CLR via C#读后感1-CLR的执行模型

CLR via C#这本书是无意间在网上看到别人极力推荐的，找到pdf扫描本后，就迫不及待的看了起来。通过前几章的阅读，发现对.NET底层有了一种新的认识，不再像以前一样只是单纯的写代码。尤其是CLR(Common Language Runtime)的作用，运行方式，有了个大致概念。

CLR是一个可由多种编程语言使用的“运行时”，CLR的核心功能（内存管理，程序集加载，安全性，异常处理，线程同步）可由面向CLR的所有语言使用，所以，在编写源文件的时候，可以选择多种语言（C++/CLI，C#，J#，VB，IronPython，IronRuby，或者IL），至于IL，是微软的一个中间语言，任何C#源代码，都要编译成MSIL+元数据作为托管模块，在运行的时候，CLR运行托管模块，将IL再由JIT(Just-In-Time)编译为本机代码，最终执行。

每一个托管模块包括四个部分：

1.PE32或PE32+头。指明了运行环境是32(64)位或64位Windows系统。

2.CLR头。包含了需要的CLR版本，一些flag，托管模块入口方法（Main方法）以及各种信息。

3.元数据。每个托管模块都包含元数据表，有两种类型，一种类型的表描述源代码中定义的类型和成员，一种类型的表描述源代码中引用的类型和成员。

4.IL代码。编译器编译源代码后生成的代码，在运行的时候，CLR再将IL编译为本地CPU指令。

 

1.执行程序集代码。

为了执行一个方法，必须先将IL指令编译成本地指令，这是CLR的JIT编译器的职责，一个方法(自定义或者FCL函数)在第一次执行时，会造成一些性能损失，因为要对它进行编译，以后对其方法的所有调用，都采用本地代码（本机CPU代码）的形式全速运行，无需再次编译。JIT编译器将本地CPU指令存储在动态内存中。一旦应用程序终止，编译好的代码就会被丢弃。所以，将来再次运行应用程序，或者同时启动两个应用程序实例（在操作系统中，启动两个相同的应用程序也被认为是两个不同的进程），JIT编译器必须再次将IL编译为本地指令。

2.通用类型系统（CommonTypeSystem，CTS）。

CLR完全围绕类型展开的，所以有了”通用类型系统”CTS（CommonTypeSystem），它描述了类型的定义和行为。使用的语言不同，定义类型的语法也不同，但是无论使用哪种语言，类型的行为都是相同的，因为最终是由CLR的CTS来定义类型的行为。比如C#中，int为32位整形数，而在CTS中，Init32为32位整形数，定义了一个int型变量a，a最终都会生成为Init32型。再比如string就是C#的变量类型，而String就是CTS的变量类型。一般情况下，大写的都为CTS类型。

3.公共语言规范（CommonLanguageSpecification，CLS）。

只有语言遵循了Microsoft定义的CLS规范，一个语言才可以访问另一个语言类型的成员。

4.与非托管代码的互操作性。

托管代码就是指运行时，是托管在CLR上，由CLR具体调度、执行、管理。非托管代码指直接调用Win32API进行运行操作。C++.NET并不是传统的C++的扩展，而是将C++程序重新架构，托管在CLR上执行。称为Managed C++。

托管代码可以调用DLL中的非托管函数，托管代码可以使用现有的COM组件，非托管代码可以使用托管类型。

 

 

.NET的架构图（3.5之前）

通用语言基础架构(Common Language Infrastructure，CLI)

通用语言运行平台(Common Language Runtime，CLR)，是对CLI这个架构在Windows平台的实现

类库(Framework Class Library,FCL)，所有在.NET能够使用的类库。

基类库Base Class Library(BCL)，其中包含一些基础的类，如：IO，String，Net等等。

公共语言规范Common Language Specification (CLS) 

公共类型系统Common Type System (CTS)

 

 

FCL与BCL的区别就是，FCL是一个大框架，下面分为BCL与补充类库，补充类库是在基础类库上做的补充，如：ADO.NET、ASP.NET、Windows.Forms等