标签：元数据 成本 runtime 关键字 str 实现 利用 兴趣 托管
MSDN的解释:.NET Framework 是为其运行的应用程序提供各种服务的托管执行环境。 它包括两个主要组件：作为处理运行的应用程序的执行引擎的公共语言运行时 (CLR)；以及 .NET Framework 类库，此类库提供开发人员可从其自己的应用程序中调用的已测试的可重用代码库。
CLR是.NET Framework的核心
CLR的核心是CTS和CLS。任何编程语言，如果想要在.NET CLR上执行，就必需提供一个编译器，将此语言的程序编译成.NET CLR所认识的metadata以及IL，符合CTS的规定。
CTS是通用类型系统(Common Type System)
CLS是公共语言定义(Common Language Specification)
CLR是公共语言运行时(Common language runtime)
任何编程语言，如果想要在.NET CLR上执行，就必需提供一个编译器，将此语言的程序编译成.NET CLR所认识的metadata以及IL，符合CTS的规定。并非所有的语言都能和C#一样符合CTS的规范，毕竟许多语言出现在先，CTS出现在后，所以有一些旧的语言未能符合CTS的规定。这类的语言在.NET中有下列三种方式来符合CTS规范：
- 改变语言本身以符合CTS的规定。例如Visual Basic 6就为此做了大幅度的扩充与改变，加上继承的特性，这使得新版的Visual Basic .NET 差不多可以算是一个全新的语言了，犹如当年C衍生出C++一样。
- 扩充语言本身以接近CTS的规定，但仍保留不相容于CTS的语法，如此一来，程序中符合CTS规定的以CTS方式编译，不符合CTS规定的则以传统的方式编译成native code。例如C++ with Managed Extension (简称MC++) 就是如此。
- 语言本身尽量维持不变，一切都是通过超强的编译器设计来达成和CTS的相容，Eiffel就是如此的作法。例如，CTS不支援多重继承(multiple inheritance)，但是Eiffel支援多重继承，通过Eiffel的编译器可以利用interface以及attribute来达到多重继承(这样的作法相当巧妙，有兴趣的读者不妨去研究一下)。
好，现在让我们来看一下它们三者的关系。
1)CTS通用类型系统(Common Type System)
CTS定义了一组语言编译器必须遵循的规则，以定义、引用、使用和存储引用类型和值类型。因此，遵循CTS，在不同语言中编写的对象才能彼此交互。但并不是所有的类型都可以用于所有的语言。
CTS不但实现了COM的变量兼容类型，而且还定义了通过用户自定义类型的方式来进行类型扩展。任何以.NET平台作为目标的语言必须建立它的数据类型与CTS的类型间的映射。所有.NET语言共享这一类型系统，实现它们之间无缝的互操作。该方案还提供了语言之间的继承性。例如，用户能够在VB.NET中派生一个由C#编写的类。我们可以将CTS 看成是所有.NET 语言的superset (union)，而符合CTS 的各种不同的语言，其实都只是CTS 的subset (intersection)。这些语言所写出来的程序，如果想要有最佳的相容性，以便互相调用(invoke) 或继承，这些语言之间就必需取得一个共同的subset，有共同遵守的规范，这就是CLS 。
2)CLS通用语言规范(Common Language Specification)
CLR集成了很多种语言，它们之间可以相互访问，是因为CLR建立的标准的类型集、元数据、公共执行环境。由于各种语言间存在着极大的差别，如区分大小写，有的不支持unsigned、操作符重载或者参数可变的方法，所以要想创建这种让别的语言能访问的程序，自己所用的编程语言只能使用其它语言都支持的那些特性。为了帮助我们更好的做到这一点，Microsoft定义了一个"公共语言规范(Common Language Specification,CLS)"
很显然，编程语言的区别不仅仅在于类型。例如，一些语言支持多继承性，一些语言支持无符号数据类型，一些语言支持运算符重载。用户应认识到这一点，因此.NET通过定义公共语言规范(CLS：Common Language Specification)，限制了由这些不同引发的互操作性问题。CLS制定了一种以.NET平台为目标的语言所必须支持的最小特征，以及该语言与其他.NET语言之间实现互操作性所需要的完备特征。认识到这点很重要，这里讨论的特征问题已不仅仅是语言间的简单语法区别。例如，CLS并不去关心一种语言用什么关键字实现继承，只是关心该语言如何支持继承。CLS是CTS的一个子集。这就意味着一种语言特征可能符合CTS标准，但又超出CLS的范畴。例如：C#支持无符号数字类型，该特征能通过CTS的测试，但CLS却仅仅识别符号数字类型。因此，如果用户在一个组件中使用C#的无符号类型，就可能不能与不使用无符号类型的语言(如VB.NET)设计的.NET组件实现互操作。
3)CLR公共语言运行库(Common Language Runtime)
简单地说，CLR是CTS的实现，也就是说，CLR是应用程序的执行引擎和功能齐全的类库，该类库严格按照CTS规范实现。作为程序执行引擎，CLR负责安全地载入和运行用户程序代码，包括对不用对象的垃圾回收和安全检查。在CLR监控之下运行的代码，称为托管代码(managed code)。
CLR的执行模型
1、将源代码（vb、cs）编译成 托管代码块。托管代码块由中间语言和元数据组成。
2、将托管代码合并成程序集，也叫组件(dll)。程序集中包含了一张叫做“清单”的模块，记录了构成程序集模块构成的信息包括资源文件及需要引用自己的信息。
3、加载公共语言运行库。
4、执行程序集的代码。
5、生成本地代码(非托管代码)。
CLR的执行模型
Language complier:语言编译器,每种语言基于.net的语言都会有一个面向CLR的托管模块,也可以理解为语言编译器,把对应的语言编译成MSIL
MSIL:微软中间语言,CLR负责把中间语言编译成为执行程序的计算机可以理解的语言,是一种介于介于高级语言和汇编语言的伪汇编语言.
JIT(Just In-Time compile):即时编译,将MSIL解释为程序可以理解的语言.
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