认识一下.net的架构设计

首先我们先逐步的了解一下.net都包含什么？ 从层次结构上来看，公共语言运行时（CLR：Common Language Runtime）、服务框架（Services Framework）和上层的两类应用模板——传统的Windows应用程序模板（Win Forms）和基于ASP NET的面向Web的网络应用程序模板（Web Forms和Web Services）。 一，什么是 CTS、CLS、CLR （1）CTS（Common Type System）是通用类型系统。主要用于解决不同语言的数据类型不同问题，他是一种类型标准，在这个标准中不但实现了COM的变量兼容类型，还定义了通过 用户自定义的方式来进行类型扩展，所以.NET平台为目标语言通过建立本身数据类型与CTS之间的映射来实现与其他语言的数据类型的交互。 　（2）CLS（Common Language Specification）是公共语言规范，主要用于实现多种语言之间的互操作性，是公共类型系统的子集。 （3）CLR（Common Language Runtime）公共语言运行库，是所有应用程序都要使用的编程基础，他如同一个支持.net应用程序运行和开发的虚拟机。 参看下图有助于了解。

二，CTS、CLS、CLR有什么用 　　

（1）CTS 　　

CTS，他定义了如何在.NET Framework 运行库中声明，使用，和管理类型，同时也是.NET Framework运行库支持跨语言基础的一个重要组成部分。 　　功能：建立一个支持跨语言集成，类型安全和高性能代码执行的框架。提供一个支持完整实现多种编程语言的面向对象的模型。定义各语言必须遵守的规则，有助于确保用不同语言编写的对象能够发生交互 作用。 　　

定义公共语言运行库在声明、使用和管理类型时所遵循的规则的模型。通用类型系统建立一个框架，该框架使得跨语言集成、类型安全和高性能代码执行成为可能。它是您可以用来生成类库的原始资料。 通用类型系统支持两种类别的类型，分别为值类型和引用类型。 　　

（2）CLS 　　

CLS即公共语言规范，它是许多应用程序所需的一套基本语言功能。CLS规则定义了通用类型系统的子集，即所有适用于公共类型系统的规则都适用 于 CLS，除非CLS中定义了更严格的规则。CLS通过定义一组开发人员可以确信在多种语言中都可用的功能来增强和确保语言的互用性。CLS还建立了CLS 遵从性要求，可帮助用户确定托管代码是否符合CLS以及一个给定的工具对托管代码（该代码是使用CLS功能的）开发的支持程度。 　　

（3）CLR 　　

CLR即公共语言运行库，是.NET Framework的基础，可以将其看作一个在执行时管理代码的代理，它提供了内存管理、线程管理和远程处理等核心服务，并且还强制实施严格的类型安全以及可提高安全性和可靠性的其他形式的代码准确性。

三，.NET的3C：CTS、CLS和CLR

.NET结合Java和COM解决方案两者优点来解决互操作性问题。类似于COM定义的标准二进制格式，.NET定义了一个称为通用类型系统 Common Type System(CTS)的类型标准。这个类型系统不但实现了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。

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。这里用的是“可能不”，而不是“不可能”，因为这一问题实际依赖于对non-CLS-compliant项的可见性。事实 上，CLS规则只适用于或部分适用于那些与其他组件存在联系的组件中的类型。实际上，用户能够安全实现含私有组件的项目，而该组件使用了用户所选择使用 的.NET语言的全部功能，且无需遵守CLS的规范。另一方面，如果用户需要.NET语言的互操作性，那么用户的组件中的公共项必须完全符合CLS规范。

最后一个C是公共语言运行库Common Language Runtime(CLR)。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)。作为类库，CLR提供上百个可用的有用类型，而这些类型可通过继承进行扩展。对于文件I/O、创建对话框、启动线程等类型—— 基本上能使用Windows API来完成的操作，都可由其完成。

让我们正确看待“3C”。开发人员在构建自己的分布式应用程序时，因为 用户在编程时将直接面对CLR，应将主要精力放在学习了解CLR上，而不是CTS和CLS。而对于希望以.NET平台为目标的语言和工具开发商来说，就需 要深入理解CTS和CLS。互操作性组件是分布式应用的关键，因此理解.NET如何通过定义公共类型实现这一目标，也就显得十分重要。