终于开始了，微软的野心将通过全场景开发平台dotnet 5体现得淋漓尽致！

 

本文已经同步到微信公众号「极客起源」 。

现在都在谈论全场景开发，也就是用一套开发工具，可以开发包括但不限于桌面、移动、IOT、游戏、Web等平台的应用。这样对于开发人员是非常爽的。本文将介绍微软推出的开发平台：.net 5，这个开发平台将完美地满足我们的各种开发需求。.net 5也是.net家族的下一代产品。

 

我们只需要使用.net 5，就可以为Windows、Linux、macOS、iOS、Android、tvOS、watchOS、Web等平台开发应用，是不是很酷呢？本文会介绍一下.net 5的一些新特性。并亲手开发我们的第一个基于.net 5的程序。

 从.NET Core项目开始以来，微软已经向该平台添加了大约五万个.NET Framework API。 .NET Core 3.0为了缩小与.NET Framework 4.8的功能差距，添加了Windows Forms，WPF、Entity Framework6等功能。.NET5在此基础上，利用.NET Core和Mono的优势创建了一个单一平台，你可以将其用于所有的现存的.net代码，一个完整的与.net framework平齐的跨平台开发平台终于诞生了。

 

微软计划在2020年11月发布.NET 5的正式版，目前已经发布了.NET 5的预览版。

 

1. .NET 5 = 下一代.NET Core

 

.NET 5是.NET Core的下一步计划。 该项目旨在通过一些下面的一些方式来改进.NET：

 

（1）拥有单一的.NET运行时和框架，该框架可在任何地方使用，并具有统一的运行时，开发者在任何地方都可以使用他们的开发经验；

（2）通过充分利用.NET Core，.NET Framework，Xamarin和Mono来扩展.NET的功能；

（3）用单个代码库构建该产品，开发人员（Microsoft和社区）可以一起工作并一起扩展，从而改善了所有方案；

 

这个新的项目和方向改变了.NET的游戏规则。 使用.NET 5，无论您要构建哪种类型的应用，代码和项目文件的外观看起来都是一样的。 你将可以使每个应用程序访问相同的运行时，API和语言特性。 这包括几乎每天都致力于corefx的新性能改进。

 

当然，目前.net core拥有的仍然继续存在并完善，例如：

（1）在GitHub上的开源和面向社区；

（2）跨平台支持；

（3）支持利用特定于平台的功能，例如Windows上的Windows Forms和WPF以及从Xamarin到每个本地平台的本地绑定；

（4）高性能；

（5）并排安装（多个.net core版本共存）；

（6）多种开发工具（Visual Studio、Visual Studio for Mac和Visual Studio Code）；

 

下面是.net 5的一些新特性：

（1）在运行时体验上有更多选择（见下面的内容）；

（2）Java互操作性将在所有平台上可用；

（3）在多个操作系统上将支持Objective-C和Swift的互操作；

（4）CoreFX将得到扩展，以支持.NET的静态编译（ahead-of-time – AOT），占用更小的空间以及对更多操作系统的支持；

 

计划2020-11发布.net 5.0的正式版，以后打算每年11月发布一个主要的版本，下图是.net的发布计划表。也就是说，明年的11月份，我们将迎来.net 6.0 LTS。其中LTS是长期支持版。

 

 

 

可能有的同学会注意到，为什么没有.NET 4呢？这里直接跳过了第4版，是因为它会使熟悉.NET Framework的用户感到困惑，.NET Framework已经使用4.x系列已有很长时间了，此外，微软想清楚地传达.NET 5是.NET平台的未来。

 

除此之外，微软还借此机会简化了命名。 微软认为，如果只推出一个.NET，就不需要像“core”这样的澄清术语。 简称是一种简化，也表明.NET 5具有统一的功能和行为。 如果愿意，可以继续使用“ .NET Core”。这就意味着以后微软官方正式的名字不再有core，而是.NET 6、.NET 7等。

 

2. 微软的野心与运行时们

 

微软一直想统一各个平台的开发框架，现在终于通过.net 5得以实现。这样微软就可以为未来的新平台以近乎零成本移植程序了。而这一切都是从一个跨平台运行时Mono开始的！

 

Mono是.NET的原始跨平台实现。它最初是.NET Framework的开源替代方案，并随着iOS和Android设备的流行而转变为可以开发Android和iOS App。这样Mono就作为了Xamarin的运行时 成为了Xamarin的一部分。

 

CoreCLR是用于.NET Core的运行时。它的主要目标是支持云应用，包括微软最大的服务，现在也用于Windows桌面，物联网和机器学习应用程序。

 

综上所述，.NET Core和Mono运行时有很多相似之处（毕竟它们都是.NET运行时），但也具有宝贵的独特功能。使选择所需的运行时体验变得有意义。现在微软正在互相替代CoreCLR和Mono。以便让它像构建开关一样简单，可以在不同的运行时选项之间进行选择。

 

下面的内容描述了微软计划为.NET 5设计的主要特性。它们提供了清晰的视图，说明了微软计划如何分别以及一起发展两个运行时。

 

3. 高吞吐量与高生产率

 

从一开始，.NET就依靠即时编译器（JIT）将中间语言（IL）代码转换为优化的机器代码。从那时起，我们就建立了行业领先的基于JIT的托管运行时，该运行时具有很高的吞吐量，并且还为开发人员提供了使编程变得快速简便的体验。

 

JIT非常适合长期运行的云和客户端方案。他们能够生成针对特定机器配置（包括特定CPU指令）的代码。 JIT还可以在运行时重新生成方法，该技术用于快速JIT，同时如果可以成为一种经常使用的方法，还可以选择生成代码的高度优化版本。

 

 

开发者工具是JIT的另一个很好的例子，例如dotnet watch工具对代码编辑并继续运行。工具通常需要在一个进程中多次编译和加载代码，而无需重新启动，因此需要非常快速地执行。使用.NET Core或.NET Framework的开发人员主要依靠JIT。因此，这种体验应该看起来很熟悉。

 

大多数.NET 5工作负载默认使用基于JIT的CoreCLR运行时。 iOS和客户端Blazor（Web程序集）是两个值得注意的例外，因为它们都需要提前（AOT）本机编译。

 

4. 快速启动，占用更少的空间以及和使用更少的内存

 

Mono Project已将大部分精力集中在移动和游戏机上。该项目的关键功能和成果是基于业界领先的LLVM编译器项目的.NET AOT编译器。 Mono AOT编译器使.NET代码可以内置到可以在计算机上运行的本地可执行文件中，这与C ++代码非常相似。 AOT编译的应用程序可以在较小的地方高效运行，并在需要时交换吞吐量以进行启动。

 

Blazor项目已经在使用Mono AOT。这将是过渡到.NET 5的首批项目之一。微软会将其用作证明该计划的方案之一。

 

AOT解决方案有如下两种：

 

（1）需要100％AOT编译的解决方案；

（2）其中大多数代码都是AOT编译的，但是可以使用JIT或解释器并将其用于对AOT不友好的代码模式（如泛型）；

 

Mono AOT支持两种情况。通常，出于安全原因，Apple对于iOS和某些游戏机要求使用第1类AOT。第2个是首选，因为它提供了AOT的优点而没有任何缺点。

 

.NET Native是我们用于Windows UWP应用程序的AOT编译器，并且是上面列出的第一类AOT的示例。通过该特定实现，限制了你可以使用的.NET API和功能。

 

iOS，Web程序集和某些游戏机仍需要AOT编译。对于需要快速启动和/或占用低空间的类似设备的应用程序，AOT编译将称为成为一种选择。

 

5. 开发第一个基于.NET 5的应用程序（包含断点调试功能）

 

到现在为止，我们已经了解了.NET 5的基本功能和目标，以及新特性。是时候开始操练一下了。开发.net应用的IDE有如下3个：

 

（1）Visual Studio（Windows）

（2）Visual Studio for mac（macOS）

（3）Visual Studio Code（跨平台）

 

如果使用前两个IDE，需要安装2019及以上版本，而且这两套IDE比较大，安装需要更长的时间。如果只是学习C#和.NET 5的API，推荐使用Visual Studio Code，这款IDE更轻量，而且使用起来并不比Visual Studio逊色。

 

在正式开发之前，先要安装.NET 5，读者可以到下面的页面下载.net 5的最新版（注意自己用的OS平台）。

 

https://dotnet.microsoft.com/download/dotnet/5.0

.net 5支持的CPU架构非常全，如下图所示。如果用Linux或Windows，可以选择x86架构或ARM架构的机器。

 

下载完，直接安装即可，这个不用犹豫，因为so easy，这里就不详细介绍安装过程了。本文使用的是macOS版本的.net 5，其他平台的.net 5版本的使用方法类似。

 

安装完.net 5后，可以在终端输入下面的命令测试一下是否安装成功。

 

dotnet --version

 

如果输出如下内容，说明.net 5已经安装成功。

 

5.0.100-preview.8.20417.9

 

接下来到下面的页面去下载Visual Studio Code吧。

 

https://code.visualstudio.com

 

读者需要根据自己使用的操作系统平台下载特定版本的Visual Studio Code，如下图所示。下载完了，直接安装或运行即可。

 

Visual Studio Code一开始并不支持.net 5开发，需要安装各种插件。现在打开Visual Studio Code，切换到插件页面（点击左侧第5个按钮），并在插件搜索栏中输入C#，会列出如下图所示的插件。第1个是必须安装的，其他一些包含C#的插件，大家能安装就安装一下吧，多多益善，反正我是大多数都安装了。右侧显示绿色“安装”按钮的是还未安装的插件，没有该按钮的是已经安装的插件，点击插件，会在右侧显示插件的详细信息。

Visual Studio Code的工程是以文件夹形式管理的。第1次打开Visual Studio Code，是如下图这样的。点击“打开文件夹”按钮打开一个文件夹，就相当于打开一个工程了，如果是个空文件夹，那么就是空工程。也可以先建立一个空文件夹，然后再打开该文件夹

这里新创建一个名为first的文件夹，然后打开该文件夹，如下图所示。当鼠标放到文件夹上时，右侧会显示4个按钮，其中第2个是新建子文件夹。

 现在在first下新建一个名为src的子文件夹，并且在该文件夹的右键菜单中点击“在集成终端中打开”，如下图所示。

这时会在右下角打开一个终端，在终端输入dotnet new console命令，会创建一个控制台.net工程，如果输出如下图所示的信息，说明创建.net工程成功了。

 这时应该在src目录中生成一堆文件和目录，如果Visual Studio Code左侧工程树没有刷新，重启一下就出来了。在生成的若干文件中有一个Program.cs文件，是.net 应用的入口文件，因为该文件中有一个Main方法。已经有一行输出文本的例子了，如下图所示。

接下来在终端输入dotnet run命令，系统就会编译和运行当前的.net 工程，并输出如下图所示的结果。

不过现在都是通过命令行运行应用，非常不方便。其实Visual Studio Code也有直接通过IDE运行和调试的功能。现在切换到“运行”页面，如下图所示。

然后点击“创建launch.json文件”链接，会弹出如下图的选项列表，选择第1个（.NET Core）。

这时会创建一个如下图所示的launch.json文件。

 

还需要重新打开一下first工程，然后再次切换到“运行”页面，会看到上方有一个运行按钮，如下图所示。

 

现在点击“运行”按钮，会在终端输出运行信息，如下图所示。

很明显，程序的输出信息也在里面。

 

下面我们来编写一个用于计算阶乘的C#程序，代码如下：

using System;

namespace src
{
    class Program
    {
        static int factorial(int n) {
            if(n == ) {
                return ;
            } else {
                return n * factorial(n - );
            }
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("10！ = " + factorial());
        }
    }
}

 

运行程序，会输出如下内容：

10！ = 3628800

 

当然，Visual Studio Code同样支持断点调试功能，只需要用鼠标单击需要设置断点的代码行前面，就会显示一个表示断点的红点，现在运行程序，程序就会停到断点的位置，然后可以单步跟踪代码了，如下图所示。

 

 

本文是关于.net 5和C# 9的第1篇文章，后续将推出系列文章，详细介绍如何用Visual Studio Code、Visual Studio 2019、.NET 5以及C# 9开发更复杂的应用。