图文讲解.NET CLR是什么

• 文章主要介绍了.NET CLR是什么。两个图例可以让你清晰的知道C#和.NET CLR的区别，CLR为开发者提供了哪些服务，让你深入了解其中的奥秘。

 

大家首先要清楚的是,.NET平台与C#不是一回事.这点大家一定要明白，对开发人员来讲他有两个概念。第一，它是C#,VB.net等程序运行的平台。第二,它因为为这些语言提供了丰富的类库(称之为基类库)，.NET CLR是什么我们现在来一起看看吧。

NET CLR是什么

对于一个将要面向.NET平台进行开发的人来说,了解一下.NET平台的整个构成是非常有必要的,如图1所示即说明了.NET平台的整体结构:

这个图就是著名的.NET平台结构图,从这个图上可以看到,.NET Framework是在Microsoft.NET平台上开发的基础,ASP.NET、Windows Forms 和VS.NET都不过是.NET平台开发的一部分，他的用于.NET应用程序的开发及展示。.NET平台的核心技术为:通用语言运行时（CLR:Common Language Runtiome）、基类库(BCL:Base Class Library)、.NET语言及Visual Studio.NET

从这个图上可以看出，.NET Framework是架构在Windows平台上的一个虚拟的运行平台，你可以想象将最下层Windows换做其他的操作系统，例如说Linux,一样可以实现使用符合CLS(Common Language Specification,通用语言规范)的.NET语言，(VB.NET、C#、JScript.NET等)，来创建ASP.NET或Windows Form（可能会叫Linux Forms）应用程序的功能，这其实就是Mono计划要实现的功能。所以可以这么认为，理论上，C#是一种可以跨平台的语言，这很象Java。C#另一个比较象Java的地方是，它也是一种（特殊意义上的）语言，同Java一样，C#编写的程序代码也是先通过C#编译器编译为一种特殊的字节代码， (Microsoft Intermediate Language,MSIL，微软)中间语言，运行时再经由特定的编译器（JIT编译器，Just In tIME,  JITer）编译为机器代码，以供操作系统执行.
不仅是C#语言，所有.NET语言(将会包括我们常用的几十种现代的编码语言)都可以编写面向CLR的程序代码，这种代码在.NET中被称为托管代码(Managed Code)，所有的Managed Code都直接运行在CLR上，具有与平台无关的特性。

解释性的语言很安全，并且可以通过他的运行平台为其赋予更多的功能，例如自动内存管理，异常处理等，事实上，C#语言的许多特点都是由CLR提供的，如图2所示的CLR结构图说明了这一点。

从图2可以看到，C#所具有的许多特点都是由CLR提供的，如类型安全(Type Checker)、垃圾回收（Garbage Collector）、异常处理(Exception Manager)、向下兼容(COM Marshaler)等，具体的说，.NET上的CLR为开发者提供如下的服务：
◆平台无关：CLR实际上是提供了一项使用了虚拟机技术的产品，他构架在操作系统之上，并不要求程序的运行平台是 Windows系统，只要是能够支持它的运行库的系统，都可以在上面运行.NET应用。所以，一个完全由托管代码组成的应用程序，只要编译一次，就可以在任何支持.NET的平台上运行.
◆跨语言集成：CLR语序开发这以任何语言进行开发，用这些语言开发的代码，可以在CLR环境下紧密无缝的进行交叉调用，例如，可以用VB声明一个基类对象，然后在C#代码中直接创建次基类的派生类。
◆自动内存管理：CLR提供了拉架收集机制，可以自动管理内存。当对象或变量的生命周期结速后，CLR会自动释放他们所占用的内存.
◆跨语言异处理
◆版本控制
◆.NET安全
◆简单的组件互操作性。
◆自描述组件：自描述组件是指将所有数据和代码都放在一个文件中的执行文件。自描诉组件可以大大简化系统的开发和配置，并且改进系统的可靠性。

通用语言运行时(CommonLanguageRuntiome,CLR)最早被称为下一代Windows服务运行时(NGWS Runtime).它是直接建立在操作系统上的一个虚拟环境，主要的任务是管理代码的运行。CLR现在支持几十种现代的编程语言为它编写代码，然后以一种中间语言(Intermediate Langeoage,IL)代码的形成被执行。并且，CLR还提供了许多功能以简化代码的开发和应用配置，同时也改善了应用程序的可靠性。如你所知，如果某种语言的编译器是以运行时为目标的，那么利用该语言开发生成的代码在.NET中被称为托管代码，因为这样的代码是直接运行在CLR上的，所以具有与平台无关的特点。

在.NET平台结构图中，CLR的上面是.NET的基类库，这组基类库包括从基本输入输出到数据访问等各方面，提供了一个统一的面向对象的，层次化的，可扩展的编程接口。从.NET平台结构图中也可以看到，基类库可以被各种语言调用和扩展,也就是说不管是 C#，VB.NET还是VC++.NET,都可以自由的调用，.NET的类库，因为C#自身只有77个关键字，而且语法对程序员来说无需费工夫学习。 BCL则相反，它包含了4500个以上的类和无数的方法，属性，在你的C#程序中随时都可能会用到它来完成自己的任务.

还有一个很重要的概念你需要明白，这就是公共语言架构(Common Language Infrastructure,CLI).CLI是CLR的一个子集，也就是.NET中最最终对编译成MSIL代码的应用程序的运行环境进行管理的那一部分。在CLR结构图中CLI位于下半部分，主要包括类加载器（Class Loader）、实时编译器（IL To Native Compilers）和一个运行时环境的垃圾收集及将使用任何语言编写的代码，通过其特定的编译器转换为MSIL代码之后运行其上，甚至还可以自己写 MSIL在CLI上运行.以上就是介绍.NET CLR是什么。