.NET Core之為什么能跨平台？

.NET Core之為什么能跨平台？

    .NET Framework的幾個層次結構
        一、CLR公共語言運行時
        二、FCL框架類庫
        三、另一種方式
    非Windows下的.NET
        什么是CLI？
        CLI總結
    .NET Core 跨平台
        全新的CLR之CoreCLR
        全新的CLR之CoreFX
        總結

.NET Framework的幾個層次結構

.NET Framework基本上可以分為兩大層次：

    提供運行環境的CLR（Common Language Runtime）公共語言運行時。
    為開發人員提供給的API FCL（Framework Class Library）框架類庫。

如下圖所示：
在這里插入圖片描述
一、CLR公共語言運行時

CLR的作用是為程序的執行提供了一個托管的執行環境，他是.NET Framework的執行引擎，為托管程序的執行提供了內存分配、垃圾回收、安全控制、異常處理和多線程管理方面的服務。
CLR是.NET Framework的一個子集，但是兩者缺對立了不同的版本。微軟截至目前發布了4個版本的CLR：1.0、1.1、2.0、4.0；.NET Framework的1.0和1.1采用的是CLR的1.0和1.1，.NET Framework的2.0和3.x使用的CLR 2.0，.NET Framework 4.x均使用的CLR 4.0。
二、FCL框架類庫

FCL是一個為開發人員提供API的類庫，它提供的API類庫可以分為兩個層次：

    面向具體應用類型的API，主要有以下三種類型應用：
    ① 面向應用（比如ASP.NET、WPF和Windows Forms等）
    ② 面向服務（比如WCF、WF和Data Services等）
    ③ 面向數據（比如ADO.NET、Entity Framework和LinQ to SQL等）
    處於最底層的BCL（Basic Class Library）基礎類型類庫。
    BCL主要用於描述了一些基本的數據類型和數據結構（比如字符串、數字、日期/時間和集合等等）、提供些基礎的操作（比如IO、診斷、反射、文本編輯、安全控制、多線程管理等等）。

三、另一種方式

我們可以將FCL的面向應用或者服務類型（比如Windows Forms、WPF、ASP.NET和WCF等）的部分分成AppModel，那么.NET Framework的整體架構可以如下圖所示：
在這里插入圖片描述
非Windows下的.NET

.NET是通過Mono和Xamarin將其伸展到其他的平台（Linux、Mac、Andriod等）
什么是CLI？

.NET 跨平台其實建立在一個開放的標准或者規范當中，而這個規范就叫做CLI（Common Language Infrastucture）。CLI其實解決的就是：由不同的編程語言開發的.NET應用能夠無需任何更改就能運行在不同的系統環境之中。解決這個問題就涉及到了【編程語言的差異】和【運行時環境差異】，編程語言能夠相互兼容，運行時環境能夠得到統一，跨平台就能得到實現。

CLI（Common Language Infrastucture）分為【Common Language】和 【Infrastucture】
Common Language其實是一種通用語言，為的就是解決編程語言的兼容性問題。
Infrastucture其實是動態執行應用的引擎。
所以CLI就為可執行代碼和引擎提供了一個標准。

編程語言有解釋型和編譯型之分。編譯型則需要編譯器生成可執行代碼，Common Language其實是編譯型語言。想要真正實現跨平台，最終目的就是解決可執行代碼在不同平台的兼容性與可移植性，但是應用的兼容性和可移植性是編譯后結果決定的。如果能將不同的編程語言通過編譯器編譯成符合標准代碼，那么就能解決編程語言之間的差異。

按照CLI標准的規定，可執行代碼稱為CIL（Common Intermediate Language）的語言，是一種介於編程語言和機器語言之間的中間語言，也是一門OOP語言。

不同編程語言可以通過編譯器得到統一，而運行環境則可以通過虛擬機技術解決。虛擬機是CIL的運行容器，它能夠在CIL執行的時候動態的將他翻譯成與當前環境完全匹配的機器指令。而CIL就是一種虛擬機語言。
CLI總結

由此可見 .NET建立在CLI這一標准之上，所以天生就具備了“跨平台”的基因。
.NET Core 跨平台

要真正實現.NET 的跨平台，主要需要解決兩個問題：

    一是針對不同的平台設計相應的CLR運行時為中間語言CIL提供一個一致性的執行環境
    二是提供統一的BCL以徹底解決代碼復用的難題

對於真正跨平台的.NET Core來說，微軟不僅為它設計了針對不同平台被成為CoreCLR的運行時，同時還重新設計了一套被稱為CoreFX的BCL

NET Core目前支持的AppModel支持有兩種，一是.NET Core用於開發服務器Web應用和服務；二是UWP（Universal Windows Platform）用於開發能夠在各種客戶端設備上自適應的Windows 10應用。
全新的CLR之CoreCLR

這些模塊對應這一個單一的程序集，並最終由對應的NuGet包來分發。至於底層的虛擬機，微軟則為主流的操作系統和處理架構設計了針對性的運行時就是 CoreCLR
全新的CLR之CoreFX

CoreFX是經過完全重寫的BCL，除了自身就具有跨平台執行的能力之外，其提供的API也不再是統一定義在少數幾個單一的程序集中，而是經過有效分組之后被定義在各自獨立的模塊中
總結

作為運行時的CoreCLR和提供BCL的CoreFX是.NET Core兩根重要的基石。.NET 能夠成長為跨平台的.NET Core 他們是主力軍，CoreCLR運行時為.NET Core應用提供了不同平台不同的執行環境；CoreFX為.NET Core提供了徹底解決代碼復用的難題。
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