C#高级编程读书笔记 - 第一章.Net体系结构

本章是对.Net体系结构的概述，增强我们对.Net框架的系统认识，概念很多，但是我觉得不必拘泥于这些概念的字面定义，应该在实际项目中体会这些概念的意义，从知道自己不知道到不知道自己知道再到知道自己知道，这样便豁然开朗，更上一层楼。废话不多说，下面总结一些我自己觉得比较重要的地方：


1.CTS，CLS和CLR
学习.Net开发时会不可避免的碰到这几个概念，之所以把他们放在一起讨论，并不是说他们是并列的几个概念，而是因为.Net的核心是CLR而CLR的核心特性源于CTS和CLS。下面我们看看三者的关系：
1)CTS通用类型系统(Common Type System)


CTS不但实现了COM的变量兼容类型，而且还定义了通过用户自定义类型的方式来进行类型扩展。任何以.NET平台作为目标的语言必须建立它的数据类型与CTS的类型间的映射。所有.NET语言共享这一类型系统，实现它们之间无缝的互操作。该方案还提供了语言之间的继承性。例如，用户能够在VB.NET中派生一个由C#编写的类。我们可以将CTS 看成是所有.NET 语言的superset (union)，而符合CTS 的各种不同的语言，其实都只是CTS 的subset (intersection)。这些语言所写出来的程序，如果想要有最佳的相容性，以便互相调用(invoke) 或继承，这些语言之间就必需取得一个共同的subset，有共同遵守的规范，这就是CLS 。


2)CLS通用语言规范(Common Language Specification)


很显然，编程语言的区别不仅仅在于类型。例如，一些语言支持多继承性，一些语言支持无符号数据类型，一些语言支持运算符重载。用户应认识到这一点，因此.NET通过定义公共语言规范(CLS：Common Language Specification)，限制了由这些不同引发的互操作性问题。CLS制定了一种以.NET平台为目标的语言所必须支持的最小特征，以及该语言与其他.NET语言之间实现互操作性所需要的完备特征。认识到这点很重要，这里讨论的特征问题已不仅仅是语言间的简单语法区别。例如，CLS并不去关心一种语言用什么关键字实现继承，只是关心该语言如何支持继承。CLS是CTS的一个子集。这就意味着一种语言特征可能符合CTS标准，但又超出CLS的范畴。例如：C#支持无符号数字类型，该特征能通过CTS的测试，但CLS却仅仅识别符号数字类型。因此，如果用户在一个组件中使用C#的无符号类型，就可能不能与不使用无符号类型的语言(如VB.NET)设计的.NET组件实现互操作。


3)CLR公共语言运行库(Common Language Runtime)


简单地说，CLR是CTS的实现，也就是说，CLR是应用程序的执行引擎和功能齐全的类库，该类库严格按照CTS规范实现。作为程序执行引擎，CLR负责安全地载入和运行用户程序代码，包括对不用对象的垃圾回收和安全检查。在CLR监控之下运行的代码，称为托管代码(managed code)。


通俗的说，一方面CLR其实是一个类似java虚拟机的存在：java按照规则编译成java字节码，字节码由特定的虚拟机解释执行，从而产生了java平台无关性；而.Net上层语言（比如C#.VB等）编译成Microsoft中间语言IL，然后由CLR讲IL编程为平台专用代码，从而产生了.Net的平台无关性。另一方面.Net做得更好的是java字节码是解释执行的而IL总是即时编译的，故效率要高。而且IL还支持语言互操作，即支持多种语言及其相互调用，而这就是由CLS所带来的。也就是说只要是符合CLS规范的语言，比如C#，就能直接编译成IL在CLR上顺利运行。但并不是所有的语言都像C#一样是为.Net量身定制的，所以.Net滴很多语言进行了一些处理，使其支持CTS，.Net的对这些语言的处理方式主要有：修改语言，扩充兼容以及编译器设计，从而诞生了VB.Net、C++.Net等。而CTS正是CLS规范中的类型系统,打个简单的比方：C#有int类型，而VB有Integer类型，但在.Net中其实他们都对应的System.Int32这个CTS数据类型，这样就为语言间的互相操作奠定了类型基础。


2.WCF、WPF、Silverlight


我们知道.Net在window平台上可以创建不同类型的应用程序，命令行，window窗体即桌面应用程序，window控件/库，window服务，asp的web应用等，几乎无所谓不能。而且随着时间发展.Net家族成员越来越丰富，wcf，wpf，silverlight等新名次层出不穷，有时候容易把人弄晕，这里来理一理他们之间的关系。


WPF是Windows Presentation Foundation，微软新发布的Vista操作系统的三大核心开发库之一,其主要负责的是图形显示,所以叫Presentation(呈现)。WPF可以编写Web程序或者桌面应用程序，可以直接编译为独立运行的.Exe文件。WPF运行时必须安装.net Framework 3.0。


SilverLight可以看作是WPF的一个简化版本，或者一个轻量版本。 SilverLight是基于浏览器插件的，在浏览器中运行，服务器端不需要部署任何环境，客户端只需要安装Runtime浏览器插件，无须安装.net Framework 3.0。所以，SilverLight的运行环境不受操作系统和浏览器的种类限制（更准确的说，是受到较少的限制）。但是比WPF削减了很多功能。 比如，WPF支持直接在XAML中绑定触发来触发动画，而SilverLight就只能通过托管代码或者Javascript来进行。 另外，WPF直接支持3D效果和3D镜头变换，但是SilverLight就不支持这个了 


WCF为Windows Communication Foundation，是Microsoft为构建面向服务的应用提供的分布式通信编程框架，是.NET Framework 3.5的重要组成部分。