.NET框架介紹

.NET框架最主要兩個組成部分是公共語言執行時（CLR）和框架類庫（FCL），基礎類庫（BCL）是FCL的一個子集。

.NET框架的主要結構

最下層無疑是作業系統，在.NET中，運行於底層的是CLR，CLR是公共語言基礎設施（CLI）的一個實現。在CLR上，.NET提供了豐富的FCL，這些類庫透過CLR呼叫作業系統的API來實現各種功能。這些類庫中一些基礎的類組成BCL。在類庫之上，.NET各種語言共同實現了CLS。

.NET框架主要成員

兩步編譯和跨平臺

轉化成機器碼的過程有兩種主要形式，編譯和解釋。

編譯是將一種語言轉換為機器碼或者某種公共語言，機器碼可以看作所有語言的目標公共語言。編譯器讀入一個檔案時，將會產生一個目標語言寫成的檔案，比如C#編譯器產出副檔名為.exe或者.dll的檔案，目標語言是IL。

解釋也會將程式碼翻譯成機器碼，但是不會產生目標檔案，所以每次執行解釋型語言時都要重新解釋。

.NET平臺的兩步編譯

.NET框架的語言是透過兩步編譯變成機器碼的。第一步使用.NET自帶的編譯器生成IL中間語言。第二步在執行時CLR使用JIT將IL轉換為機器碼。即時編譯的形式會將翻譯過的程式碼快取起來降低效能損耗，所以它的效能比普通的解釋型語言（沒有快取）要快。執行完畢程式退出後快取的內容就消失了，每次執行都要重新編譯。

跨平臺，一次編譯，到處執行，一次編譯即第一步編譯：轉換為中間語言。C#的編譯器csc.exe將C#程式碼編譯為IL，拿到IL後透過在特定平臺的執行程式（CLR）,解釋和編譯IL為機器碼來執行。

CLR

.NET平臺的核心。CLR中元件間的溝通規範由元資料負責，所以每個可遷移執行檔案（.exe）都包含了元資料，便於CLR知道檔案內部的型別是什麼。CLR絕大部分功能是為了保證程式在執行時順利執行的，管理.NET程式集的執行，運行於作業系統之上。

有些功能僅僅是作業系統的一個再包裝，例如執行緒、記憶體管理等。實際上也是進一步呼叫作業系統的API，訪問核心物件。

託管程式碼必須是在CLR下執行的程式碼。非託管程式碼則不需要CLR就可執行。

CLI

公共語言基礎設施，是一個規範，類似於一個產品的說明書，CLR是CLI的一個實現，類似於一個開發者遵循說明書所開發出來的產品。

CTS和CLS

CLR最主要兩個組成部分是CTS和CLS，CTS是計算機語言的一種語法規範，比如允許介面、類、結構、列舉這些型別的存在。

CTS是微軟規定的一套約束，標準化語法，所有服從CTS的語言都可以看成是.NET框架的語言。

.NET框架的眾多語言都只實現了CTS的一部分功能，這部分功能稱之為CLS，這是這些語言相互使用的前提。如果你建立一個新語言，但是不滿足CLS的要求，那你的語言就不能被其他.NET框架的語言使用。

CTS和CLS的關係

框架類庫（FCL）

.NET提供了豐富的框架類庫。這樣我們就不用編寫大量的程式碼來處理大量的日常操作。BCL是FCL的一個子集。FCL是我們用到的所有外部參考，而BCL是其中不需要手動引用的部分。

基礎類庫（BCL）

BCL是微軟提出的一組標準庫，可提供給.NET Framework所有語言使用，當安裝.NET Framework時，所有的BCL都部署到全域性程式集快取（GAC）中，所以不需要在工程中手動引用任何基礎類庫，它們會被自動引用。

BCL是屬於整個.NET框架的，並不是某種語言的一個基礎類庫。