.NET Frameworkとは何ですか?説明する Archi構造とコンポーネント

⚡ スマートサマリー

.NET Frameworkは Microsoft 構築と実行のためのプラットフォーム Windows デスクトップアプリケーション、Webアプリケーション、サービスアプリケーションに対応。共通言語ランタイム、共有クラスライブラリ、C#やVB.NETなどの言語を、単一の管理された開発環境に統合しています。

  • 🧩 定義: .NET Frameworkは Windowsデスクトップアプリとウェブアプリのためのツール、言語、ライブラリのスタックのみ。
  • 🏛️ Archi構造: 共通言語ランタイムはマネージドコードを実行し、クラスライブラリは再利用可能な既製の機能を提供する。
  • ⚙️ コアコンポーネント: CLR、クラスライブラリ、およびサポートされている言語は連携して、アプリケーションのコンパイルと実行を行います。
  • 🛡️ 設計原則: 相互運用性、移植性、セキュリティ、自動メモリ管理、および簡素化されたデプロイメントが、このフレームワークの構成要素となっている。
  • 🌐 アプリケーションの種類: WinFormsはデスクトップアプリケーションを構築し、ASP.NetはWebサイトを支え、ADO.Netはデータベースに接続します。
  • 🤖 AIとの関連性: ML.NETとONNXランタイムは機械学習機能を追加し、GitHub Copilotは.NETコーディングを高速化します。

.NET Frameworkとは何ですか?

.Net Frameworkとは何ですか?

NETフレームワーク によって開発されたソフトウェア開発プラットフォームです。 Microsoft 構築と実行のために Windows アプリケーション。 .Net フレームワークは、デスクトップおよび Web アプリケーションを構築するための開発者ツール、プログラミング言語、ライブラリで構成されています。 Web サイト、Web サービス、ゲームの構築にも使用されます。

.Netフレームワークは、 Windows プラットホーム。 .Net Framework の最初のバージョンは 2002 年にリリースされました。このバージョンは .Net Framework 1.0 と呼ばれていました。の Microsoft .NET Frameworkはそれ以来大きく進化を遂げ、最新バージョンは.NET Framework 4.8.1です。

その Microsoft .Netフレームワークは、両方を作成するために使用できます。 フォームベース (NAIST) と ウェブベースの 分野の様々なアプリケーションで使用されています。 ウェブサービス .Net フレームワークを使用して開発することもできます。

このフレームワークは、Visual Basic や C# などのさまざまなプログラミング言語もサポートしています。 そのため、開発者は言語を選択して必要なアプリケーションを開発できます。 この章では、.Net フレームワークの基本をいくつか学びます。

NETフレームワーク Archi構造

NETフレームワーク Archi構造 .Net プラットフォームのプログラミング モデルであり、実行環境とさまざまなプログラミング言語との統合を提供し、さまざまなプログラムの簡単な開発と展開を実現します。 Windows そしてデスクトップアプリケーション。これは、クラス ライブラリと再利用可能なコンポーネントで構成されます。

.NETフレームワークの基本的なアーキテクチャを以下に示します。

NETフレームワーク Archi構造図

NETフレームワーク Archi構造図

.NETコンポーネント

.NETフレームワークのアーキテクチャは、以下の主要コンポーネントに基づいています。

1.共通言語ランタイム

その 共通言語ランタイム(CLR) .NETアーキテクチャにおける実行エンジンであり、.NETプログラムが実行される場所です。

CLRには以下の主要な機能があります。

例外処理 例外とは、アプリケーションの実行時に発生するエラーのことです。例外の例としては、以下のようなものがあります。

  • アプリケーションがローカル マシン上でファイルを開こうとしたが、そのファイルが存在しない場合。
  • アプリケーションがレコードからいくつかのレコードを取得しようとすると、 データベースですが、データベースへの接続が無効です。

ガベージコレクション ― ごみ収集とは、不要になった資源を取り除くプロセスです。ごみ収集の例としては、以下のようなものがあります。

  • 不要になったファイルハンドル。アプリケーションがファイルに対するすべての操作を完了した場合、ファイルハンドルは不要になる可能性があります。
  • データベース接続は不要になりました。アプリケーションがデータベースに対するすべての操作を終了した場合、データベース接続は不要になることがあります。

さまざまなプログラミング言語を使った作業 前述のセクションで述べたように、開発者はさまざまな.Netプログラミング言語でアプリケーションを開発できます。

  1. 言語 — 最初のレベルはプログラミング言語そのものです。最も一般的なものはVB.NetとC#です。
  2. コンパイラ プログラミング言語ごとにコンパイラが別々に用意されています。つまり、VB.Net言語には専用のVB.Netコンパイラがあり、同様にC#にも別のコンパイラがあります。
  3. 共通言語ランタイム これは.Netの最終レイヤーであり、どの.Netプログラムを実行するためにも使用されます。 プログラミング言語後続のコンパイラは、.NETアプリケーションを実行するためにプログラムをCLRレイヤーに送信します。

.NETコンポーネント

2. クラスライブラリ

.NET Framework には、標準クラス ライブラリのセットが含まれています。 クラス ライブラリは、中心的な目的に使用できるメソッドと関数のコレクションです。

例えば、ファイルレベルのあらゆる操作を処理するメソッドを備えたクラスライブラリがあります。そのため、ファイルからテキストを読み込むためのメソッドや、ファイルにテキストを書き込むためのメソッドが用意されています。

ほとんどのメソッドは、System.* または Microsoft.* 名前空間。 (アスタリスク * は、システムまたはシステムに該当するすべてのメソッドへの参照を意味します。 Microsoft 名前空間。)

名前空間とは、関連するクラスを一つの名前の下にグループ化することで、メソッドを論理的に分離する仕組みです。

3 言語

.NETフレームワークで構築できるアプリケーションの種類は、大きく以下のカテゴリに分類されます。

Winフォーム — これは開発に使用されますping フォームベースのアプリケーションは、エンドユーザーのマシン上で動作します。メモ帳はクライアントベースのアプリケーションの一例です。

ASP.Net — これは開発に使用されますping インターネットエクスプローラ、Chrome、または Firefox.

  • ウェブアプリケーションは、インターネットインフォメーションサービス(Information Services)がインストールされたサーバー上で処理される。
  • インターネット情報サービス(IIS)は、 Microsoft コンポーネントを実行するために使用される Asp.Net アプリケーション。
  • 実行結果はクライアント マシンに送信され、出力がブラウザに表示されます。

ADO.Net — この技術は、次のようなデータベースと連携するアプリケーションを開発するために使用されます。 Oracle or Microsoft SQL サーバー。

Microsoft .Net フレームワークがサポートされているすべての規格に準拠していることを常に保証します。 Windows オペレーティングシステム。

.Net Framework の設計原則

以下の設計原則は、.NETフレームワークが.NETベースのアプリケーションを作成する上で非常に重要な理由です。

1) 相互運用性 — .Netフレームワークは多くの後方互換性を提供します。たとえば、アプリケーションが .Net Framework の古いバージョン例えば、2.0 の場合、同じアプリケーションをより高いバージョン、例えば 3.5 のマシンで実行しても動作します。これは、リリースごとに、 Microsoft 古いフレームワーク バージョンが最新バージョンとうまく調和するようにします。

2)携帯性 — .Netフレームワークで構築されたアプリケーションは、あらゆる環境で動作させることができます。 Windows プラットホーム。そして最近では、 Microsoft また、 Microsoft 製品は iOS や Linux.

3)セキュリティ .NET Frameworkには優れたセキュリティメカニズムが備わっています。組み込みのセキュリティメカニズムは、アプリケーションの検証と妥当性確認の両方に役立ちます。各アプリケーションは、独自のセキュリティメカニズムを明示的に定義できます。各セキュリティメカニズムは、ユーザーにコードまたは実行中のプログラムへのアクセス権を付与するために使用されます。

4) メモリ管理 — 共通言語ランタイム (CLR) は、 メモリ管理.NET Framework は、実行中のプログラムで使用されていないリソースを検出する機能をすべて備えています。そして、それらのリソースを適切に解放します。これは、.NET Framework の一部として実行される「ガベージ コレクター」と呼ばれるプログラムによって行われます。ガベージ コレクターは定期的に実行され、どのシステム リソースが使用されていないかを常にチェックし、適切に解放します。

5) 導入の簡素化 .NET Frameworkには、その上で構築されたアプリケーションをパッケージ化するためのツールも備わっています。これらのパッケージはクライアントマシンに配布され、アプリケーションが自動的にインストールされます。

よくあるご質問

.NET Framework は、 Windows 現在、バージョン4.8.1でメンテナンスモードとなっています。旧.NET Coreである最新の.NETは、クロスプラットフォームでオープンソースであり、活発に開発されているため、新規プロジェクトに推奨される選択肢です。

共通言語ランタイム(CLR)は、マネージドコードを実行し、メモリと例外を処理するエンジンです。共通言語仕様(CLS)は、すべての.NET言語が従う一連の規則であり、異なる言語で記述されたコンポーネントが安全に相互運用できるようにします。

.NET Framework は、共通の中間言語にコンパイルされる複数の言語をサポートしています。最も広く使用されている言語は次のとおりです。 C# そしてVB.NETと、関数型プログラミング用のF#。これらはすべて、同じランタイム、クラスライブラリ、およびツールを共有しています。

いいえ。.NET Frameworkは Windows-のみ。Linuxまたは macOS 最新の.NET(旧称.NET Core)はクロスプラットフォームに対応しています。以前のMonoプロジェクトも、他のオペレーティングシステム上で.NET Frameworkのコードを実行していました。

はい。.NET Frameworkは無料でダウンロードして使用でき、 WindowsVisual Studio Communityなどの開発ツールと Visual Studio Code 個人、小規模チーム、オープンソースプロジェクトも無料で利用できます。

はい。バージョン4.8.1は引き続きサポートされています。 Windows コンポーネントはセキュリティと信頼性の修正を受け取ります。ただし、 Microsoft .NETは最新の.NETに新機能を集中させているため、現在ではほとんどの新規開発がフレームワークではなく、そのプラットフォームを対象としている。

はい。ML.NETを使えば、機械学習モデルをC#で直接トレーニングして実行できます。また、ONNX Runtimeは事前学習済みの深層学習モデルを実行します。さらに、クラウドAIサービスを呼び出すこともできるため、.NETアプリケーションはエコシステムから離れることなく、インテリジェントな機能を追加できます。

はい。GitHub Copilot は Visual Studio 内で C# および VB.NET コードを推奨し、 VS Codeコメントからクラス、メソッド、定型コードなどのスキャフォールディングを生成します。生成されたコードはエッジケースやプロジェクトの慣例を見落とす可能性があるため、出力はあくまでも最初のドラフトとして扱い、必ず確認してください。