.net框架程序设计读书笔记二(Microsoft .net 框架开发平台体系架构）
2024-07-10 12:59:27
供稿：网友
，欢迎访问网页设计爱好者web开发。第一章：microsoft .net 框架开发平台体系架构
本章的目标：对.net框架体系架构有一个总体的认识，并对.net框架中出现的一些新的技术和术语有一个基本的了解。
1.1 将源代码编译为托管模块
关于编程语言的选择
.net框架的核心是通用语言运行时，顾名思义它是一个可被各种不同的编程语言所使用的运行时。clr的很多特性可用于所有面向它的编程语言，如果clr用异常来报告错误，那么所有面向它的语言都将通过异常来得到错误报告。如果clr允许我们创建线程，那么所有面向它的语言也都可以创建线程。
实际上clr在运行时对开发人员用何种编程语言来完成源代码一无所知。这意味着我们应该选择那些能够最容易表达我们意图的编程语言。我们可以用任何自己喜欢的语言（面向clr的）来编写代码。
不同的编程语言允许我们使用不同的语法进行开发，不同的语法对于我们解决各种问题的难易程度是有影响的，例如：对于数学或者金融应用，彩用apl语法更快。
微软已经创建了以下几种面向clr的编译器 ：
托管扩展c++
c#
visual basic
jscript
j#
il汇编器
我们可以用任何支持clr的编程语言来创建源代码文件。然后用相应的编译器来做语法检查和源代码分析。最后生成托管橡块。
托管模块
托管模块是一个需要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：
l pe表头
标准windows pe文件表头，类似于通用对像文件格式表头。该表头指出了文件的类型：gui(图形用户界面)，cui(控制台用户界面)，或者dll. 此处的dll并非我们理解的传统的windows 动态链接库文件，虽然都叫dll，但,net平台中的dll指程序集文件的一种形式），该表头还包含文件创建时间。对于包含cpu代码的模块，该表头还会包含有关本地cpu代码的一些信息
l clr表头
包含标识托管模块的一些信息（可以被clr或者一些实用工具解析）。
1、 clr版本号
2、 托管模块入口点方法（main方法）的元数据标记
3、 托管模块的元数据标记
4、 资源
5、 强命名
6、 其他一些意义不是太大的信息的位置和尺寸
l 元数据
每个托管模块都包含有一些元数据表。元数据表主要分两种，一种用于描述源代码中定义的类型和成员，一种用于描述源代码中的引用类型和成员。
l 中间语言（il）和代码
编译器在编译源代码是产生的指令。clr在运行时会将il代码编译成本地cpu指令
元数据（metadata）就是一个数据表的集合，在这些表中，其中一些用于描述托管模块中所定义的内容（比如所定义的类型和它们的成员，另外一些用于描述托管模块中引用的内容（比如被引用的类型和它们的成员）。元数据总是和包含il代码的的文件相关联。
元数据的用处：
1、 省去了源代码编译时对头文件和库文件的需求，
2、 visual studio .net可以利用元数据来辅助我们编写代码。智能感知就是这样做的。
3、 可以序列化和反序列化
4、 垃圾收集器可以追踪对像的生存期。
1.2 将托管模块组合为程序集
clr实际上并不和托管模块打交道，它直接打交道的对象是程序集（assembly）.程序集是一个抽象的概念，刚开始往往很难理解。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的最小单位。根据我们对编译器和相关工具所做的选择，程序集可以是一个文件或者多个文件。
默认情况下，编译器会将产生的托管模块转换为一个程序集。也就是说，c#编译器产生的是一个我包含了清单的托管模。其中的清单表明程序集中仅包含一个文件。对于仅包含一个托管模块，并且没有资源（或者数据）文件的项目来说，程序集就是托管模块，而且在创建过程中，不需要执行任何其他的步骤。
程序集中的模块还包含它所引用的程序集的一些信息（如版本号信息）。这些信息使得一个程序集得以实现自描述（self-describing）。换句话说，clr知道执行一个程序集所需要的所有内容，它不需要再在注册表或者活动目录中获取额外的信息。因此，程序集的部署要比非托管组件的部署容易得多。
1.3加载通用语言运行时
一个程序集或者是一个可执行应用程序，或者是一个包含供可执行应用程序使用的一组类型（组件）的dll。clr负责管理包含在程序集中的代码的执行。这意味着宿主机器必须安装.net框架。微软已经创建了一个可以将.net框架免费安装到客户机上的分发包。.net框架最终会和将来的windows打包在一起，这样我们就不需要将它和我们的程序集放在一起来发布了。
我们可以通过在%windir%/system32目录下查找mscoree.dll文件来判断一个机器中是否安装了.net框架。如果想确定一个机器中安装了哪些版本的.net框架，可以查看下面的注册表键的子键：
hkey_local_machine / software / microsoft / .netframework / policy
当生成一个exe程序集时，编译器／链接器会产生一些特殊的信息，并将它们嵌入到结果程序集的pe文件表头及其各个组成文件的.text部分。当exe文件被调用时，这些特殊的信息将导致clr被加载并初始化。clr随后会定位至应胜程序的入口点方法，从面以此来启动应用程序。
类似地，如果是一个非托管应用程序通过调用loadlibrary来加载一个托管程序集，那么该托管程序集dll的入口点函数也会知道去加载clr来处理包含在其中的代码。
托管exe加载并初始化clr的过程
1. mscoree检查clr表头以获得main方法的元数据标记。
2. mscoree 检查main方法的元数据以获得其il在托管exe中的位置。
3. mscoree 将main方法的il编译成本地cpu指令。
4. mscoree跳转到main方法编译后的本地cpu指令上（使用主线程）
5. 应用程序开始运行。
托管dll的情形与此类似。
