.Net体系结构

有一个很重要的问题需要弄明白:C#就其本身而言只是一种语言,尽管它是用于生成面向.NET环境的代码,但它本身不是.NET的一部分。.NET支持的一些特性,C#并不支持。而C#语言支持的另一些特性,.NET却不支持(如运算符重载)。
Microsoft为.NET技术制定了一整套完整的规范,便是CLI(Common Language Infrastructure,公共语言基础结构,公共语言架构)。

CLI的组成:
1)CTS(Common Type System,公共类型系统)。【定义了一组丰富的内置类型,以及每种类新固有的、独有的特性;最重要的特征之一是所有类型都继承自公共的基类Object类】
2)CLS(Common Language Specification,公共语言规范)。【说明了.NET兼容编程语言的规则、属性和行为,其主题包括数据类型、类结构和参数传递】
3)CIL(Common Intermediate Language,公共中间语言)。
4)CLR(Common Language Runtime,公共语言运行库)。
5)BCL(Base Class Library,基类库)。【FCL的一个子集】
6)元数据定义、语义。
7)其他相关标准化文档、协议、规范。
C#语言不能单独孤立使用,而必须和》NET Framework一起考虑。
Microsoft为.NET技术制定了一整套完整的规范,便是CLI(Common Language Infrastructure,公共语言基础结构,公共语言架构)。

CLI的组成:
1)CTS(Common Type System,公共类型系统)。【定义了一组丰富的内置类型,以及每种类新固有的、独有的特性;最重要的特征之一是所有类型都继承自公共的基类Object类】
2)CLS(Common Language Specification,公共语言规范)。【说明了.NET兼容编程语言的规则、属性和行为,其主题包括数据类型、类结构和参数传递】
3)CIL(Common Intermediate Language,公共中间语言)。
4)CLR(Common Language Runtime,公共语言运行库)。
5)BCL(Base Class Library,基类库)。【FCL的一个子集】
6)元数据定义、语义。
7)其他相关标准化文档、协议、规范。
一个.NET应用是一个使用.NET Framework类库来编写,并运行于公共语言运行时Common Language Runtime之上的应用程序。
.NET Framework环境结构图
.Net体系结构_第1张图片
.NET Framework的主要组成
1)CLR(Common Language Runtime,公共语言运行时,公共语言运行库)。【核心组件。提供服务:自动垃圾收集;安全和认证;通过访问BCL得到广泛的编程功能,如web服务和数据服务之类的功能】
通常将在CLR控制下运行的代码称为托管代码(managed code)
2)FCL(Framework Class Library,Framework类库,框架类库)。【BCL的一个超集】

以下转自https://blog.csdn.net/shanyongxu/article/details/50879598
从功能上看,可以将FCL框架类库划分为以下几层:
最内一层,由BCL的大部分组成,主要作用是对.NET框架,.NET运行时以及CIL语言本身进行支持,例如基元类型,集合类型,线程处理,应用程序域,运行时,安全性,互操作等.
中间一层,包含了对操作系统功能的封装,例如文件系统,网络连接,图形图像,XML操作等.

CLR在运行期管理程序的执行,包括以下内容:
1)内存管理。
2)代码安全验证。
3)代码执行、线程管理和异常处理。
4)垃圾收集。

CLR提供的服务:
1)内存管理。
2)异常处理。
3)自动垃圾收集。
4)管理代码的执行
5)JIT实时编译器(Just-in-Time)。
6)类加载器。【通过访问BCL得到广泛的编程功能,如web服务和数据服务之类的功能】
7)反射服务。
8)安全服务。
9)提供系统服务。
在 CLR执行编写好的源代码(在C#中或其他语言中编写的代码)之前,需要编译它们。
在.NET中 ,编译分为两个阶段:
(1)把源代码编译为 Micorosoft中间语言(IL)。
(2)CLR把 IL编 译为平台专用的代码

FCL的组成 或 服务:
1)基础类型。【整数、实数、字符串等类型定义】
2)数据结构封装。【集合、链表、队列、堆栈等数据类型】
3)Windows和Web等界面要素。【主要是按钮、标签、文本框、菜单等可视化控件】
4)Web Service要素。【用于Web服务的定义、描述、配置、解析等】
5)XML文档处理。【如XML文件、属性、元素、节点、读写器、解析器等类型】
6)文件的输入输出。【如驱动器、目录、文件、流、读写器等类型】
7)数据访问。【如数据连接、数据命令、数据集、数据表、记录等类型】
8)网络通信。【如主机、管道、套接字、消息等类型】
9)异常处理。【用于处理系统和应用程序所引发的各种异常】
9)类型反射。【用于获取程序集、对象、方法属性、字段等目标的元数据信息类型】
10)用于应用程序管理、操作系统功能封装、安全性控制等其他方面的类型。
.NET 框架编译和执行:
.Net体系结构_第2张图片
源代码文件编译成CIL的编译过程:

.Net体系结构_第3张图片

程序运行时CIL编译成本机代码:

.Net体系结构_第4张图片
相关名称一览:

CLI(Common Language Infrastructure,公共语言基础结构,公共语言架构)
CTS(Common Type System,公共类型系统)
CLS(Common Language Specification,公共语言规范)
CIL(Common Intermediate Language,公共中间语言)

.NET Framework(.NET 框架)
CLR(Common Language Runtime,公共语言运行库)
FCL(Framework Class Library,Framework类库,框架类库)

BCL(Base Class Library,基类库)
实时JIT(Just-in-Time)编译器
GC(Garbage Collection,垃圾收集)

API(Application Programming Interface,应用程序编程接口)注:还特指API的说明文档,也称为帮助文档
MFC(Microsoft foundation classes,微软基础类库)
COM(Component Object Model,组件对象模型)

managed code 托管代码
unmanaged code 非托管代码

平台调用(platform invoke,P/Incoke)
Ecma(Europen Computer Manufacturers Association,欧洲计算机制造商协会)

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