Was ist .NET Framework? Erklären ArchiStruktur und Komponenten

⚡ Intelligente Zusammenfassung

.NET Framework ist ein Microsoft Plattform zum Erstellen und Ausführen Windows Desktop-, Web- und Serviceanwendungen. Es bündelt die Common Language Runtime, eine gemeinsam genutzte Klassenbibliothek und Sprachen wie C# und VB.NET in einer verwalteten Entwicklungsumgebung.

  • 🧩 Definition: .NET Framework ist ein Windows-die einzige Sammlung von Tools, Sprachen und Bibliotheken für Desktop- und Webanwendungen.
  • ArchiStruktur: Die Common Language Runtime führt verwalteten Code aus, während Klassenbibliotheken wiederverwendbare, vorgefertigte Funktionalität bereitstellen.
  • ⚙️ Kernkomponenten: Die CLR, die Klassenbibliothek und die unterstützten Sprachen arbeiten zusammen, um Anwendungen zu kompilieren und auszuführen.
  • 🛡️ Design-Prinzipien: Interoperabilität, Portabilität, Sicherheit, automatische Speicherverwaltung und vereinfachte Bereitstellung prägen das Framework.
  • 🌐 Anwendungsarten: WinForms erstellt Desktop-Anwendungen, ASP.Net ist die Basis für Websites und ADO.Net stellt die Verbindung zu Datenbanken her.
  • 🤖 KI-Relevanz: ML.NET und die ONNX Runtime fügen maschinelles Lernen hinzu, während GitHub Copilot die .NET-Programmierung beschleunigt.

Was ist das .NET Framework?

Was ist .Net Framework?

. Net Framework ist eine Softwareentwicklungsplattform, die von entwickelt wurde Microsoft zum Bauen und Laufen Windows Anwendungen. Das .Net-Framework besteht aus Entwicklertools, Programmiersprachen und Bibliotheken zum Erstellen von Desktop- und Webanwendungen. Es wird auch zum Erstellen von Websites, Webdiensten und Spielen verwendet.

Das .NET-Framework war dazu gedacht, Anwendungen zu erstellen, die auf dem .NET-Framework laufen würden. Windows Plattform. Die erste Version des .Net Frameworks wurde im Jahr 2002 veröffentlicht. Die Version hieß .Net Framework 1.0. Der Microsoft Das .NET Framework hat sich seitdem stark weiterentwickelt, die neueste Version ist .NET Framework 4.8.1.

Das Microsoft Das .NET Framework kann verwendet werden, um beides zu erstellen — Formularbasiert und Webbasierte um weitere Anwendungsbeispiele zu finden. Web-Services kann auch mit dem .Net-Framework entwickelt werden.

Das Framework unterstützt außerdem verschiedene Programmiersprachen wie Visual Basic und C#. So können Entwickler die Sprache auswählen und auswählen, um die erforderliche Anwendung zu entwickeln. In diesem Kapitel lernen Sie einige Grundlagen des .Net-Frameworks kennen.

. Net Framework Architektur

. Net Framework Architektur ist ein Programmiermodell für die .Net-Plattform, das eine Ausführungsumgebung und Integration mit verschiedenen Programmiersprachen für die einfache Entwicklung und Bereitstellung verschiedener bietet Windows und Desktop-Anwendungen. Es besteht aus Klassenbibliotheken und wiederverwendbaren Komponenten.

Die grundlegende Architektur des .NET Frameworks ist unten dargestellt.

. Net Framework ArchiStrukturdiagramm

. Net Framework ArchiStrukturdiagramm

.NET-Komponenten

Die Architektur des .NET Frameworks basiert auf folgenden Schlüsselkomponenten:

1. Common Language Runtime

Das Common Language Runtime (CLR) ist die Ausführungs-Engine in der .NET-Architektur, auf der die .NET-Programme ausgeführt werden.

Der CLR verfügt über folgende Hauptmerkmale:

Ausnahmebehandlung — Ausnahmen sind Fehler, die während der Ausführung der Anwendung auftreten. Beispiele für Ausnahmen sind:

  • Wenn eine Anwendung versucht, eine Datei auf dem lokalen Computer zu öffnen, die Datei jedoch nicht vorhanden ist.
  • Wenn die Anwendung versucht, einige Datensätze von einem abzurufen Datenbank, aber die Verbindung zur Datenbank ist ungültig.

Müllsammlung Die automatische Speicherbereinigung (Garbage Collection) ist der Prozess, bei dem nicht mehr benötigte Ressourcen entfernt werden. Beispiele für die automatische Speicherbereinigung sind:

  • Ein nicht mehr benötigter Dateihandle. Wenn die Anwendung alle Operationen an einer Datei abgeschlossen hat, wird der Dateihandle möglicherweise nicht mehr benötigt.
  • Die Datenbankverbindung wird nicht mehr benötigt. Wenn die Anwendung alle Vorgänge an einer Datenbank abgeschlossen hat, wird die Datenbankverbindung möglicherweise nicht mehr benötigt.

Arbeiten mit verschiedenen Programmiersprachen — Wie bereits erwähnt, kann ein Entwickler eine Anwendung in einer Vielzahl von .Net-Programmiersprachen entwickeln.

  1. Sprache — Die erste Ebene ist die Programmiersprache selbst; die gebräuchlichsten sind VB.Net und C#.
  2. Compiler Für jede Programmiersprache gibt es einen eigenen Compiler. So existiert beispielsweise für VB.NET ein separater VB.NET-Compiler. Analog dazu gibt es für C# einen weiteren Compiler.
  3. Common Language Runtime Dies ist die letzte Schicht in .NET, die zum Ausführen eines in einer beliebigen Sprache entwickelten .NET-Programms verwendet wird. ProgrammierspracheDer nachfolgende Compiler sendet das Programm an die CLR-Schicht, um die .NET-Anwendung auszuführen.

.NET-Komponenten

2. Klassenbibliothek

Das .NET Framework enthält eine Reihe von Standardklassenbibliotheken. Eine Klassenbibliothek ist eine Sammlung von Methoden und Funktionen, die für den Kernzweck verwendet werden können.

Es gibt beispielsweise eine Klassenbibliothek mit Methoden zur Verarbeitung aller Dateioperationen. So existiert eine Methode zum Lesen von Text aus einer Datei. Ebenso gibt es eine Methode zum Schreiben von Text in eine Datei.

Die meisten Methoden sind entweder in System.* oder unterteilt Microsoft.* Namespaces. (Das Sternchen * bedeutet lediglich einen Verweis auf alle Methoden, die unter das System oder fallen Microsoft (Namensraum.)

Ein Namensraum ist eine logische Trennung von Methoden, die verwandte Klassen unter einem Namen zusammenfasst.

3. Sprachen

Die Arten von Anwendungen, die im .NET Framework erstellt werden können, lassen sich grob in folgende Kategorien einteilen.

WinForms — Dies wird für die Entwicklung verwendetping Formularbasierte Anwendungen, die auf dem Rechner des Endbenutzers ausgeführt werden. Notepad ist ein Beispiel für eine clientbasierte Anwendung.

ASP.Net — Dies wird für die Entwicklung verwendetping webbasierte Anwendungen, die so konzipiert sind, dass sie auf jedem Browser wie Internet Explorer, Chrome oder Firefox.

  • Die Webanwendung würde auf einem Server verarbeitet, auf dem Internetinformationsdienste installiert wären.
  • Internet Information Services, oder IIS, ist ein Microsoft Komponente, die zur Ausführung eines Asp.Net Anwendung.
  • Das Ergebnis der Ausführung wird dann an die Client-Rechner gesendet und die Ausgabe im Browser angezeigt.

ADO.Net — Diese Technologie wird zur Entwicklung von Anwendungen verwendet, die mit Datenbanken wie z. B. Oracle or Microsoft SQL Server.

Microsoft Stellt stets sicher, dass .Net-Frameworks mit allen unterstützten Anforderungen übereinstimmen Windows Betriebssysteme.

.Net Framework-Designprinzip

Die folgenden Gestaltungsprinzipien machen das .NET Framework so relevant für die Entwicklung von .NET-basierten Anwendungen.

1) Interoperabilität — Das .NET Framework bietet umfangreiche Abwärtskompatibilität. Angenommen, Sie hätten eine Anwendung, die auf einem solchen Framework basiert. ältere Version des .Net-FrameworksNehmen wir an, Version 2.0. Dieselbe Anwendung würde auch auf einem Rechner mit einer höheren Version, beispielsweise 3.5, funktionieren. Das liegt daran, dass sich mit jeder neuen Version die Version ändert. Microsoft stellt sicher, dass ältere Framework-Versionen gut mit der neuesten Version harmonieren.

2) Portabilität — Anwendungen, die auf dem .NET-Framework basieren, können so angepasst werden, dass sie auf jedem beliebigen Betriebssystem funktionieren. Windows Plattform. Und jetzt in letzter Zeit, Microsoft plant außerdem die Herstellung Microsoft Produkte funktionieren auf anderen Plattformen wie iOS und Linux.

3) Sicherheit Das .NET Framework verfügt über einen guten Sicherheitsmechanismus. Dieser integrierte Mechanismus unterstützt sowohl die Validierung als auch die Verifizierung von Anwendungen. Jede Anwendung kann ihren Sicherheitsmechanismus explizit definieren. Jeder Sicherheitsmechanismus dient dazu, dem Benutzer Zugriff auf den Code oder das laufende Programm zu gewähren.

4) Speicherverwaltung — Die Common Language Runtime (CLR) erledigt die gesamte Arbeit von SpeicherverwaltungDas .NET Framework kann alle Ressourcen erkennen, die von einem laufenden Programm nicht verwendet werden. Diese Ressourcen werden dann entsprechend freigegeben. Dies geschieht mithilfe des sogenannten „Garbage Collectors“, der als Teil des .NET Frameworks ausgeführt wird. Der Garbage Collector läuft in regelmäßigen Abständen und prüft, welche Systemressourcen nicht genutzt werden, um diese dann freizugeben.

5) Vereinfachte Bereitstellung Das .NET Framework bietet außerdem Werkzeuge zum Verpacken von darauf basierenden Anwendungen. Diese Pakete können dann an Clientrechner verteilt werden, wo sie die Anwendung automatisch installieren.

Häufig gestellte Fragen

Das .NET Framework läuft nur auf Windows und befindet sich nun im Wartungsmodus in Version 4.8.1. Modernes .NET, ehemals .NET Core, ist plattformübergreifend, Open Source und wird aktiv weiterentwickelt, was es zur empfohlenen Wahl für neue Projekte macht.

Die Common Language Runtime (CLR) ist die Engine, die verwalteten Code ausführt und dabei Speicher und Ausnahmen behandelt. Die Common Language Specification (CLS) ist ein Regelwerk, das von allen .NET-Sprachen befolgt wird, um die sichere Interoperabilität von Komponenten unterschiedlicher Sprachen zu gewährleisten.

Das .NET Framework unterstützt mehrere Sprachen, die in eine gemeinsame Zwischensprache kompiliert werden. Die am weitesten verbreiteten sind: C# und VB.NET, mit F# für die funktionale Programmierung. Alle verwenden dieselbe Laufzeitumgebung, Klassenbibliothek und dieselben Werkzeuge.

Nein. Das .NET Framework ist Windows-nur. Für Linux oder macOS Sie verwenden das moderne .NET, ehemals .NET Core, das plattformübergreifend ist. Das ältere Mono-Projekt führte ebenfalls .NET Framework-Code auf anderen Betriebssystemen aus.

Ja. Das .NET Framework kann kostenlos heruntergeladen und verwendet werden und ist standardmäßig integriert. WindowsEntwicklungswerkzeuge wie Visual Studio Community und Visual Studio Code sind auch für Einzelpersonen, kleine Teams und Open-Source-Projekte kostenlos.

Ja. Version 4.8.1 wird weiterhin unterstützt. Windows Die Komponente erhält Sicherheits- und Zuverlässigkeitskorrekturen. Microsoft Der Fokus neuer Funktionen liegt auf dem modernen .NET, daher zielt die Mehrheit der neuen Entwicklungen nun auf diese Plattform und nicht mehr auf das Framework ab.

Ja. Mit ML.NET können Sie Machine-Learning-Modelle direkt in C# trainieren und ausführen, und die ONNX Runtime führt vortrainierte Deep-Learning-Modelle aus. Sie können auch Cloud-KI-Dienste aufrufen, sodass .NET-Anwendungen intelligente Funktionen erhalten, ohne das Ökosystem verlassen zu müssen.

Ja. GitHub Copilot schlägt vor, C#- und VB.NET-Code innerhalb von Visual Studio zu verwenden. VS CodeDer generierte Code erstellt Gerüstklassen, Methoden und Boilerplate-Code aus Kommentaren. Betrachten Sie die Ausgabe als ersten Entwurf und überprüfen Sie ihn, da generierter Code Sonderfälle oder Projektkonventionen außer Acht lassen kann.

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