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第Ⅰ部分 Microsoft.NET 框架基本原理
第一章 Microsoft.NET 框架开发平台体系架构
1.1将源代码编译为托管模块
.NET框架的核心便是通用语言运行时(Common Language Runtime,简称CLR)。
由CLR生成的托管模块(managed module)是一个需要CLR才能执行的标准Windows可移植可执行(portable executable,简称PE)文件。
托管模块的组成部分:
① PE表头
② CLR表头:记录版本号,入口方法等意义不大的信息的位置和尺寸
③ 元数据:描述源代码中定义的类型和成员以及引用的类型和成员
④ 中间语言(IL)代码:CRL将IL编译为本地CPU指令 – 也称托管代码
1.2将托管模块组合为程序集
CLR并不和托管模块打交道,它直接面向的是程序集(assembly)
首先,程序集是一个或多个托管模块,以及一些资源文件的逻辑组合。其次,程序集是组件复用,以及实施安全策略和版本策略的最小单位。
PE中包含称作清单(manifest)的数据块,仅仅是另外一些元数据表的集合。描述了组成程序集的文件,程序集搜有文件中实现的共有导出类型,以及一些和程序集相关的资源文件或数据文件。
1.3加载通用语言运行时
1.4执行程序集代码
1.4.1IL与代码验证
IL是一种基于堆栈的语言;IL指令是无类型的。当IL代码被编译为本地CPU指令时,CLR将执行一个称作验证(verification)的过程,确保IL做的每一件事都是”安全”的。如果不安全,将有一个System.Security.VerificationException异常抛出
1.5.NET框架类库
.NET框架类库(Framework Class Library,简称FCL)程序集
P.22页 表1.2 一些通用的FCL命名空间极其用途
P.24 表1.3 一些用于特定应用程序的FCL命名空间
1.6通用类型系统(Common Type System,简称CTS),用于描述类型的定义和行为。
CTS负责 -- 规定一个类型可以包含0到多个成员:字段、方法、属性、事件;访问修饰符;继承、虚函数、对象生存期等等。
1.7通用语言规范(Common Language Specification,简称CLS),为编译器厂商详细描述了面向CLR的编译器必须支持的一个最小特性集合。
1.8与非托管代码互操作
CLR支持三种互操作情形:①托管代码调用DLL中的非托管函数;
②托管代码使用现存的COM组件(非托管组件作为COM服务器)
③非托管代码使用托管类型(托管类型作为COM服务器)
第二章 生成、打包、部署及管理应用
2.1.NET框架部署目标
2.2将类型生成为模块 – 使用VS2005命令提示
csc.exe /out:App.exe /t:exe /r:MSCorLib.dll App.cs
csc.exe /out:App.exe(输出到,可加路径) /t:exe(默认编译为EXE) /r:MSCorLib.dll(查找的外部类型的程序集) App.cs(要编译的文件) 前三项为默认,可以去掉; /nostdlib 不引用默认的程序集;/t:exe 控制台用户界面(console user interface,简称CUI) /t:winexe 应用程序和图形用户界面(graphical user interface,简称GUI) /t:library DLL文件 /t:module 不带清单原数据表的PE文件,扩展名.netmodule;
P.39 表2.1 常用的元数据定义表
P.40 表2.2 常用的元数据引用表
ILDasm 的使用
视图 à 原信息 à 显示! 查看元数据信息
视图 à 统计 查看文件大小、表头、IL代码(Managed Code)等信息
2.3将模块组合为程序集
程序集(assebmly)是包含一个或多个类型定义文件和资源文件的集合,是CLR操作的对象。
特性:①定义了可重用的类型;②标识有一个版本号;③可以包含与之相关的安全信息;
P.48 表2.3 清单元数据表
清单为程序集的使用者和其各个部分之间提供了一层间接关联,也使得程序集得以实现自描述。
/addmodule 加载.netmodule文件为本程序集的一部分。
只有当引用一个类型的方法被调用时,CLR才回加载该类型所在的程序集文件。
2.3.1使用Visual Studio .NET IDE为项目添加程序集引用
2.3.2使用程序集链接器(Assembly Linker,即AL.exe)
可以产生一个出来清单外不包括任何其他内容的EXE或者DLL PE文件,其中的清单只用于描述其他模块中的类型。al /out:Ming.dll /t:library aaa.netmodule bbb.netmodule
2.3.3在程序集中包含资源文件
AL.exe 中使用/embed[resource] 或者 /link[resource](不会将资源编译进去,必须随时在EXE文件同级文件夹带着资源文件)
Csc.exe 中使用/resource 或者 /linkresource与/link类似
/win32res 嵌入Win32资源文件.res
/win32icon 嵌入ico文件
2.4程序集版本资源信息
鼠标右键版本选项卡下版本信息内容
类中使用特性[assembly:AssemblyVersion(“1.0.0.0”)] 等,见P.57 内容
AL.exe 命令行开关见P.58-59 表2.4 命令行开关及定制特性
2.4.1版本号
四个点分开:主版本号、此版本号、生成版本号、修订版本号,可以自己设计模式
2.5语言文化
没有指定语言文化的程序集被称为是语言文化中性(culture neutral)的程序集。
AL.exe 命令行 /c[ulture]
特性 [assembly:AssemblyCulture(“zh-cn”)]
2.6简单应用程序部署(私有部署程序集)
和应用程序部署在同一目录下的程序集称作私有部署程序集(privately deployed assembly)
这些程序集不会为其他的应用程序所共享(除非该应用程序也在同目录下)
部署方法:简单的复制到一个应用程序的基目录下,CLR就能够加载并执行他们。
卸载方法:删除该目录或者目录下的程序集即可。
2.7简单管理控制(配置)
Config配置文件
可以在程序中使用System.Configuration命名空间中的类在运行时配置文件。
控制面板 à 管理工具 à Microsoft .NET Framework Configuration 配置Machine.config文件
第三章 共享程序集
3.1两种程序集、两种部署方式
弱命名程序集(weakly named assembly)、强命名程序集(strongly named assembly),不同点是强命名程序集有一个发布者的公钥/私钥对签名,唯一标示了程序集的发布者。弱命名无法进行全局部署。
3.2强命名程序集
四个唯一标识程序集的特性:文件名(无扩展名)、版本号、语言文化标识和一个公有密钥。
强命名实用工具(Strong Name Utility,即SN.exe)
产生公钥/私钥对,SN –k name.keys;查看 SN –p name.keys name.PublicKey SN –tp name.PublicKey
创建强程序集,代码中[assembly:AssemblyKeyFile(“name.keys”)]
默认的散列算法SHA-1(Secure Hash Algorithm,安全散列算法)
3.3全局程序集缓存
全局程序集缓存(Global Assembly Cache,即GAC),通常位于C:\Windows\Assembly\GAC
缓存到GAC使用GACUtil.exe,不带命令行开关运行程序将出现开关提示
3.3.1GAC内部结构
3.4引用强命名程序集
csc.exe引用时不会去查找GAC目录
响应文件(response file)使用@ csc.exe @aaa.rsp bbb.cs ccc.cs
3.5强命名程序集的防篡改特性
3.6延迟签名(delayed signing,也叫局部签名partial signing)
允许我们只使用公司的共有密钥就可以生成程序集。将失去防篡改保护功能。
程序中使用AssemblyKeyFileAttribute和AssemblyDelaySignAttribute两个特性来完成。
AL.exe 使用/keyf[ile]和/delay[sign]来实现
测试时,执行一次即可 SN.exe –Vr aaa.dll
准备打包和部署程序集时,取回公钥/私钥对 SN.exe –R aaa.dll aaaPrivateKey.keys
恢复验证过程进行测试,SN.exe –Vu aaa.dll
Visual Studio .NET 自动会添加一个 AssemblyInfo.cs 用于对程序集特性惊醒设置。
3.7强命名程序集的私有部署
使用配置文件,对codeBase进行配置URL地址,进行小范围私有部署
3.8并存执行
CLR能偶将名称相同但路径不同的多个文件加载到同一个地址空间,这在.NET框架中成为并存(side-by-side)执行。
3.9CLR如何解析类型引用
当CLR以JIT的方式编译该段代码,它会检测到所有引用到的类型和成员,并加载定义他们的程序集(如何还没加载),寻找的地方:没有找到将抛出异常
① 同一个文件;②不同的文件,相同的程序集;③不同的文件,不同的程序集;
3.10高级管理控制(配置)
3.10.1发布者策略控制
3.11修复错误的应用程序