Co je .NET Framework? Vysvětlit Architecture & Components

⚡ Chytré shrnutí

.NET Framework je Microsoft platforma pro stavbu a provoz Windows desktopové, webové a servisní aplikace. Spojuje Common Language Runtime, sdílenou knihovnu tříd a jazyky jako C# a VB.NET do jednoho spravovaného vývojového prostředí.

  • 🧩 Definice: .NET Framework je Windows-jediný stack nástrojů, jazyků a knihoven pro desktopové a webové aplikace.
  • 🏛️ Archistruktura: Common Language Runtime spouští spravovaný kód, zatímco knihovny tříd poskytují opakovaně použitelné, hotové funkce.
  • ⚙️ Základní komponenty: CLR, knihovna tříd a podporované jazyky spolupracují na kompilaci a spouštění aplikací.
  • 🛡️ Principy designu: Tento framework utváří interoperabilita, přenositelnost, zabezpečení, automatická správa paměti a zjednodušené nasazení.
  • 🌐 Typy aplikací: WinForms vytváří desktopové aplikace, ASP.Net zajišťuje webové stránky a ADO.Net se připojuje k databázím.
  • 🤖 Relevance umělé inteligence: ML.NET a ONNX Runtime přidávají strojové učení, zatímco GitHub Copilot zrychluje kódování v .NET.

Co je .NET Framework

Co je .Net Framework?

. Net Framework je platforma pro vývoj softwaru vyvinutá společností Microsoft pro stavbu a provoz Windows aplikací. Framework .Net se skládá z vývojářských nástrojů, programovacích jazyků a knihoven pro vytváření desktopových a webových aplikací. Používá se také k vytváření webových stránek, webových služeb a her.

Framework .Net byl určen k vytváření aplikací, které by běžely na Windows Plošina. První verze .Net frameworku byla vydána v roce 2002. Verze se jmenovala .Net framework 1.0. The Microsoft .Net Framework od té doby urazil dlouhou cestu a nejnovější verzí je .Net Framework 4.8.1.

Jedno Microsoft .Net framework lze použít k vytvoření obou — Na základě formuláře a Web-based aplikace. Webové služby lze také vyvíjet pomocí rámce .Net.

Rámec také podporuje různé programovací jazyky, jako je Visual Basic a C#. Vývojáři si tak mohou vybrat a vybrat jazyk pro vývoj požadované aplikace. V této kapitole se naučíte některé základy frameworku .Net.

. Net Framework Architecture

. Net Framework Architecture je programovací model pro platformu .Net, který poskytuje spouštěcí prostředí a integraci s různými programovacími jazyky pro jednoduchý vývoj a nasazení různých Windows a desktopové aplikace. Skládá se z knihoven tříd a opakovaně použitelných komponent.

Základní architektura frameworku .Net je uvedena níže.

. Net Framework Architecture Diagram

. Net Framework Architecture Diagram

Komponenty .NET

Architektura frameworku .Net je založena na následujících klíčových komponentách:

1. Common Language Runtime

Jedno Společný jazyk běhu (CLR) je spouštěcí engine v architektuře .Net, na kterém jsou spouštěny programy .Net.

CLR má následující klíčové vlastnosti:

Manipulace s výjimkami — Výjimky jsou chyby, ke kterým dochází při spuštění aplikace. Příklady výjimek jsou:

  • Pokud se aplikace pokusí otevřít soubor na místním počítači, ale soubor není přítomen.
  • Pokud se aplikace pokusí načíst nějaké záznamy z a databáze, ale připojení k databázi není platné.

Sbírka odpadků — Sběr odpadu je proces odstraňování nežádoucích zdrojů, když již nejsou potřeba. Příklady sběru odpadu jsou:

  • Popisovač souboru, který již není vyžadován. Pokud aplikace dokončila všechny operace se souborem, pak popisovač souboru již nemusí být vyžadován.
  • Připojení k databázi již není vyžadováno. Pokud aplikace dokončila všechny operace s databází, nemusí již být připojení k databázi vyžadováno.

Práce s různými programovacími jazyky — Jak bylo uvedeno v předchozí části, vývojář může vyvíjet aplikaci v různých programovacích jazycích .Net.

  1. Jazyk — První úrovní je samotný programovací jazyk; nejběžnější jsou VB.Net a C#.
  2. překladač — Pro každý programovací jazyk existuje samostatný kompilátor. Takže základem jazyka VB.Net bude samostatný kompilátor VB.Net. Podobně pro C# budete mít další kompilátor.
  3. Common Language Runtime — Toto je poslední vrstva v .Net, která se používá ke spuštění .Net programu vyvinutého v jakémkoli programovací jazykNásledný kompilátor odešle program do vrstvy CLR, aby spustil aplikaci .Net.

Komponenty .NET

2. Třídní knihovna

.NET Framework obsahuje sadu standardních knihoven tříd. Knihovna tříd je kolekce metod a funkcí, které lze použít pro hlavní účel.

Například existuje knihovna tříd s metodami pro zpracování všech operací na úrovni souborů. Existuje tedy metoda, kterou lze použít ke čtení textu ze souboru. Podobně existuje metoda pro zápis textu do souboru.

Většina metod je rozdělena buď na System.* nebo Microsoft.* jmenné prostory. (Hvězdička * znamená pouze odkaz na všechny metody, které spadají pod Systém resp Microsoft jmenný prostor.)

Jmenný prostor je logické oddělení metod, které seskupuje související třídy pod jedním názvem.

3. Jazyky

Typy aplikací, které lze vytvářet v frameworku .Net, se obecně dělí do následujících kategorií.

WinForms — Toto se používá pro vývojping Aplikace založené na formulářích, které by běžely na počítači koncového uživatele. Poznámkový blok je příkladem klientské aplikace.

ASP.Net — Toto se používá pro vývojping webové aplikace, které jsou navrženy tak, aby fungovaly v jakémkoli prohlížeči, jako je Internet Explorer, Chrome nebo Firefox.

  • Webová aplikace by byla zpracovávána na serveru, na kterém by byly nainstalovány Internetové informační služby (Internet Information Services).
  • Internetová informační služba neboli IIS je Microsoft komponenta, která se používá k provedení asp.net aplikace.
  • Výsledek provedení je poté odeslán do klientských počítačů a výstup se zobrazí v prohlížeči.

ADO.Net — Tato technologie se používá k vývoji aplikací pro interakci s databázemi, jako například Oracle or Microsoft SQL Server.

Microsoft vždy zajišťuje, že rámce .Net jsou v souladu se všemi podporovanými Windows operační systémy.

Princip návrhu .Net Framework

Následující principy návrhu činí framework .Net velmi relevantním pro vytváření aplikací založených na .Net.

1) Interoperabilita — Framework .Net poskytuje velkou zpětnou podporu. Předpokládejme, že máte aplikaci postavenou na starší verze frameworku .Net, řekněme 2.0. Spuštění stejné aplikace na počítači s vyšší verzí, řekněme 3.5, by stále fungovalo. Je to proto, že s každou verzí, Microsoft zajišťuje, že starší verze frameworku se dobře spojí s nejnovější verzí.

2) Přenositelnost — Aplikace postavené na frameworku .Net lze přizpůsobit tak, aby fungovaly na jakémkoli Windows plošina. A nyní v nedávné době, Microsoft také plánuje vytvořit Microsoft produkty fungují na jiných platformách, jako je iOS a Linux.

3) Zabezpečení — .NET Framework má dobrý bezpečnostní mechanismus. Vestavěný bezpečnostní mechanismus pomáhá jak s ověřováním, tak s verifikací aplikací. Každá aplikace si může explicitně definovat svůj bezpečnostní mechanismus. Každý bezpečnostní mechanismus slouží k udělení uživateli přístupu ke kódu nebo ke spuštěnému programu.

4) Správa paměti — Veškerou práci zajistí Common Language Runtime (CLR) správy pamětiFramework .Net má všechny možnosti vidět zdroje, které běžící program nepoužívají. Tyto zdroje pak odpovídajícím způsobem uvolní. To se provádí pomocí programu zvaného „Garbage Collector“, který běží jako součást frameworku .Net. Garbage Collector běží v pravidelných intervalech a neustále kontroluje, které systémové zdroje nejsou využívány, a podle toho je uvolňuje.

5) Zjednodušené nasazení — Framework .Net má také nástroje pro balení aplikací, které jsou na něm postaveny. Tyto balíčky lze poté distribuovat na klientské počítače, kde se aplikace automaticky nainstalují.

Nejčastější dotazy

Rozhraní .NET Framework běží pouze na Windows a nyní je v režimu údržby ve verzi 4.8.1. Moderní .NET, dříve .NET Core, je multiplatformní, open source a aktivně vyvíjený, což z něj činí doporučenou volbu pro nové projekty.

Common Language Runtime (CLR) je engine, který spouští spravovaný kód, zpracovává paměť a výjimky. Common Language Specification (CLS) je sada pravidel, která dodržuje každý jazyk .NET, aby komponenty napsané v různých jazycích bezpečně spolupracovaly.

Rozhraní .NET Framework podporuje několik jazyků, které se kompilují do společného mezijazyka. Nejpoužívanější jsou C# a VB.NET s F# pro funkcionální programování. Všechny sdílejí stejný běhový modul, knihovnu tříd a nástroje.

Ne. .NET Framework je Windows-pouze. Pro cílení na Linux nebo macOS Používáte moderní .NET, dříve .NET Core, které je multiplatformní. Starší projekt Mono také spouštěl kód .NET Frameworku na jiných operačních systémech.

Ano. Rozhraní .NET Framework je zdarma ke stažení a používání a je dodáváno integrované v WindowsVývojářské nástroje, jako je Visual Studio Community a Visual Studio Code jsou také zdarma pro jednotlivce, malé týmy a open-source projekty.

Ano. Verze 4.8.1 je i nadále podporována jako Windows a dostává opravy zabezpečení a spolehlivosti. Nicméně Microsoft zaměřuje se na nové funkce moderního .NET, takže většina nového vývoje se nyní zaměřuje na tuto platformu místo Frameworku.

Ano. ML.NET umožňuje trénovat a spouštět modely strojového učení přímo v C# a ONNX Runtime spouští předtrénované modely hlubokého učení. Můžete také volat cloudové služby umělé inteligence, takže aplikace .NET přidávají inteligentní funkce, aniž by opustily ekosystém.

Ano. GitHub Copilot doporučuje kód C# a VB.NET ve Visual Studiu a VS Code, třídy scaffoldingu, metody a standardizované verze z komentářů. Jeho výstup považujte za první návrh a zkontrolujte jej, protože vygenerovaný kód může postrádat okrajové případy nebo konvence projektu.

Shrňte tento příspěvek takto: