable程序集
    • 2.2.4 类型转移
  • 2.3 PCL项目

一、.net framework的组成

• .net framework由以下两部分构成
  • common language runtime(CLR)
    • 公共语言的运行环境，相当于java中的虚拟机
    • 为托管程序提供执行环境，内存管理、垃圾回收等
  • framework class library(FCL)
    • 由以下两部分构成
      • basic class library(BCL)
        • 基础类库
        • 作为一个不可分割的整体，为所有WPF、WCF、Windows Forms、Asp.net等框架提供基础类型
      • AppModel
        • ASP.NET、Windows Forms等

二、.net framework的问题

• 同一设备平台下BCL大而全
  • BCL需要为所有托管程序提供基础功能的支持
  • 不可分割
    • 核心功能都在一个程序集中，必须全部加载进内存，即使很多功能用不上
• 不同设备平台下BCL各自独立
  • 不同设备平台，.net framework不光在AppModel层有差异，在BCL和CLR层面也有差异

三、.net framework实现跨语言和跨平台

• Common Language Infrastructure(CLI)
  • Common Language
    • 解决各种开发语言的兼容性
    • 方式：为每种高级开发语言配备一个编译器，将其编译成中间语言
  • Infrastructure
    • 运行时环境
    • 弥补不同设备平台之间执行方式的差异
    • 方式：为每个设备平台配备一个虚拟机，通过即时编译，将中间语言编译为适用于设备平台的机器语言

四、.net framework下的跨平台代码复用 2.1 源代码复用

• 文件链接
  • 文件在同一物理位置，被不同的项目所引用

2.2 程序集复用 2.2.1 托管模块与程序集

• 托管模块
  • 一种编程语言编译后生成，包括IL代码和元数据
• 程序集
  • 多个托管模块构成
  • 清单文件包含在某个托管模块中，能够标识出程序集中包含的资源以及引用的外部程序集
  • 清单文件中记载的外部程序集是编译时引用的程序集

2.2.2 CLR加载程序集的规则

• 清单文件中记载的外部程序集是CLR加载程序集的依据
  • 编译时引用强签名程序集
    • CLR需要加载与清单文件记载的文件名、版本号、公钥令牌相同的程序集，否则报错
  • 编译时引用未签名程序集
    • CLR需要加载与清单文件记载的文件名、版本号相同的程序集
    • 例外，编译时引用了低版本.net framework的基础程序集，可以直接在高版本的CLR中运行
• 类型转移
  • API在低版本的.net framework中定义在某个程序集中，在高版本的.net framework又定义在另一个程序集中
  • 高版本的.net framework为了向后兼容，会保留原来的空壳，并重定向到新的位置，即类型转移特性

2.2.3 Retargetable程序集

• 编译时引用强签名程序集，要求运行时程序集的文件名、版本号、公钥令牌相同
• 使用Retargetable标记后，强签名程序集的匹配规则会变为只匹配文件名
  • 编译时引用Retargetable标记的程序集
• 但是只适用于.net framework提供的基础程序集

2.2.4 类型转移

• API在低版本的程序集中定义在某个程序集中，在高版本的程序集又定义在另一个程序集中
• 使用类型转移特性标记后，可以在高版本的程序集中保留原来的空壳，并重定向到新的位置，实现向后兼容

2.3 PCL项目

• 依据
  • 不同平台框架的API存在交集，建立在交集之上的程序集可以运行在这些平台之中

• 微软枚举了各种平台框架排列组合的情况，生成了对应的Profile，在创建PCL项目之前，只要选择对应的Profile，就能实现有限的跨平台能力
• 所有的Profile都是Retargetable程序集
• 编译与运行时环境的不一致，可以通过Retargetable和类型转移解决
• 跨平台可以通过Profile解决