Přehled rozhraní .NET Framework

  • Článek

.NET Framework je technologie, která podporuje sestavování a spouštění aplikací pro Windows a webových služeb. Rozhraní .NET Framework je navržené tak, aby splňovalo následující cíle:

  • Poskytuje konzistentní programovací prostředí orientované na objekty, ať už je kód objektu uložený a spuštěn místně, spuštěn místně, ale web-distribuovaný nebo spuštěný vzdáleně.

  • Zadejte prostředí pro spouštění kódu, které:

    • Minimalizuje konflikty nasazení softwaru a správy verzí.

    • Podporuje bezpečné spuštění kódu, včetně kódu vytvořeného neznámou nebo částečně důvěryhodnou třetí stranou.

    • Eliminuje problémy s výkonem skriptovaných nebo interpretovaných prostředí.

  • Zajistit konzistentní prostředí pro vývojáře v různých typech aplikací, jako jsou aplikace založené na Windows a webové aplikace.

  • Vytvořte veškerou komunikaci podle oborových standardů, abyste zajistili, že se kód založený na rozhraní .NET Framework integruje s jakýmkoli jiným kódem.

Poznámka:

Rozhraní .NET Framework je obsluhováno měsíčně s opravami chyb zabezpečení a spolehlivosti. Rozhraní .NET Framework bude i nadále součástí Windows bez plánů ho odebrat. Aplikace .NET Framework nemusíte migrovat, ale pro nový vývoj použijte .NET 6 nebo novější.

.NET Framework se skládá z modulu CLR (Common Language Runtime) a knihovny tříd rozhraní .NET Framework. Common Language Runtime je základem rozhraní .NET Framework. Modul runtime si můžete představit jako agenta, který spravuje kód v době provádění a poskytuje základní služby, jako je správa paměti, správa vláken a vzdálená komunikace, a zároveň vynucuje striktní bezpečnost typů a další formy přesnosti kódu, které podporují zabezpečení a odolnost. Koncept správy kódu je ve skutečnosti základním principem modulu runtime. Kód, který cílí na modul runtime, se označuje jako spravovaný kód, zatímco kód, který necílí na modul runtime, se označuje jako nespravovaný kód. Knihovna tříd je komplexní objektově orientovaná kolekce opakovaně použitelných typů, které používáte k vývoji aplikací od tradičních aplikací příkazového řádku nebo grafického uživatelského rozhraní (GUI) až po aplikace založené na nejnovějších inovacích poskytovaných ASP.NET, jako jsou webové formuláře a webové služby XML.

Rozhraní .NET Framework může být hostováno nespravovanými komponentami, které načítají modul CLR (Common Language Runtime) do svých procesů a inicializuje spuštění spravovaného kódu, čímž se vytvoří softwarové prostředí, které využívá spravované i nespravované funkce. .NET Framework poskytuje nejen několik hostitelů modulu runtime, ale také podporuje vývoj hostitelů modulu runtime třetích stran.

Například ASP.NET hostuje modul runtime, aby poskytoval škálovatelné prostředí na straně serveru pro spravovaný kód. ASP.NET pracuje přímo s modulem runtime a umožňuje ASP.NET aplikacím a webovým službám XML, z nichž obě jsou popsány dále v tomto článku.

Následující obrázek znázorňuje vztah modulu CLR (Common Language Runtime) a knihovny tříd k vašim aplikacím a celkovému systému. Obrázek také ukazuje, jak spravovaný kód funguje v rámci větší architektury.

Screenshot that shows how managed code operates within a larger architecture.

Následující části popisují hlavní funkce rozhraní .NET Framework podrobněji.

Funkce modulu CLR (Common Language Runtime)

Modul CLR (Common Language Runtime) spravuje paměť, spouštění vláken, spouštění kódu, ověřování bezpečnosti kódu, kompilaci a další systémové služby. Tyto funkce jsou vnitřní pro spravovaný kód, který běží v modulu CLR (Common Language Runtime).

Pokud jde o zabezpečení, udělují spravované komponenty různou míru důvěryhodnosti v závislosti na řadě faktorů, které zahrnují jejich původ (například internet, podnikovou síť nebo místní počítač). To znamená, že spravovaná komponenta může nebo nemusí být schopná provádět operace přístupu k souborům, operace přístupu k registru nebo jiné citlivé funkce, i když se používá ve stejné aktivní aplikaci.

Modul runtime také vynucuje robustnost kódu implementací přísné infrastruktury pro ověření typu a kódu, která se nazývá běžný systém typů (CTS). CTS zajišťuje, aby se veškerý spravovaný kód sám popisoval. Různé kompilátory jazyka Microsoftu a třetích stran generují spravovaný kód, který odpovídá CTS. To znamená, že spravovaný kód může využívat jiné spravované typy a instance, zatímco přísně vynucuje věrnost typů a bezpečnost typů.

Kromě toho spravované prostředí modulu runtime eliminuje řadu běžných problémů se softwarem. Modul runtime například automaticky zpracovává rozložení objektů a spravuje odkazy na objekty a uvolní je, když se už nepoužívají. Tato automatická správa paměti řeší dvě nejběžnější chyby aplikace, nevracení paměti a neplatné odkazy na paměť.

Modul runtime také urychluje produktivitu vývojářů. Programátoři například píší aplikace ve svém vývojovém jazyce, ale plně využívají modul runtime, knihovnu tříd a komponenty napsané v jiných jazycích jinými vývojáři. To může provést každý dodavatel kompilátoru, který se rozhodne cílit na modul runtime. Kompilátory jazyků, které cílí na rozhraní .NET Framework, zpřístupní funkce rozhraní .NET Framework pro existující kód napsaný v daném jazyce a výrazně usnadňují proces migrace pro existující aplikace.

Modul runtime je sice navržený pro software budoucnosti, ale podporuje také software dnešního a včerejška. Interoperabilita mezi spravovaným a nespravovaným kódem umožňuje vývojářům pokračovat v používání nezbytných komponent a knihoven DLL modelu COM.

Modul runtime je navržený tak, aby zvýšil výkon. I když common language runtime poskytuje mnoho standardních služeb runtime, spravovaný kód se nikdy interpretuje. Funkce označovaná jako kompilace JIT (just-in-time) umožňuje spuštění veškerého spravovaného kódu v nativním jazyce počítače systému, na kterém se spouští. Správce paměti mezitím odstraňuje možnosti fragmentované paměti a zvyšuje umístění paměti odkazy na další zvýšení výkonu.

Modul runtime může být hostovaný vysoce výkonnými aplikacemi na straně serveru, jako je Microsoft SQL Server a Internetová informační služba (IIS). Tato infrastruktura umožňuje psát obchodní logiku pomocí spravovaného kódu a zároveň využívat špičkový výkon nejlepších podnikových serverů, které podporují hostování modulu runtime.

.NET Framework – knihovna tříd

Knihovna tříd rozhraní .NET Framework je kolekce opakovaně použitelných typů, které úzce integrují s modulem CLR (Common Language Runtime). Knihovna tříd je objektově orientovaná a poskytuje typy, ze kterých vlastní spravovaný kód odvozuje funkce. Díky tomu se typy rozhraní .NET Framework snadno používají, ale také zkracují dobu spojenou s učením nových funkcí rozhraní .NET Framework. Kromě toho se komponenty třetích stran bezproblémově integrují s třídami v rozhraní .NET Framework.

Například třídy kolekce rozhraní .NET Framework implementují sadu rozhraní pro vývoj vlastních tříd kolekce. Třídy kolekcí se hladce prolínají s třídami v rozhraní .NET Framework.

Jak byste očekávali od objektově orientované knihovny tříd, typy rozhraní .NET Framework umožňují provádět řadu běžných programovacích úloh, včetně správy řetězců, shromažďování dat, připojení k databázi a přístupu k souborům. Kromě těchto běžných úloh knihovna tříd obsahuje typy, které podporují různé specializované vývojové scénáře. Rozhraní .NET Framework můžete použít k vývoji následujících typů aplikací a služeb:

Třídy model Windows Forms jsou komplexní sadou opakovaně použitelných typů, které výrazně zjednodušují vývoj grafického uživatelského rozhraní systému Windows. Pokud napíšete aplikaci ASP.NET webového formuláře, můžete použít třídy webových formulářů.

Viz také