什么是.NET和.NET Framework？

本文大部分内容来自：王涛《你必须知道的.NET》

MSDN对.NET的定义为：.NET 是 Microsoft面向XML Web 服务的平台，它使用一种统一的、个性化的方式将信息、设备和人员紧密地联系在一起。

看到这个概念，我们难以理解，先从.NET框架(.NET Framework)的组成说起。.NET框架由一个运行时环境和一个基类库组成。这里所说的运行时环境就是通用语言运行时(Commom Language Runtime,CLR)，为了理解CLR，我们首先我们来看一个实例（本实例来自王涛：《你必须知道的.NET》）：

小王以前是个VB 迷，写了一堆的VB.NET 代码，现在他变心了，就投靠C# 的阵营，因为流行嘛。所以当然就想在当前的基于C# 开发的项目中，应用原来VB.NET 现成的东西，省点事儿:-) 。学了.NET以后，小王轻松地实现了这件事，那么.NET是怎么办到的呢？这要归功于.NET的通用语言规范(CLS)和通用类型系统(CTS)了。

那么，什么是通用语言规范(CLS)和通用类型系统(CTS)？

CLS：Common Language Specification,通用语言规范

.NET Framework将CLS定义为一组规则，所有.NET语言都应该遵循此规则才能创建与其他语言可互操作的应用程序。

CTS：Common Type System公共类型系统（又叫通用系统类型）

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。

过去，由于各个语言在类型定义方面的不一致，造成跨语言编程实现的难度，基于这一问题，.NET 中引入CTS 来解决各个编程语言类型不一致的问题，类型机制使得多语言的代码可以无缝集成。因此CTS 也成为.NET 跨语言编程的基础规范，为多语言的互操作提供了便捷之道。可以简单的说，基于.NET 的语言共同使用一个类型系统，这就是CTS。

进一步的探讨通用类型系统的内容，我们知道CTS 支持两种基本的类型，每种类型又可以细分出其下级子类，可以以下图来表示：

.NET 提供了丰富的类型层次结构，从上图中也可以看出该层次结构是基于单继承层次实现的，反映了.NET 面向对象原则中实现单继承、接口多继承的特点。

此外，我们还要知道中间语言(IL)的概念。IL是.NET框架中中间语言（Intermediate Language）的缩写。使用.NET框架提供的编译器可以直接将源程序编译为.exe或.dll文件，但此时编译出来的程序代码并不是CPU能直接执行的机器代码，而是一种中间语言IL（Intermedate Language）的代码。

使用中间语言的优点有两点，一是可以实现平台无关性，既与特定CPU无关；二是只要把.NET框架某种语言编译成IL代码，就实现.NET框架中语言之间的交互操作。（《C#程序设计及应用教程》（第2版），马骏 主编）

接下来我们来理解CLR实现类型转换的具体的过程：CTS 定义了在MSIL 中使用的预定义数据类型，.NET 语言最终都要编译为IL 代码，也就是所有的类型最终都要基于这些预定义的类型，例如VB.NET 中Single 类型映射为IL 类型就是float32 ，而C# 中float 类型也映射为float32 ，由此就可以建立起VB.NET 和C# 的类型关系，为互操作打下基础。

CLR的功能（来源：Stephen C.Perry《C#和.NET核心技术》）

说完了CLR，接下来我们讲.NET框架的基类库。

基类库代表了.NET框架的核心。不管人们开发何种应用程序，BCL总是作为构建其他所有功能的起点。基类库目录位于系统目录下面的Lib目录，框架内置的有Think核心类库，还可以扩展ORG 、Com扩展类库。核心基类库的作用是完成框架的通用性开发而必须的基础类和常用工具类等，包含有：Think.Core 核心类库包;Think.Db 数据库类库包;Think.Exception 异常处理类库包;Think.Template 内置模板引擎类库包;Think.Util 系统工具类库包。

QQ2009的扩展类库

Eclipse所包含的扩展类库

如下是.NET的基类库与.NET框架结构

小结：

.NET 技术可以以规范和实现两部分来划分，而我们经常强调和提起的.NET Framwork ，主要包括公共语言运行时（Common Language Runtime,CLR ）和.NET 框架类库（Framework Class Library,FCL ），其实是对.NET 规范的实现。而另外一部分：规范，我们称之为公共语言架构（Common Language Infrastructure,CLI ），主要包括通用类型系统（CTS ），公共语言规范（Common Language Specification,CLS ）和通用中间语言（Common Intermediate Language,CIL ）。我们以图的形式来看看CTS 在.NET 技术阵营中的位置。

总结一下这些新名词：

CLI，.NET技术规范，已经得到ECMA（欧洲计算机制造商协会）组织的批准实现了标注化。

CTS，通用类型系统。

CLS，定义了CTS的子集，开发基于CTS的编译器，则必须遵守CLS规则，由本文开头的图中就可以看出CLS是面向.NET的开发语言必须支持的最小集合。

CIL，是一种基于堆栈的语言，是任何.NET语言编译产生的中间代码，我们可以理解为IL就是CLR的汇编语言。IL定义了一套与处理器无关的虚拟指令集，与CLR/CTS的规则进行映射，执行IL都会翻译为本地机器语言来执行。IL很类似于Java世界里的字节码（Bytecode），当然也完全不是一回事，最主要的区别是IL是即时编译（Just in time,JIT）方式，而Bytecode是解释性编译，显然效率上更胜一踌。

NET Framework，可以说是CLI在windows平台的实现，运行与windows平台之上。

CLR，.NET框架核心，也是本系列的核心。类似于Java世界的JVM，主要的功能是：管理代码执行，提供CTS和基础性服务。对CLR的探讨，将伴随着这个系列的成长来慢慢展开，在此就不多说了。

FCL，提供了一整套的标准类型，以命名空间组织成树状形式，树的根是System。

可见，这些基本内容相互联系，以简单的笔墨来澄清其概念、联系和功能，显然还不够力度。真正理解.NET，需要实践，需要时间，需要心思。