了解 .NET 运行时与 .NET 框架：基础概念与相互关系

news2024/11/13 13:28:30

在软件开发领域，尤其是开发跨平台应用和桌面应用时，.NET 系列技术提供了强大的支持。对于初学者或希望深入理解 .NET 技术栈的人来说，理解 .NET 运行时（.NET Runtime）和 .NET 框架（.NET Framework）是非常重要的。本文将详细解析这两个概念，并探讨它们之间的关系。

一、什么是 .NET 框架？

.NET框架是由微软开发的一个完整的软件开发平台，它为开发者提供了用于构建、运行和部署应用程序的基础设施。自2002年首次发布以来，.NET框架成为了许多开发者用来构建 Windows 平台应用（例如桌面应用、Web 应用、企业级应用等）的一项核心技术。

.NET 框架包括多个关键组成部分，主要包括：

类库：.NET框架包含大量的预构建类库，开发者可以直接利用这些库来实现常见的功能（例如文件操作、数据库访问、用户界面设计、网络通信等）。这些类库帮助开发者加速开发过程，避免重复造轮子。
公共语言运行时（CLR）：这是 .NET 框架的核心组成部分，负责管理应用程序的执行，提供内存管理、垃圾回收、类型安全、异常处理等功能。
程序集（Assembly）：.NET 框架中的应用程序和库被打包为程序集，通常以 .exe 或 .dll文件的形式存在。程序集是代码的逻辑单元。

二、什么是 .NET 运行时？

.NET 运行时（.NET Runtime）是指执行.NET应用程序所必需的底层环境。它的作用主要是管理应用程序的生命周期和执行过程。无论是运行时的内存管理、代码执行还是错误处理，都由
.NET运行时负责。
在 .NET 平台中，最重要的运行时组件就是公共语言运行时（CLR）。CLR提供了诸如垃圾回收（GC）、异常处理、安全性管理、线程管理、JIT编译（即时编译）等功能，从而让开发者能够专注于业务逻辑的开发，而无需处理底层细节。

.NET 运行时的其他组成部分还包括：

JIT 编译器：将 IL（中间语言）代码编译为机器码（本地代码），以便在不同的硬件平台上运行。这样，.NET
应用程序就可以通过不同的操作系统平台进行跨平台执行。
垃圾回收器（GC）：负责自动管理内存，释放不再使用的对象，避免内存泄漏。
调度程序和线程管理：负责管理应用程序的多线程执行。

三、.NET 框架与 .NET 运行时的关系

理解了 .NET 框架和 .NET 运行时的定义，我们可以进一步分析它们之间的关系。

1 .NET 框架依赖于 .NET 运行时：

.NET 框架中的许多功能和库（如 Windows Forms、WPF、ASP.NET 等）都依赖于 .NET运行时的支持。换句话说，.NET 框架提供了构建应用的工具和类库，而 .NET 运行时则是执行这些应用的环境。没有 .NET运行时的支持，.NET 框架中的代码无法被有效地执行。

2 CLR 是 .NET 框架的一部分：

.NET 框架中的公共语言运行时（CLR）就是 .NET 运行时的核心部分。CLR 提供了对 .NET程序的执行环境管理，包括垃圾回收、线程调度和类型安全检查等功能。

3 跨平台支持的演变：

在 .NET Core 和 .NET 5 及更高版本的出现后，.NET 运行时不再仅仅局限于 Windows平台，跨平台的能力得到了极大的提升。通过 .NET Core 和 .NET 5 以后的版本，开发者可以在Linux、macOS、Windows 等多个平台上开发和运行 .NET 应用，而这项能力的实现依赖于底层的 .NET 运行时。

4 .NET Core 和 .NET Framework：

.NET Framework 和 .NET Core 在许多方面有相似之处，但两者的运行时环境存在差异。.NET Framework运行时是专为 Windows 设计的，而 .NET Core 运行时则能够支持跨平台应用的开发和部署。随着 .NET 5以后版本的推出，微软决定将 .NET Framework 和 .NET Core 合并为一个统一的产品，即 .NET（通常称为 “现代.NET”），并且跨平台的 .NET 运行时成为了统一平台的一部分。