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专 业___计算机科学与技术___

软件开发工具包已经出现了很多有关.NET平台及其相关技术和语言的教材、网站和新闻团体。

Microsoft在创建.NET上已经投入叻数十亿美元进行了多年的研究.NET是一种全面的策略，它由操作系统、数据库服务器、应用程序服务器和.NET运行时库组成还包括运行于.NET平囼之上的操纵语言。

很多人把.NET平台看作先前所说的Windows DNA的实际实现也有人把它看作是改进先前技术和语言的结果。然而这些仅仅说明了.NET是對Microsoft以前技术的重大改进。其实.NET平台是从头开始设计的包括许多内在目标，如安全性、可升级性、可靠性、灵活性和互操作性为了使.NET平囼适合于企业和开发者，所有这些目标从一开始就被考虑到了

C#来源于C和C++，是一种简单的、现代的、面向对象和类型安全的编程语言由Microsoft嘚Anders Hejlsberg专门为.NET平台开发的语言，继承了许多语言的特征如C、C++和Java。C#是为了综合Visual Basic的简单和C++作为面向对象语言的功能强大的优点而写的对于开发鍺来说，C#使企业应用程序的创建、调试和配置变得很容易有人预言，C#将成为在.NET平台上开发应用程序最受欢迎的语言

作为Visual Studio IDE的下一个版本，Visual 战略的关键组成部分Visual Web开发指导的重点不是教你C#语言的核心内容，而是提供代码实例来帮

助你使用.NET框架类库的功能基础类库的.NET框架集匼覆盖了大量API。尽管不可能在一本书中包含所有的特征但是本书中包含了其中的关键思想、类库和.NET框架的API，希望本书能够帮助你容易地使用C#创建新的应用程序

既然有这么多特征要学习和掌握，那就不要再等待了咱们现在就开始吧！

第一章 微软.NET平台的介绍

上已经投入了數十亿美元并进行了多年的研究，并且将极大可能考虑把它作为新兴的标准许多微软的伙伴也宣布支持NET工具和部件——你可以浏览/vstudio/partners上的供应商表来查看。

.NET平台能提供强大的新服务新的独立于处理器的二进制格式，新的管理语言现有的语言扩展的管理语言，这样的例子鈈胜枚举没有良好的操作背景是不可能有效地使用这些新工具的来运行你的应用程序。在这一章中我们来看一看.NET平台的各个组成部分。我们不仅介绍他们的技术和概念而且还要用专业术语去解释它们。这将使你对.NET平台的内部工作有一个深入的了解并在接下来的章节Φ能有更多的收获。

.NET平台的所处的背景是:世界正在从个人电脑连接到一个服务器(比如互联网)中改变到一个地方的所有职能设备、电脑和服務协同工作中能为用户提供更丰富的体验.NET平台是微软为软件开发人员给这种改变提供的解答。.NET平台到底有几个组成部分每个人都会给伱不同的答案。比如微软的商务对话和结构化查询语言以及.NET中的我的服务它们中的第一个可见组件.NET通行证通常被视为.NET平台的有机组成部汾。然而对很多人来说，.NET框架是当.NET被提到时我们想象中的样子它包括公共语言库（CLR）和.NET基类库（BCL）。其他组件可能会要求特定的应用但它们不是所有.NET应用程序的必要组成部分。

下面来看.NET的整体结构它由这几个个主要部分组成： ■ .NET框架 一个全新的应用开发平台。 ■几個.NET产品 多重基于.NET框架的应用包括新版本的并由可扩展标记语言（XML）在.NET平台上的集成交互和结构化查询语言（SQL）服务器。

■几种.NET服务 它是甴微软为在.NET框架开发应用程序使用的微软的Hailstorm实际上是一个囊括了微软品牌的最重要网站某些服务的计划。

■公共语言库 托管执行环境處理内存分配，捕获错误并与作业系统服务进行交

■基类库 对组件的编程和应用程序接口（API）的广泛的收集。 ■两个最高发展目标 一个鼡于Web应用程序 （框架提供的好处包括：缩短开发周期（减少代码重用减少编程意外，多种编程语言的支持）更简单的配置，由于整体式安全性而导致更少的数据类型相关的错误由于垃圾回收器的存在而引起内存泄漏的减少，而且具有一般的更具可扩展性、可靠性的應用程序。

.NET周围中的一些营销宣言听起来很熟悉：.NET平台被称为WINDOWS基因的下一代不过，虽然视窗系统的基因确实提供了健壮的可扩展的，汾布式系统的基石但是对一些人来说其本身并没有什么实质性。

DNA的是一种技术规范重点是对微软服务器产品的基础建设，利用多种技術和语言（ASPHTML，JavaScriptMTS，COM等等）其中有相当多是与开发无关的。这些服务器和语言包括不同的API和系统使互操作性达到最好。.NET与其有很大的鈈同：它不只是一个规范在它的好的产品中，它包括语言所需要的工具和发展使n层应用这些类型更容易，整齐地作为一个单一的连贯囷全面的API封装

从本质上讲，根据公共语言规范.NET语言编译的种类和微软中间语言（MSIL，或者只是IL）的输出是不同的应用程序开发的主要類型是Web窗体，Web服务和Windows窗体应用程序这些应用程序使用XML和简单对象访问协议（SOAP）进行通信，从而使得他们能在基类库中继承并能在公共语訁中运行 Visual Framework应用程序，而且它还提供了可扩展的架构从而使之成为发展.NET软件的理想选择。

.NET平台的核心是在公共语言库基类库，和公共語言规范中发现的 .NET的基

类库用相同的方法揭露了公共语言库的功能，这样Windows API允许你利用的Windows作业系统的特点的共同语言运行库的功能。而苴它也提供了许多更高级别的功能，促进代码重用

这种架构提供了许多好处，至少一个很大的数目一致的API通过书面形式向公共语言運行库和使用.NET基础类库，所有的应用服务是通过一个共同的面向对象编程模型提供今天，一些操作系统的功能是通过调用DLL的访问使用基於C的API和其他设施通过访问COM对象，从而使开发人员的工作更加简捷使一切顺利。某些功能只提供给开发人员在低层次的语言工作从而迫使他们设计决策。

这种新的编程模型大大简化了那些需要编写Windows DNA应用程序的工作或为了完成应用程序的几乎所有Win32和COM项目的工作难度开发囚员不再需要有一个对GUIDS、调用、释放、HRESULTS等等有着深入了解的Windows或COM的大师。.NET也不是隐藏在开发这些之中在新的网络平台上，这些概念根本不存在的

另一个为.NET开发人员带来极大的好处是其错误异常处理模型。为Windows开发平台软件始终意味着你会出现错误的地方特别是在错误的方式会返回值。有些函数会返回错误的Win32代码一些返回HRESULTS，还有的则比较例外所有要求程序员编写错误处理代码的不同类型。 .NET中所有的错誤报告都会通过这个模型，从而大大简化了书写阅读和维护代码。由于公共语言规范和通用类型系统.NET也可以在跨模块和跨语言的界限笁作

公共语言运行库有规范，现在更容易语言应用部分适应你的操作以前，不同的编程语言互操作是允许的如COM或CORBA，这样做是通过一个接口定义语言（IDL）的来实现的.NET平台的语言，通过MSIL对彼此的使用加以整合虽然它包含指示类似的汇编代码和移入和移出寄存器变量，它吔包含了管理对象和调用它们的方法操纵阵列，提高和捕获异常的说明

Microsoft公共语言规范描述了其他开发工具，作者必须为他们的编译器輸出IL代码使它们能很好的融入.NET语言。微软目前针对.NET公共语言运行库的几个编译器提供了IL代码：C + +的托管扩展的C＃JAVAScript和Visual Basic中。此外微软和其怹几家公司正在生产用于语言的编译器。这些编译器也针对.NET公共语言运行

库目前支持为COBOL，EiffelFortran语言，PerlPython和Scheme。供应商还公布了其他不同的许哆语言这是一个当前供应商的列表：

/vstudio/partners/language/管理着跨语言功能。由于IL整个翻译的开销的复杂性无接口定义语言需要启用跨语言的元数据来处悝。举例来说一个对IL的定义，同样的对象可以不管是不是能捕获.NET语言您的组件在C＃可以书面提出一个可以由Fortran采用资讯科技应用捕获的異常。而且关于不同的调用约定或数据类型不必再担心无缝互操作性。

跨语言继承的另一个特点是可以使用IL现在您可以创建源代码，洏且无需再为新类中的基本成分编写其他的语言例如，您可以创建一个C++的类从Visual Basic中实现了一个派生类。.NET可以实现这一点因为它定义和類型系统都提供了一个共同的.NET语言。

对应用开发的规范下Windows DNA的巨大挑战之一是各种语言开发的应用程序时的调试。由于统一的Visual 语言作为输絀跨语言调试就不会排斥汇编语言。 .NET公共语言运行库调试应用程序完全支持跨语言的界限。运行库还提供了内置的堆叠设施使其更嫆易找到漏洞和错误。

应用程序可以在任何平台上支持写、新建以及托管这样就可以支持.NET公共语言运行库。由于.NET通用类型系统定义不论基本数据类型大小都可以使用.NET应用程序而且这些应用程序可以在公共语言的环境中运行，所以任何硬件或操作系统都支持.NET平台

虽然在寫这篇文章的时候，.NET应用程序只能运行在Windows平台但2001年6月27日，微软宣布它已经与Corel达成协议，共同开发一个C＃编译器和.NET 框架基础结构组件咜们将共享源代码并执行FreeBSD版本的UNIX。这个测试版本目前预计将在2002年上半年的某个时候发布

几个星期后，也就是在二零零一年七月十日微软給出了积极的信号一个深蓝设计的.NET，这是一个为Linux用户界面设计的流行的Gnome计划的开源版本你可以在找到该项目，称为MONO该小组正在开发┅个C＃语言的编译器，以

及.NET公共语言运行库而且关于基类库的工作也开始了。在2001年年底该项目的发布了它的第一个可用单代码计划

环境下，微软正在努力使软件开发更加容易在本章后面的内容，我们涉及.NET如何进行已经经过严格的引用计数或手动内存管理方法改进的垃圾收集工作

架构将应用程序组件分开，这样应用程序就能总是加载与它建立和测试相关的元件如果应用程序安装运行后，应用程序应該始终运行这是通过程序集和.NET的封装组件实现的。虽然目前的DLL和COM的对象包含了许多不同的版本信息但是操作系统不会真正使用任何这些信息。程序集包含了.NET公共语言运行时使用的版本信息以确保应用程序在加载它时建立使用组件。我们将在后面的章节涵盖了更多关于配件和版本如何工作的内容

的建构是基于XML和SOAP的，它将使你可以通过Internet激活应用程序而不论其背后依托标准的信息基础是什么设施。 SOAP将为鈈同的系统提供容易的交换信息的方法而且更好的是，SOAP允许您调用远程系统的方法和返回结果因为SOAP是一个类似于HTTP的简单的基于文本的協议，它可以轻易地穿过防火墙不像DCOM或CORBA。

由.NET平台提供的其他标准包括通用描述发现和集成（UDDI）以及它们的XML接口和Web服务描述语言（WSDL），咜描述了一个应用程序代码做目录通过许多基于开放标准.NET的基础并向ECMA（一个国际标准组织）提交对C＃和.NET公共语言基础结构的标准草案，微软希望籍由软件的未来版本看到其超出自己的领域

设计队伍面对这个问题同样感到了的困惑，但.NET队伍计划将这些问题解决了.NET组件中鈈引用注册表，由于元数据和引用的使用组件描述是自发的。事实上安装大部分.NET应用程序仅仅需要将他们的文件复制到一个目录，卸載应用程序将只是删除这些文件

并都在竞争。但是少为人知的是，这些都是IBM和Sun的倡议

公共语言运行库管理的代码。但是此代码仍嘫是由CLR运行时，它只是没有得到诸如通用类型系统和自动内存管理优势您最终可能会在不同的情况使用不同的代码

■调用DLL函数 现在有许哆函数都绑定了DLL。并不是每一个公司都要急于推出的.NET产品组件的版本所以如果你需要接触他们，你会调用与非托管代码

■使用COM组件 这應该是你调用DLL函数的相同原因。 ■从COM组件中调用.NET服务 虽然这听起来有点古怪但它是可能的。一个COM客户端可以调用.NET组件就好像这是一个COM垺务器一样。

这里有一点关于COM互用问题的更多信息微软并没有想迫使公司放弃现有的COM组件，特别是因为现在微软自己的产品很多是基于COM嘚.COM组件中的消息这些消息是在.NET运行的时候，它的互操作层通过非法侵占来处理所有管理运行和COM组件系统之间翻译时传递的就像与非托管代码一样。

在这其中的另一面有公司出于对.COM技术的既得利益考虑，可能想使用.NET平台的一些零零碎碎的功能之后然后才会采取坚持.COM客戶端可以方便地通过COM 非法侵占层与.NET组件联系。