Инфраструктура платформы .NET

Общая характеристика платформы.NET

В середине 2000 года компания Microsoft объявила о работе над новой платформой для создания программ, которая получила имя платформа.NET (.NET Framework). Платформа.NET образует каркас, включающий среду исполнения, библиотеку классов и набор технологий для построения приложений и служб. Основным инструментом разработки для платформы.NET является интегрированная среда Microsoft Visual Studio.

Инфраструктура платформы.NET

Основой платформы.NET является общеязыковая среда исполнения (Common Language Runtime, CLR). CLR работает как «прослойка» между операционной системой и программой для платформы.NET. Каждая программа для.NET состоит из одной или нескольких сборок. Сборка (assembly) является результатом компиляции исходных текстов на некотором языке программирования для платформы.NET и содержит метаданные и код на Common Intermediate Language. Метаданные – это информационные таблицы с полным описанием всех типов, размещённых в сборке. Common Intermediate Language (CIL или IL) – внутренний язык платформы.NET, он не зависит от типа процессора. В процессе работы программы CIL компилируется в машинный код специальным JIT-компилятором (Just-in-Time compiler).

Рис. 1. Компиляция и выполнение программ для платформы.NET.

Основная задача CLR – это манипулирование сборками: загрузка, JIT-компиляция, создание окружения для выполнения сборок. Важной функцией CLR является управление памятью при работе приложения и выполнение автоматической сборки мусора, то есть фонового освобождения неиспользуемой памяти. Кроме этого, CLR реализует в приложениях для.NET проверку типов, управление политиками безопасности при доступе к коду и другие функции.

В состав платформы.NET входит обширная библиотека классов Framework Class Library (FCL). Частью этой библиотеки является базовый набор классов Base Class Library (BCL), в который входят классы для работы со строками и коллекциями данных, для поддержки многопоточности и множество других классов. В FCL также входят компоненты, поддерживающие различные технологии обработки данных и организации взаимодействия с пользователем. Это классы для работы с XML и базами данных, для создания пользовательских интерфейсов.

В стандартную поставку платформы.NET включено несколько компиляторов. Это компиляторы языков C#, F#, Visual Basic.NET, C++/CLI. Благодаря открытым спецификациям компиляторы для.NET предлагаются различными сторонними производителями. Необходимо подчеркнуть, что любой язык для платформы.NET является верхним элементом архитектуры. Имена элементов библиотеки FCL не зависят от языка программирования. Специфичной частью языка остаётся только синтаксис. Этот факт упрощает межъязыковое взаимодействие, перевод текста программы с одного языка на другой. Конечно, в синтаксисе любого языка программирования для.NET неизбежно находит своё отражение тесная связь с CLR.

Для поддержки межъязыкового взаимодействия служат две спецификации платформы.NET. Общая система типов (Common Type System, CTS) описывает набор типов, который должен поддерживаться любым языком программирования для.NET. Общеязыковая спецификация (Common Language Specification, CLS) – это общие правила поведения для всех.NET-языков.