知识大全 .NET Framework概述

Posted 2022-07-17 知

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　　 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

　　 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

　　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

　　正如您对面向对象的类库所希望的那样 NET Framework 类型使您能够完成一系列常见编程任务（包括诸如字符串管理数据收集数据库连接以及文件访问等任务）除这些常见任务之外类库还包括支持多种专用开发方案的类型例如可使用 NET Framework 开发下列类型的应用程序和服务

　　控制台应用程序

　　◆Windows GUI 应用程序（Windows 窗体）

　　◆ASP NET 应用程序

　　◆XML Web services

　　◆Windows 服务

　　例如 Windows 窗体类是一组综合性的可重用的类型它们大大简化了 Windows GUI 的开发如果要编写 ASP NET Web 窗体应用程序可使用 Web 窗体类

　　客户端应用程序开发

　　客户端应用程序在基于 Windows 的编程中最接近于传统风格的应用程序这些是在桌面上显示窗口或窗体从而使用户能够执行任务的应用程序类型客户端应用程序包括诸如字处理程序和电子表格等应用程序还包括自定义的业务应用程序（如数据输入工具报告工具等等）客户端应用程序通常使用窗口菜单按钮和其他 GUI 元素并且它们可能访问本地资源（如文件系统）和外围设备（如打印机）

　　另一种客户端应用程序是作为 Web 页通过 Internet 部署的传统 ActiveX 控件（现在被托管 Windows 窗体控件所替代）此应用程序非常类似于其他客户端应用程序它在本机执行可以访问本地资源并包含图形元素

　　过去开发人员将 C/C++ 与 Microsoft 基础类 (MFC) 或应用程序快速开发 (RAD) 环境（如 Microsoft® Visual Basic®）一起使用来创建这样的应用程序 NET Framework 将这些现有产品的特点合并到了单个且一致的开发环境中该环境大大简化了客户端应用程序的开发

　　包含在 NET Framework 中的 Windows 窗体类旨在用于 GUI 开发您可以轻松创建具有适应多变的商业需求所需的灵活性的命令窗口按钮菜单工具栏和其他屏幕元素

　　例如 NET Framework 提供简单的属性以调整与窗体相关联的可视属性某些情况下基础操作系统不支持直接更改这些属性而在这些情况下 NET Framework 将自动重新创建窗体这是 NET Framework 集成开发人员接口从而使编码更简单更一致的许多方法之一

　　和 ActiveX 控件不同 Windows 窗体控件具有对用户计算机的不完全受信任的访问权限这意味着二进制代码或在本机执行的代码可访问用户系统上的某些资源例如 GUI 元素和访问受限制的文件但这些代码不能访问或危害其他资源由于具有代码访问安全性许多曾经需要安装在用户系统上的应用程序现在可以通过 Web 部署您的应用程序可以在像 Web 页那样部署时实现本地应用程序的功能

　　服务器应用程序开发

　　在托管领域中服务器端应用程序是通过运行库宿主实现的非托管应用程序承载公共语言运行库后者使您的自定义托管代码可以控制服务器的行为此模型在获得主服务器的性能和可伸缩性的同时提供给您公共语言运行库和类库的所有功能

　　下面的插图显示在不同服务器环境中运行托管代码的基本网络架构在应用程序逻辑通过托管代码执行时服务器（如 IIS 和 SQL Server）可执行标准操作

　　服务器端托管代码