0

0

详细分析 .NET Core 构成体系(图)

黄舟

黄舟

发布时间:2017-03-09 15:18:50

|

2039人浏览过

|

来源于php中文网

原创

  前文介绍了.NET Core 在整个.NET 平台所处的地位,以及与.NET Framework的关系(原文链接),本文将详细介绍.NET Core 框架的构成和各模块主要功能,以及如何实现跨平台。

构成体系

  上图描述了 .NET Core的系统构成,最上层是应用层,是开发基于UI应用的框架集,包括了ASP.NET Core(用于创建web app),和 UWP(用于创建Windows10 app)。

  中间层是公共库(CoreFX),实现了.NET Standard Library ,囊括了常用系统级操作例如(文件、网络等)。

  在CoreFx下是运行时环境,.NET Core 包含了两种运行时(CoreCLR、CoreRT),CoreCLR是一种基于即时编译程序(Just in time compiler,JIT)的运行时,它使用了跨平台开源的编译器RyuJIT,而CoreRT是使用提前编译器(Ahead of time compiler,AOT)的运行时,它既可以使用RyuJIT来实现AOT编译也可以使用其他的AOT编译器。由于AOT提前编译IL成了机器码,在移动设备上也具有更好的启动速度和节能性。

  最后还要提到一个开源的跨平台源代码编译器Roslyn,它有别于刚才两个编译器,JIT和AOT编译器主要用于将IL编译成本机机器码,而Roslyn是将C# 或 VB.NET 代码编译成程序中间语言(intermediate language,IL)。

 Roslyn 编译器

  Roslyn编译器用于将C#或VB.NET代码编译为程序集(assembly),它的编译过程是一个管道式的处理过程一共包含4个步骤,具体过程见下图。

compiler pipeline

  A. Parser(解析)

  根据语法对源代码进行解析。

  B. Declaration (声明)

  为代码生成元数据(metadata),元数据是一个数据表的集合,描述了在当前代码中定义的数据类型和成员,同时也描述了引用的类型及成员。

  C. Bind(绑定)

  将生成的IL代码与描述它的元数据绑定在一起,生成托管模块(managed module)。

  D. Emit(生成)

  将一个或多个托管模块合并生成程序集(assembly)。

 RyuJIT 编译器

  在程序运行中需要执行某一个方法,首先需要将已经编译好的IL转换本机的机器码,而这个任务就交给了RyuJIT。它是新一代JIT编译器,第一次实现了AMD64的架构,RyuJIT能够比JIT64(上一代编译器)更快地生成代码,以提高程序运行效率。

 CoreCLR & CoreRT

  .NET Core Runtime (CoreCLR) 和 .NET Core Runtime (CoreRT) 都是.NET Core的运行时(Runtime),它们提供了与.NET Framework CLR 类似的核心功能(内存管理、程序集加载、安全性、异常、线程管理等),可由面向于运行时的所有语言使用。

  CoreRT 和 CoreCLR 不同的是,CoreRT 提供了一套AOT 的机制,可以将.NET Core程序编译成原生代码,不依赖 .NET 运行时而运行在宿主机器上。除此之外两个运行时大部分功能代码是共享的,比如GC。AOT的优化带来不少好处:

  • 网奇.NET网络商城系统
    网奇.NET网络商城系统

    系统优势: 1、 使用全新ASP.Net+c#和三层结构开发. 2、 可生成各类静态页面(html,htm,shtm,shtml和.aspx) 3、 管理后台风格模板自由选择,界面精美 4、 风格模板每月更新多套,还可按需定制 5、 独具的缓存技术加快网页浏览速度 6、 智能销售统计,图表分析 7、 集成国内各大统计系统 8、 多国语言支持,内置简体繁体和英语 9、 UTF-8编码,可使用于全球

    下载

    编译后生成一个单文件,包含所有的依赖,包括 CoreRT,无需安装Framework

  • 启动时是机器码,不需要生成机器码,也不要加载JIT编译器

  • 可以使用其他优化编译器,包括 LLILC ,IL to CPP

  CoreRT有两个方式生成机器码,第一个使用是直接编译IL成机器码,默认情况下,RyuJIT 作为一个 AOT 编译器将IL编译成机器码,另一个方式是将C#代码编译成C++代码,然后调用对应平台的C++编译器优化编译成机器码。

  使用 RyuJIT 编译成机器码

dotnet restore
dotnet build --native --ilcpath \bin
\Product\Windows_NT.x64.Debug\packaging\publish1

  编译生成 C++ 代码

dotnet restore
dotnet build --native --cpp --ilcpath \bin\Product\Windows_NT.x64.Debug\packaging\
publish1 --cppcompilerflags /MTd

  CoreRT也有不足之处,它需要为不同平台编译一次;但凡事有但是,它允许工程师可以不发布到不想支持的平台(比如某游戏仅支持桌面,不支持手机)。

注:这两个命名在.NET Core RC2 版本中均无法使用,按照官方说法是在当前版本中已经移除这个命令了,具体等6月27日正式版发出后才知道最后的情况

 CoreFX(.NET Core Libraries)

  CoreFX主要包含数个公共库,例如 System.Collections, System.IO, System.Xml等。CoreFX是 .NET Standard Library 的实现,同样的.NET Framework 4.6.3也是基于.NET Standard Library的实现。它们目前都是基于.NET Standard Library1.6版本,具体见下表:

standard

 .NET Core 代码开发、部署、运行过程

编译

  从上图可以看到使用JIT编译和使用AOT编译源代码并运行程序是两种不同的流程。

  如果使用JIT编译器部署程序时只需要将程序打包为IL的assemblies,在方法第一次执行前编译器将IL编译为目标机机器码(Native code),而AOT编译会在编译时将源代码直接编译为目标机机器码。

  AOT将源代码编译为机器码,拥有如下特性:

  • 用静态代码替换反射,例如如果一个值类型(value type)没有重写 ValueType.Equals 的equals的方法,默认情况判断相等,会使用反射找到filedinfo以确定type是否相等,然后再比较value是否相等。而在AOT编译中由于替换了反射因此只能比较value是否相等。

  • 依赖的第三方类库以及.NET Libraries均打包至最终编译的程序中。

  • 打包后的程序运行在一个精简版的运行时上(CoreRT)主要包含垃圾回收器,而运行时也会打包在app文件中。

  • 虽然编译时会替换反射代码,但遇动态反射代码无能为力,运行时若遇动态反射调用则会因找不到对应的元数据及实现而抛出异常。解决办法是编译前配置运行时指令文件(Runtime directive file)指定需要用到的程序集。

 总结

  本节介绍了.NET Core的构成体系,包括新增的多个编译器以及遵循.NET Standard Library的CoreFX,总体来说.NET Core较之前的.NET Framework 从性能和开发效率上都有很大的提升。关键是首次实现了.NET的完全跨平台能力的基础技术栈。

  .NET Core 基于跨平台能力,并没有将与 GUI 高度相关的 API 移植到 .NET Core 内,因此像是 Windows Forms 或是 Windows Presentation Foundation (WPF) 并未移植到 .NET Core。.NET Core 支持控制台应用程序 (Console Application) 以及类库 (Class Library) 类型的项目。

  不过微软在其 Universal Windows Platform (UWP) 开发平台使用了 .NET Core,并且利用 .NET Native 技术将其性能提升至十分接近原生码的速度。

  ASP.NET Core 则以控制台应用程序驱动其托管环境 Kestrel Server 以支持 ASP.NET Core 程序的运行。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
go语言 注释编码
go语言 注释编码

本专题整合了go语言注释、注释规范等等内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

2

2026.01.31

go语言 math包
go语言 math包

本专题整合了go语言math包相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

1

2026.01.31

go语言输入函数
go语言输入函数

本专题整合了go语言输入相关教程内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

1

2026.01.31

golang 循环遍历
golang 循环遍历

本专题整合了golang循环遍历相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

0

2026.01.31

Golang人工智能合集
Golang人工智能合集

本专题整合了Golang人工智能相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

1

2026.01.31

2026赚钱平台入口大全
2026赚钱平台入口大全

2026年最新赚钱平台入口汇总,涵盖任务众包、内容创作、电商运营、技能变现等多类正规渠道,助你轻松开启副业增收之路。阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

76

2026.01.31

高干文在线阅读网站大全
高干文在线阅读网站大全

汇集热门1v1高干文免费阅读资源,涵盖都市言情、京味大院、军旅高干等经典题材,情节紧凑、人物鲜明。阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

73

2026.01.31

无需付费的漫画app大全
无需付费的漫画app大全

想找真正免费又无套路的漫画App?本合集精选多款永久免费、资源丰富、无广告干扰的优质漫画应用,涵盖国漫、日漫、韩漫及经典老番,满足各类阅读需求。阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

67

2026.01.31

漫画免费在线观看地址大全
漫画免费在线观看地址大全

想找免费又资源丰富的漫画网站?本合集精选2025-2026年热门平台,涵盖国漫、日漫、韩漫等多类型作品,支持高清流畅阅读与离线缓存。阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

19

2026.01.31

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
C# 教程
C# 教程

共94课时 | 8.2万人学习

python编程入门系列图文教程
python编程入门系列图文教程

共65课时 | 24.7万人学习

vscode其实很简单
vscode其实很简单

共72课时 | 29.1万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号