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前面。在介紹NET歷史時(shí),微軟表示?;贜ET框架的跨平臺(tái)。重新設(shè)計(jì)和創(chuàng)造了NET Core?,F(xiàn)在。發(fā)展到NET 5版本并遷移。與NET Framework相比,性能得到了顯著提高。
而 .NET Framework 產(chǎn)品線也被宣告終止(微軟仍會(huì)繼續(xù)維護(hù),只是不會(huì)再發(fā)布新版本),它的最后個(gè)版本 .NET Framework 4.8 成為了絕唱。.NET Framework 終將成為歷史,我們要把思想從 .NET Framework 跳到 .NET Core/.NET 5+,首先要弄明白它們的執(zhí)行模型和底層架構(gòu)發(fā)生了什么變化。
注:為了簡單起見,下文所說的 .NET Core 包含 .NET Core 和 .NET 5+。
我們先從一個(gè)高的角度來理解一下 .NET Core 執(zhí)行模型的全貌,后面章節(jié)再從低的角度逐個(gè)拆開講解各個(gè)模塊。
.NET Core 的執(zhí)行模型有兩種,一種是基于 CoreCLR 運(yùn)行時(shí),這種和 .NET Framework 的執(zhí)行模型幾乎一樣;另一種是基于 Native AOT 本地運(yùn)行時(shí),這是 .NET Core 新增的一種執(zhí)行模型。
基于 CoreCLR
CoreCLR 和原來 .NET Framework 的 CLR(Common Language Runtime,公共語言運(yùn)行時(shí))幾乎是一樣的,只是 CoreCLR 去除了特定于 Windows 操作系統(tǒng)的部分,實(shí)現(xiàn)了跨平臺(tái)。所以除了 CLR 運(yùn)行時(shí)有些不同之外,它們的執(zhí)行模型是一樣的。
注意,平時(shí)我們會(huì)把 CoreCLR 習(xí)慣性地簡稱為 CLR,在 .NET Core 語境中,CLR 指的就是 CoreCLR。
基于 CoreCLR 的執(zhí)行模型用簡單流程圖表示如下:
源代碼經(jīng)過編譯器編譯,生成程序集,運(yùn)行的時(shí)候,再由 CLR 針對(duì)不同的操作系統(tǒng)和 CUP 架構(gòu)(如 x86、x64 或 ARM)把程序集編譯成本地代碼(Native Code),本地代碼可由操作系統(tǒng)直接運(yùn)行。
注:在 .NET 中,本地代碼就是機(jī)器碼(Machine Code),只是叫法不同。它是處理器能夠理解并直接執(zhí)行的字節(jié)碼指令。所有其他代碼必須翻譯或轉(zhuǎn)換為機(jī)器碼才能在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。
基于 Native AOT
.NET Core 基于 CoreCLR 提煉出了一個(gè)精簡版的本地運(yùn)行時(shí),移除了 JIT 編譯器,保留了垃圾回收器、內(nèi)存管理等模塊。這個(gè)本地運(yùn)行時(shí)之前的代號(hào)叫 CoreRT ,現(xiàn)在叫 Native AOT 。
Native AOT 運(yùn)行時(shí)提供了一套 AOT(Ahead Of Time) 提前編譯機(jī)制,它使用的是新一代的 RyuJIT 編譯器,可以將 .NET Core 程序編譯成本地代碼(機(jī)器碼),可在宿主機(jī)器直接運(yùn)行,不需要提前安裝 .NET Core 運(yùn)行時(shí)。
基于 Native AOT 運(yùn)行時(shí)的執(zhí)行模型用簡單流程圖表示如下:
源代碼經(jīng)過編譯器編譯,直接生成本地代碼,發(fā)布時(shí)將本地代碼和本地運(yùn)行時(shí)一起打包為單個(gè)可執(zhí)行文件,可直接在操作系統(tǒng)上運(yùn)行。
要使用本地運(yùn)行時(shí),在 VS 中發(fā)布時(shí)請選擇 Self-Contained 模式,同時(shí)需指定目標(biāo)平臺(tái)及 CPU 架構(gòu)(如win-x64、linux-x65等)。由于打包的文件包含本地運(yùn)行時(shí),所以它要比基于 CoreCLR 發(fā)布的文件要大幾十兆。
使用 Native AOT 本地運(yùn)行時(shí)有兩大好處:一是發(fā)布時(shí)只有一個(gè)文件,已經(jīng)包含本地運(yùn)行時(shí),不需要提前安裝運(yùn)行時(shí)環(huán)境,可直接在宿主機(jī)上運(yùn)行;二是啟動(dòng)時(shí)本身就是機(jī)器嗎,不要經(jīng)過 JIT 編譯器編譯,啟動(dòng)效率更高。
小結(jié)
.NET Core 基于 CoreCLR 的執(zhí)行模型和原來 .NET Framework 的執(zhí)行模型是一樣的,沒有發(fā)生大的變化。另外,.NET Core 新增了一種基于 Native AOT 本地運(yùn)行時(shí)的執(zhí)行模型,它使用了 AOT 編譯機(jī)制,可直接把 .NET Core 程序編譯成機(jī)器碼。
希望大家根據(jù)文中的流程圖理解 .NET Core 兩個(gè)執(zhí)行模型的全貌,并牢記。這有助于我們理解 .NET 程序的運(yùn)行原理,也是面試的高頻話題。關(guān)于執(zhí)行模型中的主要核心模塊(編譯器、程序集和運(yùn)行時(shí)),后面的章節(jié)再單獨(dú)詳細(xì)講解。
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