.NET框架简介

.NET 框架是由微软开发的软件开发平台，其最主要的两个组成部分是公共语言运行时 (CLR) 和框架类库 (FCL)，基础类库 (BCL)是框架类库的一个子集。

.NET 框架简介

下图展示了 .NET 框架的主要结构。


其中，最下层的无疑就是操作系统了。

在 .NET 框架中，运行于底层的是公共语言运行时 (CLR)，它是公共语言基础设施 (CLI) 的一个实现。

在 CLR 之上，.NET 框架提供了全面、丰富的框架类库 (FCL)，这些类库通过 CLR 调用操作系统的 API 实现各种功能。

框架类库致力于让开发者通过 .NET 平台编写各种各样的应用程序，并调用微软的其他产品。

这些类库中，一些基础的类组成基础类库（BCL）。

在类库之上，.NET 框架的各种语言共同实现了公共语言规范（CLS）。

甲骨文公司的 Java EE 是 .NET 平台的竞争对手之一。.NET 框架的最新版本是 4.7.1 （截至2017年底）。

.NET 框架发展史

截至现在年，C# 和 .NET 平台已经分别有了 18 和 16 年的历史。

我们简单回顾一下 .NET 平台的发展历史，它对于我们更好地了解 .NET 平台有着重要的意义。

2002 年：.NET 1.0

在 .NET 出现之前，编写 Windows 上可以运行的程序就要直接和 COM（微软的一套软件的接口标准）打交道。

.NET 框架试图通过 CLR 代替 COM，并提供更多功能，令用户可以更轻松的使用 Windows 的资源进行软件开发。

2002 年微软推出了 .NET Framework 1.0，相应地 Visual Studio 也升级到 7，称为 Visual Studio 2002（上一个版本叫做 Visual Studio 6）。

该框架包括 C# 和 VB.NET（ Visual Basic 的继任者）。

同时，第一个版本的 ASP.NET 也在 .NET Framework 1.0 亮相，它作为网站的解决方案，一直是 .NET 框架最重要的产品线之一。

2005 年：.NET 2.0

2005 年 11 月，.NET Framework 2.0 发布。

该框架包括 C# 2，相比第一代添加了新的语法特性，其中最重要的就是泛型。

与此同时，CLR 的版本也相应更新为 2.0，Visual Studio 也升级到 Visual Studio 2005。

.NET Framework 2.0 中，Web 应用解决方案仍然是 ASP.NET WebForm，Windows Form 则作为 Windows下的应用解决方案。

数据库连接为 ADO.NET（支持 SQL Server 和 Oracle）, Web Service 则多种多样，包括 .NET Remoting（TCP/HTTP/Pipeline communication）以及基础的 Winsock 等。

2007 年：.NET 3.0，WCF+WPF+WF

.NET 3.0 是 .NET 框架最重大的一个更新，包括三大产品线：

• WCF：统一了过去 Web 服务混乱的形式，形成了一个统一的格式。
• WPF：作为前端用户界面的解决方案，包括 Silverlight。
• WF：提供工作流的管理。

.NET 3.0 标志着 Windows 平台开始全面转向 .NET 时代（以后所有版本的 Windows 都预装 .NET）。

而在这之前，只有服务器版本的 Windows 会预装 .NET。

当时的 .NET 只能在 Windows 上运行，通过 CLR 调用 Windows 的 API，从而控制电脑硬件。.NET 3.0 的 CLR 和 .NET 2.0 相同。

2008 年：.NET 3.5，C# 3（LINQ）与 Entity Framework

.NET 3.5 集成了 C# 3，包括 C# 3 最重要的一个功能，即 LINQ。

相应地，为了支持 LINQ，此版本也加入了扩展方法、Lambda 表达式等新功能。

从 C# 3开始，C# 不再是 Java 的一个跟班小弟，某种意义上实现了对 Java 的超越（Java 直到 2014 年才在 Java 8 加入了 Lambda 表达式）。

另外，.NET 3.5 SP1 新增了 ADO.NET Entity Framework 取代 ADO.NET，作为 ORM 的解决方案。

在 ADO.NET Entity Framework 发表之前，NHibemate 是在 .NET Framework 上经常使用的 ORM 实现，顾名思义，它是 Hibernate 在 .NET Framework 上的实现。

相应地， Visual Studio 也升级到了 Visual Studio 2008。

2010 年：.NET 4.0 和 C# 4

.NET 4.0 集成了 C#4，主要增加了动态语言运行时（DLR）和任务并行库（TPL）,它包括 PLINQ、任务等，优化了多线程的编程方式。

CLR 由 2 直接升级到4。相应地，Visual Studio 也升级到了 Visual Studio 2010。

2012 年：.NET 4.5 和 C# 5

.NET 4.5 和 C#5 —起发布，.NET 4.5 框架的生态系统如下图所示。


C# 5 基本上全部都是围绕 async/await 关键字的。

相应地，Visual Studio 也升级到了 Visual Studio 2012。

在这之后，.NET 还有更高的版本 4.6 和 4.7，对应 Visual Studio 2015 和 Visual Studio 2017。

当然与此同时，各个 .NET 主要产品线也没有闲着，例如 ASP.NET MVC 作为 ASP.NET 的一组类库，于 2009 年初次发布，最新的版本是 ASP.NET MVC 5.2。

Web Service 也在不断进化，从基于 XML 的 WCF 发展到 RESTful 的 WebAPI。

从图中可以看到，最上面的应用层，ASP.NET 茁壮成长，继续和 PHP/JSP 等技术分庭抗礼，用户有 WebForm 和 MVC 可供选择。

在 JS 方面，选择了 jQuery 作为官方 JS。值得注意的是，MVC 中的 M 由 ADO.NET Entity Framework 负责。

Windows 下的解决方案仍然是WPF。中间的服务和数据层中，Web 服务拥抱 RESTful，数据库方面也是由 ADO.NET Entity Framework 唱主角。

最下面当然就是基础类库（BCL）。在 C# 5 中，增加了对异步编程的简化。

2016 年：.NET Core 的问世

.NET Core 是 .NET Framework 的新一代版本，也是另外一种实现方式，是微软开发的第一个跨平台的（Windows、Mac OSX、Linux）、开源的、模块化的应用程序开发框架。

.NET Core 并不算是 .NET Framework 的继任者，而更像是它的兄弟，所以，现在它们两个各有自己的版本编号。

未来 .NET Framework 和 .NET Core 也将会是各自发展，但它们也会同时使用彼此的功能。

.NET Core 和 .NET Framework 共用一部分底层功能（例如一些 BCL），参见下图。


与 .NET Framework 不同的是 ,.NET Core 采用组件化的管理方式，应用程序只需要通过 nuget 获取需要的组件即可，与 .NET Framework 一上来就全部安装的做法不同。

.NET Core 的应用层包括 UWP，用于开发 Windows 商店应用（部署到任何支持 Win10 的设备上，例如 XBox，智能手机甚至眼镜），和 ASP.NET Core，用于开发网站应用（通常展现为微服务的形式）。

中间则是 CoreFX，它是 .NET Core 的基础类库，础类库 BCL。

底层则实现两种运行时，Core RT 和 Core CLR。 Core RT 将 C# 或 VB.NET 代码直接转换为机器码运行在宿主机器上，在不同的平台上，会使用不同的技术（Windows 上使用的是 .NET Native，Mac OS 与 Linux 上使用的是LLILC）。

而 Core CLR 就是 .NET Framework CLR 的移植，它包括一个全新的 JIT 编译器——RyuJIT，依据微软的测试报告，该 JIT 的性能比旧版本提升了约25%。

由于 .NET Core 更佳的跨平台表现，越来越多的网络应用使用 ASP.NET Core 来编写。