На чем написан net framework

Обеспечение согласованной объектно-ориентированной среды программирования для локального сохранения и выполнения объектного кода, для локального выполнения кода, распределенного в Интернете, либо для удаленного выполнения.

Предоставление среды выполнения кода, в которой:

сведена к минимуму вероятность конфликтов в процессе развертывания программного обеспечения и управления его версиями;

гарантируется безопасное выполнение кода, включая код, созданный неизвестным или не полностью доверенным сторонним изготовителем;

исключаются проблемы с производительностью сред выполнения скриптов или интерпретируемого кода;

обеспечиваются единые принципы разработки для разных типов приложений, таких как приложения Windows и веб-приложения;

Например, ASP.NET размещает среду выполнения и обеспечивает масштабируемую среду для управляемого кода на стороне сервера. ASP.NET работает непосредственно со средой выполнения, чтобы обеспечить выполнение приложений ASP.NET и веб-служб XML, обсуждаемых ниже в этой статье.

Обозреватель Internet Explorer может служить примером неуправляемого приложения, размещающего среду выполнения (в виде расширений типов MIME). Размещение среды выполнения в обозревателе Internet Explorer позволяет внедрять управляемые компоненты или элементы управления Windows Forms в HTML-документы. Такое размещение среды позволяет выполнять управляемый мобильный код и пользоваться его существенными преимуществами, в частности выполнением в условиях неполного доверия и изолированным хранением файлов.

На следующем рисунке демонстрируется взаимосвязь среды CLR и библиотеки классов с пользовательскими приложениями и всей системой. На рисунке также показано, как управляемый код работает в пределах более широкой архитектуры.

Возможности среды CLR

Среда CLR управляет памятью, выполнением потоков, выполнением кода, проверкой безопасности кода, компиляцией и другими системными службами. Эти средства являются внутренними для управляемого кода, который выполняется в среде CLR.

По соображениям безопасности управляемым компонентам присваиваются разные степени доверия, зависящие от ряда факторов, в число которых входит их происхождение (например, Интернет, сеть предприятия или локальный компьютер). Это означает, что управляемый компонент может или не может выполнять операции доступа к файлам, операции доступа к реестру или другие важные функции, даже если он используется в одном и том же активном приложении.

Кроме того, управляемая среда выполнения исключает многие часто возникающие проблемы с программным обеспечением. Например, среда выполнения автоматически управляет размещением объектов и ссылками на объекты, освобождая их, когда они больше не используются. Автоматическое управление памятью исключает две наиболее часто возникающие ошибки приложений: утечки памяти и недействительные ссылки на память.

Хотя среда выполнения разрабатывалась для будущего программного обеспечения, она также поддерживает сегодняшнее и вчерашнее программное обеспечение. Взаимодействие управляемого и неуправляемого кодов позволяет разработчикам использовать необходимые компоненты COM и библиотеки DLL.

Среда выполнения разработана для повышения производительности. Хотя общеязыковая среда выполнения предоставляет многие стандартные службы времени выполнения, управляемый код никогда не интерпретируется. Средство компиляции по требованию (JIT) позволяет выполнять весь управляемый код на машинном языке компьютера, где он запускается. Между тем диспетчер памяти устраняет возможность фрагментации памяти и увеличивает объем адресуемой памяти для дополнительного повышения производительности.

Наконец, среда выполнения может размещаться в высокопроизводительных серверных приложениях, таких как Microsoft SQL Server и службы IIS (Internet Information Services). Такая инфраструктура позволяет использовать управляемый код для написания собственной логики программ, пользуясь при этом высочайшей производительностью лучших производственных серверов, которые поддерживают размещение среды выполнения.

Приложения с графическим интерфейсом Windows (Windows Forms). См. статью Windows Forms.

Приложения Windows Presentation Foundation (WPF). См. статью Windows Presentation Foundation.

Сервисноориентированные приложения, использующие Windows Communication Foundation (WCF). См. статью Разработка сервисноориентированных приложений с помощью WCF.

Приложения, поддерживающие бизнес-процессы Windows Workflow Foundation (WF). См. Windows Workflow Foundation.

Источник

5 главных вещей, которые вы должны знать о Net Framework

.NET Framework — это платформа программирования, которая работает в Windows и помогает разработчикам программного обеспечения более легко создавать различные цифровые решения.

.NET Framework поддерживает различные инструменты, платформы и языки программирования на основе CLR и FCL для разработки различных типов программного обеспечения. Давайте подробнее рассмотрим некоторые из них и то, как они могут облегчить разработку программного обеспечения.

C # и Visual Basic.NET

ASP.NET

ASP.NET — это серверная платформа разработки веб-приложений с открытым исходным кодом, которая используется для создания динамических веб-сайтов, веб-приложений и веб-служб. Он поддерживает широкий спектр моделей программирования, которые позволяют создавать различные веб-решения. Например:

ASP.NET не ограничивается только перечисленными выше инструментами и может использовать дополнительные расширения, которые значительно помогают разработчикам программного обеспечения создавать веб-решения.

Xamarin

Более того, на платформе Xamarin разработчики программного обеспечения могут писать бизнес-логику всех своих приложений, используя только один язык программирования, например C #, и повторно использовать некоторые части кода приложения. Реализация всех этих функций позволяет разрабатывать эффективные и надёжные приложения с нативным внешним видом и производительностью.

ADO.NET

С помощью ADO.NET инженеры-программисты могут легко получать доступ и управлять данными из базы данных или других источников данных. Например, ADO.NET работает с:

ADO.NET объединяет схожие типы данных, полученные из разных источников данных. Таким образом, программистам не нужно тратить часы на изучение различных функций базы данных, получение данных в стандартизированном формате. Эта технология значительно автоматизирует поиск данных и ускоряет процессы управления данными.

WinForms

Windows Presentation Foundation (WPF) — ещё одна структура пользовательского интерфейса (UI), которая помогает создавать настольные клиентские приложения. WPF предоставляет более широкий выбор различных обложек или тем для своих приложений и полностью поддерживает привязку данных. Полностью поддерживаемая привязка данных означает лучшую синхронизацию данных между макетами и источниками данных.

Windows Communication Foundation (WCF) — это платформа, которая позволяет создавать подключённые сервис-ориентированные приложения. Это означает, что пользователи WCF могут отправлять данные в форме асинхронных сообщений от одной конечной точки службы к другой. Конечная точка службы — это URL-адрес, по которому клиент может получить доступ к определённой службе.

.NET 5 получит ещё несколько обновлений, в том числе:

Заключение

Источник

.NET — это бесплатная платформа разработки с открытым исходным кодом для создания различных типов приложений, таких как следующие:

Для совместного использования функциональных возможностей различных приложений и типов приложений используются библиотеки классов.

Кроссплатформенные

Поддерживаемые архитектуры процессоров:

.NET позволяет использовать специальные возможности платформы, такие как API операционной системы. Примерами являются Windows Forms и WPF в Windows и собственные привязки к каждой мобильной платформе из Xamarin.

Открытый исходный код

Поддержка

Инструменты и производительность

.NET предоставляет возможность выбора языков, интегрированных сред разработки (IDE) и других средств.

Языки программирования

C# (произносится как «си шарп») — современный объектно-ориентированный и типобезопасный язык программирования. C# относится к широко известному семейству языков C, и покажется хорошо знакомым любому, кто работал с C, C++, Java или JavaScript.

Язык F# поддерживает функциональные, объектно-ориентированные и императивные модели программирования.

Интегрированные среды разработки

Онлайн-среда Visual Studio Code, которая в настоящее время доступна в виде бета-версии.

Пакет SDK и среды выполнения

Загружаемый пакет SDK содержит следующие компоненты.

Загружаемая среда выполнения содержит следующие компоненты.

Дополнительные сведения см. в следующих ресурсах:

Система проектов и MSBuild

И вот один для веб-приложения:

NuGet

Дополнительные сведения см. в документации NuGet.

.NET Interactive — это группа средств и интерфейсов командной строки, которые позволяют пользователям создавать интерактивные возможности в веб-приложениях, разметке и записных книжках.

Дополнительные сведения см. в следующих ресурсах:

Модели выполнения.

.NET CLR — это кроссплатформенная среда выполнения, которая включает поддержку Windows, macOS и Linux. Среда CLR обрабатывает выделение памяти и управление ей. Среда CLR также является виртуальной машиной, которая не только выполняет приложения, но и создает, а также компилирует код с помощью JIT-компилятора.

Для получения дополнительной информации см. Common Language Runtime.

JIT-компилятор и промежуточный язык

Так как JIT-компиляция происходит во время выполнения приложения, время компиляции является частью времени выполнения. Таким образом, JIT-компиляторы должны поддерживать баланс между временем оптимизации кода и экономии, к которой может привести результирующий код. Но JIT-компилятор знает фактическое оборудование и может освободить разработчиков от поставки различных реализаций для различных платформ.

Компилятор AOT

Автоматическое управление памятью

Сборщик мусора (GC) управляет выделением и освобождением памяти для приложений. Каждый раз, когда код создает новый объект, среда CLR выделяет память для объекта из управляемой кучи. Пока в управляемой куче есть доступное адресное пространство, среда выполнения продолжает выделять пространство для новых объектов. Когда остается недостаточное свободное пространство адресов, сборщик мусора проверяет наличие объектов в управляемой куче, которые больше не используются приложением. Затем эта память освобождается.

GC — это одна из служб CLR, которая помогает обеспечить безопасность памяти. Программа является безопасной по памяти, если она обращается только к выделенной памяти. Например, среда выполнения гарантирует, что приложение не обращается к невыделенной памяти за пределами границ массива.

Дополнительные сведения о сборке мусора см. в статьях Автоматическое управление памятью и Основы сборки мусора.

Работа с неуправляемыми ресурсами

Дополнительные сведения см. в разделе Очистка неуправляемых ресурсов.

Модели развертывания

Можно установить несколько версий среды выполнения параллельно, чтобы запускать зависящие от платформы приложения, предназначенные для разных версий среды выполнения. Дополнительные сведения см. в разделе Целевые платформы.

Исполняемые файлы создаются для конкретных целевых платформ, которые указываются с помощью идентификатора среды выполнения (RID).

Библиотеки среды выполнения.

.NET имеет обширный стандартный набор библиотек классов, известный как библиотеки среды выполнения, библиотеки платформы или библиотеки базовых классов (BCL). Эти библиотеки предоставляют реализации для многих общих и зависящих от рабочей нагрузки типов, а также функциональные возможности.

Расширения библиотек среды выполнения

Библиотеки для некоторых часто используемых функциональных возможностей приложения не включены в библиотеки среды выполнения, но доступны в пакетах NuGet, как показано ниже.

Доступ к данным

.NET предоставляет объектно-реляционный модуль сопоставления (ORM) и способ написания SQL-запросов в коде.

Entity Framework Core

LINQ позволяет писать декларативный код для работы с данными. Данные могут быть представлены разными формами (например, объектами в памяти, содержимым базы данных SQL или XML-документом), но обычно создаваемый код LINQ не отличается для каждого из источников данных.

Уточнение терминологии

Среда выполнения

платформа

Пакет SDK

platform

Сложные сценарии

Взаимодействие на уровне машинного кода

Основным способом осуществления взаимодействия с собственными API является «вызов неуправляемого кода» или сокращенно P/Invoke. P/Invoke поддерживается на платформах Linux и Windows. Способ, который подходит только для Windows, называется «COM-взаимодействием» и используется для работы с COM-компонентами в управляемом коде. Он основан на инфраструктуре P/Invoke, но работает иначе.

Небезопасный код

Дополнительные сведения см. в разделе Небезопасный код и указатели.

Источник

Проблемы разработки современных информационных систем

Проблемы интеграции

Особенно часто возникают проблемы интеграции с унаследованным кодом ( legacy ). При решении задач интеграции возникают проблемы несовместимости.

Проблемы переносимости

Все чаще к программам предъявляются требования поддержки нескольких платформ (например, возможность работы с программой на платформе Windows и Mac OS).

Проблемы версий

Windows-разработчики знают о проблеме совместимости версий, известной под названием «ад DLL». Этот «ад» возникает, когда компоненты, устанавливаемые для нового приложения, заменяют компоненты старого приложения. В итоге старое приложение начинает работать неправильно или перестает работать.

Управление ресурсами

Одной из проблем программирования является управление и корректное освобождение ресурсов, файлов, памяти, пространства экрана, сетевых соединений, ресурсов баз данных и т. д. Некорректное управление этими ресурсами может привести к некорректному выполнению программы.

Безопасность типов

Когда упоминают проблему безопасности типов, имеют в виду некорректное обращение с типами данных: попытки обратиться к областям памяти за границей типа, попытки вызвать методы, отсутствующие у типа, или попытки вызвать метод, принимающий в качестве параметра тип А, и передать ему в качестве параметра объект типа В.

Обработка сбоев

Общеязыковая исполняющая среда (Common Language Runtime)

Common Language Runtime (CLR) — общеязыковая исполняющая среда, абстрагирующая сервисы операционной системы и исполняющая управляемые приложения, любое действие которых должно получить разрешение со стороны CLR.

Код для CLR представляет собой команды псевдомашинного языка Common Intermediate Language (CIL). Эти команды компилируются в машинный код соответствующего типа процессора по запросу (just-in-time) в период выполнения. Обычно компиляция метода происходит один раз во время его первого вызова. Затем результат кэшируется в памяти, чтобы избежать задержек при повторных вызовах. JIT-компилятор выполняет оптимизацию кода специально для процессора, на котором исполняется этот код.

Преобразуя команды CIL в команды процессора, JIT-компилятор выполняет верификацию кода на предмет безопасности типов.

Практически невозможно выполнить команду, обращающуюся к области памяти, к которой у этой команды нет разрешения на доступ. В управляемом приложении устраняется проблема ошибочно инициализированных указателей, запрещается преобразовать тип в нечто, чем он не является, так как это нарушение безопасности типов. CLR не позволяет вызывать методы с разрушенным стековым фреймом.

Ресурсы, выделяемые управляемым кодом, освобождаются сборщиком мусора. Иначе говоря, программист только выделяет память, но не освобождает ее — это делает CLR. Сборщик мусора отслеживает все ссылки на объекты, создаваемые программой, и уничтожает эти объекты, когда занимаемая ими память требуется где-то еще. Таким образом в приложениях с управляемым кодом разрешается проблема утечек памяти.

Верификация кода также является основой способности CLR выполнять несколько приложений внутри одного процесса. Процесс разделяется на виртуальные отсеки — домены приложений ( application domain ). Таким образом повышается эффективность использования памяти, выделяемой процессам. Домены приложений не менее безопасны, чем процессы, так как их границы не могут быть нарушены управляемыми приложениями.

.NET Framework Class library (FCL)

Кроме того, System содержит типы для целых чисел, символов, строк, обработки исключений, консольного ввода/вывода, группу типов для безопасного преобразования одних типов в другие, форматирования данных, генерации случайных чисел и выполнения математических операций. Типами из пространства имен System пользуются все приложения.

Приведем некоторые наиболее распространенные пространства имен и краткое описание содержащихся там типов.

Итоги

Источник

BestProg

Содержание

Поиск на других ресурсах:

.NET Framework служит средой для поддержки, разработки и выполнения распределенных приложений, которые базируются на компонентах (элементах управления).

Приложения (программы) можно разрабатывать на разных языках программирования, которые поддерживают эту технологию.

.NET Framework обеспечивает:

Библиотека базовых классов включает в себя определение разнообразных примитивов, которыми могут быть: потоки, графические API-интерфейсы, реализация баз данных, файловый ввод-вывод и прочее.

3. Какой принцип действия общеязыковой среды выполнения CLR ( Common Language Runtime )?

Основное назначение CLR – превратить промежуточный код MSIL в исполнительный код в процессе выполнения программы.

Рис. 1. Процесс преобразования исходного кода в код на языке MSIL ( CIL или IL ) и создание файла сборки ( *.dll или *.exe )

Исполнительная среда CLR отвечает за определение места размещения сборки (assembly).

Запрашиваемый тип, который размещается в сборке (например, класс ArrayList или другой тип), определяется в двоичном файле ( *.dll или *.exe ) с помощью считывания метаданных этого файла.

После этого CLR размещает в памяти считанный из сборки тип.

Затем CLR превращает CIL-код в соответствующие инструкции, которые подстраиваются под конкретную платформу (в зависимости от ПК, операционной системы и т.п.). Кроме того, на этом этапе происходят необходимые проверки на предмет безопасности.

Последним происходит выполнение запрашиваемого программного кода.

4. Что такое промежуточный язык MSIL ( Microsoft Intermediate Language ) или CIL ( Common Intermediate Language )?

MSIL есть псевдокодом. MSIL определяет набор инструкций, которые:

Фактически, MSIL – это язык переносного ассемблера

Сборка предназначена для сохранения пространств имен ( namespaces ). Пространства имен содержат типы. Типами могут быть классы, делегаты, интерфейсы, перечисления, структуры.

Сборка может содержать любое количество пространств имен. Любое пространство имен может содержать любое количество типов (классов, интерфейсов, структур, перечислений, делегатов).

6. Что размещается в сборках?

7. Что такое манифест ( manifest )?

Манифест – это описание самой сборки с помощью метаданных.

В манифесте размещается информация:

Если в исходном коде используются библиотеки базовых классов (например из сборки mscorlib.dll ), то они загружаются с помощью загрузчика классов.

После этого приложение выполняется.

9. Какие существуют виды сборок?

Существует два вида сборок:

В многофайловой сборке один из модулей есть главным ( primary ).

10. В каком файле размещается главная сборка библиотеки MS Visual Studio?

Главная сборка размещается в файле “ mscorlib.dll ”.

Типами могут быть классы, интерфейсы, структуры, перечисления, делегаты.

12. Какое назначение общеязыковой спецификации CLS?

14. Что такое пространство имен ( namespace )?

Пространство имен предназначено для объединения группы типов, которые связаны между собою с семантической точки зрения. Типы размещаются в сборках ( assembly ). Под типами понимаются классы, делегаты, интерфейсы, структуры, перечисления.

Примеры названий пространств имен:

Например, в пространстве имен System.Data размещаются основные типы для работы с базами данных, в пространстве имен System.Collections размещаются основные типы для работы с коллекциями.

Рис. 3. Вызов утилиты Object Browser

Рис. 4. Окно Object Browser с выделенной сборкой mscorlib.dll

Рис. 5. Сборка mscorlib и список пространств имен, которые входят в нее

Аналогично раскрывается любое из пространств имен. В пространствах имен описываются типы. В типах описываются методы, свойства, константы и т.п.

Рис. 6. Содержимое класса BinaryReader

Примеры подключения пространств имен:

После подключения пространства имен можно обращаться к типам, которые в них реализованы.

Программирование: теория и практика

Рубрики

Свежие записи

При использовании материалов сайта, ссылка на сайт обязательна.

Источник