.NET

.NET

这一章，我们先来正名，说说什么是“.NET”。

如果你是一位最终用户

如果你是一位最终用户，看这里就可以了。本章中的其他小节以及本系列中的其他章都可以忽略。对于你来说，只需要知道以下内容：

.NET是一个程序，它能帮助开发者快速开发程序。但是代价是用.NET开发的程序必须在安装了.NET的设备上才能运行。因此，一般来说，如果你得到了一份基于.NET开发的软件，你需要先在你的设备上安装.NET，然后才能正常运行这个软件。但是.NET也提供了自包含发布方式。简单来说就是.NET把自己打包进了程序的安装包，你在安装以自包含方式分发的，基于.NET开发的程序时不需要自行安装.NET。就像安装普通程序一样安装使用就可以了。

如果你是移动端用户，那么放心，所有移动端的程序都是以自包含的形式打包分发的（实际上并不是这么简单的过程，但是你这样理解就可以了）。你不用操心这个程序是不是基于.NET开发的。

如果你是个人电脑或者服务器用户，那么在运行非自包含的基于.NET开发的程序时，需要先安装.NET。不过，一般来说只需要安装一次.NET，所用基于.NET的程序就都能在你的设备上运行了。

.NET运行环境

.NET这个软件实际上分为两个版本——SDK和Runtime。SDK是供开发者使用的开发工具包，其中包含Runtime。而Runtime仅仅是.NET的运行环境。作为最终用户仅仅需要安装Runtime。

.NET的版本

只有死掉的软件是不维护的。而维护就难免要更新。如果一个软件还在更新，自然就会出现版本问题。

一般来说软件是向下兼容的，也就是说高版本号的版本会兼容低版本号的版本。例如.NET Core 2.2上可以运行基于.NET Core 2.1开发的程序。但是这种兼容不是绝对的，出于各种原因，总有一些无法兼容的版本。一般来说最好安装最新的稳定版本，并且在更新的稳定版本发布后及时更新。

更新其实有两种：新增功能和修复Bug。出于稳定性考虑，生产环境的服务器不能经常进行新增功能的更新，但是修复Bug的更新是一定要进行的。如果你需要相对问定的版本，可以选择长期维护的版本。.NET维护者会在比较长的时间里对长期维护版本提供修复Bug性质的更新。这样，在一段比较长的事件里你就可以选择只安装Bug修复性的更新，而不需要更新大版本号（一般更新大版本号会同时安装新功能和对以前的Bug修复）。

如果你是一位开发者

如果你是一位开发者，那么还需要知道如下内容：

运行时

.NET会隐藏硬件以及操作系统层面的细节。在大多数时候，基于.NET开发，你只需要和.NET本身打交道，不需要考虑实际运行.NET的设备的硬件以及操作系统情况。

此外，不仅是写程序的时候不需要考虑硬件和操作系统。你编写的程序经过编译后，得到的其实是统一的中间代码（IL），而不是能在特定硬件平台上直接执行的机器码。当你的程序需要执行的时候，.NET会把这些中间代码进一步解释（或者说编译）为特定平台的代码然后执行。这样，你的程序就能做到一次编译处处运行。

从中间代码到特定平台的机器代码有多种不同的方式，例如JIT，AOT。这些细节我们不在这里讨论。

.NET也是提供底层调用的支持的。例如.NET可以调用C++写的程序。但是，除非你在开发必要的接口，一般情况下我们不需要用到这些功能。

.NET中把中间代码编译为特定平台代码执行，并且提供垃圾回收等基础服务的部分就是.NET Runtime。

现在的.NET Core有两个运行时CoreCLR 和 CoreRT。即将被.NET 5取代的.NET Framework还有一个运行时CLR。这些内容没必要记住，不久的将来，.NET的运行时会相互取代，合并，从而变得少一些。

标准类库

除了有运行时，.NET还有一组标准类库。这个类库的标准叫做.NET Standard。所有标准.NET实现都要实现这组类库。这组类库就像其他所有编程语言的标准库一样。提供基本的功能。

不同编程语言对于“基本功能”的理解是不一样的。对于C来说，“基本”就是能控制内存。对Lua来说就是能完成基本数学运算和字符串处理。对C++来说就是一堆庞杂的STL类库，一堆乱七八糟的只增不减的头文件。对于.NET来说，“基本功能”就是有基本的数据容器，能直接能操作数据库，解析XML，管理多线程，使用基础的网络服务等。

编程语言和开发工具

.NET可以支持多种编程语言开发。其中，最重要的就是C#。此外还可以使用函数式的F#，以及莫名其妙总有人用的VB。通过一些拓展，你还可以使用别的语言在.NET上编程。但是不管使用什么语言，在编译之后，获得的都是中间代码IL描述的程序。因此.NET上不同语言编写的程序也可以方便地相互调用。

在.NET SDK里包含C#，F#和VB的编译工具，调试工具，以及项目构件工具，.NET包管理工具等。

不得不说一下这个构件工具实在是太好用了。不像C或者C++那样基于make，cmake，bash等一堆乱七八糟的工具。而且.NET SDK中的构件工具和作为包管理工具的Nuget配合得很好。不像C++那样调用OpenCV还得手动装OpenCV，配置环境。

另外说起Nuget也是一个很好用的包管理工具。Nuget之于.NET，就相当于pip之于Python。

.NET的实现

一个.NET的实现至少要包含运行时实现，标准库实现。可选包含开发工具（如果一个实现没有包含开发工具，就需要别的实现通过交叉编译生成在这个实现上运行的程序）。

有的.NET实现中还会直接附带WPF，ASP.NET等应用框架。（对于.NET Core来说如果安装包中不包含这些应用框架，你也可以通过Nuget自行下载安装它们。）

现在主要的.NET实现有4个：.NET Core、.NET Framework、Mono 和 UWP。在不久的将来，.NET Framework和.NET Core会合并成同一个框架，并且改名.NET 5。再抛开常年半死不活的UWP，未来实际上你需要关注的实现只有.NET 5和Mono两个。而且由于.NET Standard的存在，在两者之间切换是相对方便的。

环境安装

关于.NET在Windows，Linux以及macOS三个主要平台上的安装，Windows已经把教程写得很好了。我觉得我就不必复述了，直接按照https://dotnet.microsoft.com/learn/dotnet/hello-world-tutorial/intro的教程安装就可以了。在这个教程里还介绍了如何创建一个项目，并运行它（也就是喜闻乐见的HelloWorld了）。

默认的项目语言是C#，如果你想创建一个F#项目，使用这条命令：

dotnet new console --language=F#

如果你想把项目打包发布可以使用这条命令：

dotnet publish -o OutputDir

其中-o OutputDir表示把打包好的文件放到一个名为OutputDir的路径下。完成打包之后，OutputDir下会存在一个和你的项目同名，并且以dll为后缀的文件。通过dotnet命令来启动它，例如：

dotnet HelloFSharp.dll

dotnet命令实际上是整个.NET SDK的入口，创建项目，构建，调试，运行，发布基本上都是通过这个命令（以及它的子命令）完成的。更多关于dotnet的用法见官方文档：https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/core/tools/?tabs=netcore2x。

我也做了一个视频演示了安装.NET SDK以及创建运行Hello World程序的过程。

视频地址：https://www.bilibili.com/video/av56193762/