談談.NET程序集（一）
The Assembly in .NET
by 唐小崇
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在.NET出現之前， Windows的程序有一些非常困擾人的問題：
1.當安裝一個新的應用程序，有些時候會發現，它莫名其妙地損壞了已安裝的應用程序（事實上是在系統的Win32文件夾內添加了與之前重名的dll文件，導致該dll被覆蓋）。這種困境被稱大家稱為“DLL災難”。
2.大部分的程序安裝會影響到所有的系統部件。比如：要在不同的位置拷貝文件，要在注冊表中添加信息。這個問題在於不能將應用程序作為一個單一的實體，這同時也導致了程序不便於拷貝/備份/部署。
3.安全問題。我們很難去保證程序的運行不會危害用戶。
.NET程序 提出的程序集（Assembly）概念很好的解決了“DLL災難”和部署難的問題，並且也提供一些安全保障。下面就讓我們來談談程序集，程序集並不是一個單一的物理單位，它是由一個或者多個 包含元數據（Metadata）的托管模塊（Managed Module）、一些資源文件 以及 清單 邏輯組成。
一、托管模塊（exe/dll）的相關概念
托管模塊一般以.exe/.dll的形式出現，它們由面向CLR的編譯器生成。它主要包含以下四個部分：
1、PE32/PE32+ header 。標准windows PE 頭文件，主要指定了 該模塊是32還是64位文件。還指定了給模塊是GUI（exe），CUI（exe）或者DLL 其中的一種。
2、CLR header。CLR header 的定義在CorHdr.h文件中。它主要包含CLR版本、模塊入口函數（Main函數）的 MethodDef 元數據、元數據的大小及偏移量、可選的強簽名。
3、Metadata。元數據是以二進制數據組成的塊（a block of binary data）。它中包含3類表，分別是：定義表（definition tables）、引用表（reference tables）、清單表（manifest tables）。由於元數據提供如此完備的信息，使得程序集具有自描述的功能，從而解決了博客開頭的前兩個問題。
·定義表（definition tables） 包含本模塊內定義的 類型，方法，字段，參數，屬性，事件。
·引用表（reference tables） 包含了本模塊所引用的 數據集，模塊，類型，方法，字段，屬性，事件。
·清單表（manifest tables） 是描述整個程序集的表。它包含了程序集中所有文件的名稱以及程序集的版本、文化、出版者、公開導出的類型。
托管模塊通常包含定義表和引用表，而清單表一般給程序集使用的（下文會說到）。
我們可以用 ILDasm.exe來查看這些元數據。
4、IL code。中間代碼，編譯器產生的面向CLR的代碼。在運行時，CLR將其轉換為本地CPU指令。
二、程序集
我們把一個或者多個托管模塊，資源文件 組成一個程序集，同時，它有個專門的文件來保存 清單表元數據，這個清單包含了程序集中所有文件的名稱以及程序集的版本、文化、出版者、公開導出的類型。
一定得注意的是：雖然托管模塊具有我們常見的exe文件形式，但CLR操作的對象是程序集，而不是托管模塊。CLR總是先加載清單文件，然后通過清單文件來獲得其他文件的名稱。雖然程序集可以只包含一個托管模塊文件（exe）但是我們要以程序集為單位來進行操作，而不是一單個托管模塊（exe）作為單位。
·程序集定義了可復用的類型（供其它程序集/模塊 使用）
·程序集以版本號來標識
·程序集里包含安全相關的策略信息。
CLR區分單個托管模塊是否是程序集的方法是：查看它是否包含清單元數據表。
不用單個托管模塊而用程序集做個一個執行單位 的好處是：
1、我們可以把不同作用的類型放在不同的文件（托管模塊）中，在互聯網中，可以以增量的形式下載文件。即需要用的時候再下載該部分文件。
2、我們可以添加各種的資源、數據文件通過連接器鏈接到程序集中，比如Excel表，然后再程序里做好讀取即可。
3、我們可以用不同的語言來生成不同功能的托管模塊，這樣每個語言的優勢就體現出來了。
由於程序集有良好的自描述性，我們在部署（或者用戶拷貝）程序集時，都非常方便。只要直接將程序集的文件拷貝到用戶的磁盤中就好了，CLR會通過清單文件來找到各個所需文件。這樣就避免在win32，注冊表中放置文件，照成風險了。下圖為一個程序集的示例：
圖：程序集示例