В чем преимущество использования фреймворка net
Поскольку .NET Framework – это мощнейшая платформа для разработки приложений, она дает возможность разрабатывать приложения совершенно различного типа.
· настольные приложения (приложения, которые запускаются на локальном компьютере пользователя);
· веб-сервисы (программные код, который выполняется на стороне сервера и может быть вызван с клиента для получения каких-либо данных или выполнения операции);
· мобильные приложения (приложения, которые выполняются на мобильных устройствах).
Для каждого из приведенных типов приложений в составе .NET Framework существуют соответствующие технологии, которые позволяют создавать приложения. Кроме того, .NET Framework содержит общие библиотеки, которые можно использовать в разных типах приложениях. К таким библиотекам можно отнести библиотеки:
· для работы со строками;
· для работы с математическими функциями;
· для работы с графикой;
· доступа к данным;
· для работы с файлами и другими операциями ввода-вывода;
· для выполнения криптографических операций;
· для организации синхронизации данных между источниками данных;
· и огромное количество других библиотек.
Давайте обзорно рассмотрим каждый тип приложений. Как уже было отмечено выше, для каждого из типов приложений в составе платформы .NET Framework существуют специальные шаблоны проектов.
Настольные приложения отличаются тем, что запускаются непосредственно на компьютере пользователя. Это – наиболее распространенный тип приложений. Настольные приложения обычно имеют доступ к ресурсам компьютера пользователя, таким какжесткий диск, звуковое оборудование и т.д. К достоинствам такого типа приложений можно отнести интерактивностьпользовательского интерфейса и возможность работы приложения вне зависимости от подключения к сети Интернет и другим ресурсам. Однако, для работы таких приложений их необходимо устанавливать на локальный компьютер.
Настольные приложения можно разделить на три вида – оконные приложения, консольные приложения и службы Windows. Оконные приложения обладают графическим интерфейсом. Консольные приложения обычно имеют вид командной строки, аинтерфейс таких приложений является текстовым, а не графическим. Наконец, службы Windows вовсе не имеют пользовательского интерфейса, а работают в фоновом режиме.
Для построения приложений с оконным графическим интерфейсом в рамках платформы .NET Framework могут использоваться технологии Windows Forms (доступно начиная с .NET Framework 1.0) и Windows Presentation Foundation (доступно начиная с .NETFramework 3.0). Последняя технология является более новой и перспективной.
Поскольку веб-приложения обладают серьезным недостатком – ограниченными возможностями по формированию интерфейса пользователя – появился новый тип приложений, который называется богатые интернет-приложения или интернет-приложения с богатым пользовательским интерфейсом (Rich Internet Applications, RIA). Идеология этих приложений состоит в том, что в браузер интегрируется специальное дополнение (plugin), которое способно отображать дополнительный тип содержимого. После этого, когда пользователь отрывает страницу в браузере, на сторону клиента передается программный код, который работает в рамках этого дополнения. Поскольку в этом случае весь код отрабатывает на стороне клиента, у разработчиков появляется больше возможностей по формированию пользовательских интерфейсов.
Для построения подобного типа приложений существует несколько технологий. Одна из наиболее известных технологий – это технология Adobe Flash. Кроме того, существует также технология Microsoft Silverlight, которая позволяет наиболее удобно интегрироваться с остальными технологиями в рамках .NET Framework.
Другим типом приложений являются сервисы (или веб-сервисы). Сервисы – это некий программный код, который расположен на сервере и запускается по запросу от пользователя. Например, можно создать набор сервисов по работе с данными из базы данных, хранящейся на сервере. Обычно, другие типы приложений (настольные приложения, веб-приложения и т.д.) обращаются к сервисам с целью выполнить какую-либо операцию на сервере или получить с сервера данные.
Также существуют дополнительные ответвления проекта WCF – это WCF Syndication Extensions (WCF REST) и ADO.NET Data Services. Эти проекты разработаны для того, чтобы можно было удобно строить сервисы доступа к данным.
Наконец, последним типом приложений являются мобильные приложения. Мобильные приложения работают в рамках мобильных устройств на базе операционной системы Windows Mobile. Для мобильных устройств также существует реализация подмножества возможностей .NET Framework, которая называется .NET Compact Framework.
Таким образом, весь спектр технологий в рамках платформы .NET Framework можно представить следующей схемой.
Обеспечение согласованной объектно-ориентированной среды программирования для локального сохранения и выполнения объектного кода, для локального выполнения кода, распределенного в Интернете, либо для удаленного выполнения.
Предоставление среды выполнения кода, в которой:
сведена к минимуму вероятность конфликтов в процессе развертывания программного обеспечения и управления его версиями;
гарантируется безопасное выполнение кода, включая код, созданный неизвестным или не полностью доверенным сторонним изготовителем;
исключаются проблемы с производительностью сред выполнения скриптов или интерпретируемого кода;
обеспечиваются единые принципы разработки для разных типов приложений, таких как приложения Windows и веб-приложения;
Обозреватель Internet Explorer может служить примером неуправляемого приложения, размещающего среду выполнения (в виде расширений типов MIME). Размещение среды выполнения в обозревателе Internet Explorer позволяет внедрять управляемые компоненты или элементы управления Windows Forms в HTML-документы. Такое размещение среды позволяет выполнять управляемый мобильный код и пользоваться его существенными преимуществами, в частности выполнением в условиях неполного доверия и изолированным хранением файлов.
На следующем рисунке демонстрируется взаимосвязь среды CLR и библиотеки классов с пользовательскими приложениями и всей системой. На рисунке также показано, как управляемый код работает в пределах более широкой архитектуры.
Кроссплатформенные
Поддерживаемые архитектуры процессоров:
Аркадий Кочетков, Софтнео, ведущий инженер-разработчик:
Не прошло, продукты MS никуда не делись из энтерпрайза. Но сейчас это определенно не модно.
Судьба была бы печальной. Кто-то подхватит разработку открытых сорсов, существующие решения будут поддерживаться, но создавать новые на основе технологии, потерявшей поддержку, побоятся. Проектов будет становиться все меньше, а со временем и не останется.
Бесплатный и открытый исходный код
Пакет SDK и среды выполнения
Загружаемый пакет SDK содержит следующие компоненты.
Загружаемая среда выполнения содержит следующие компоненты.
Дополнительные сведения см. в следующих ресурсах:
Преимущества открытого кода
Визуальное проектирование интерфейса – Web Forms, Windows Forms, затем WPF – также является существенным достижением разработчиков. Сейчас это может кому-то показаться смешным, но тогда качественный инструмент для создания GUI был в новинку.
Главная претензия критиков – это нерациональное использование памяти системы. Якобы конкурирующие платформы используют память куда экономнее, и более того, многие из них являются бесплатными.
О том, куда и зачем идет платформа, мы поговорили с экспертами отрасли.
Компилятор AOT
- Для некоторых сценариев требуется 100-процентная компиляция AOT. Примером может служить iOS.
- В других сценариях большая часть кода приложения компилируется с помощью AOT, но для некоторых частей используется JIT-компилятор. Некоторые шаблоны кода не распознаются AOT (например, универсальные шаблоны). Примером такой формы компиляции AOT является параметр публикации ready-to-run. Такая форма AOT позволяет использовать преимущества компиляции без ее недостатков.
Расширения библиотек среды выполнения
Библиотеки для некоторых часто используемых функциональных возможностей приложения не включены в библиотеки среды выполнения, но доступны в пакетах NuGet, как показано ниже.
Пакет NuGet | Документация |
---|---|
Microsoft.Extensions.Hosting | Управление жизненным циклом приложения (универсальный узел) |
Microsoft.Extensions.DependencyInjection | Внедрение зависимостей |
Microsoft.Extensions.Configuration | Конфигурация |
Microsoft.Extensions.Logging | Logging |
Microsoft.Extensions.Options | Шаблон параметров |
Возможности среды CLR
Среда CLR управляет памятью, выполнением потоков, выполнением кода, проверкой безопасности кода, компиляцией и другими системными службами. Эти средства являются внутренними для управляемого кода, который выполняется в среде CLR.
По соображениям безопасности управляемым компонентам присваиваются разные степени доверия, зависящие от ряда факторов, в число которых входит их происхождение (например, Интернет, сеть предприятия или локальный компьютер). Это означает, что управляемый компонент может или не может выполнять операции доступа к файлам, операции доступа к реестру или другие важные функции, даже если он используется в одном и том же активном приложении.
Среда выполнения также обеспечивает надежность кода, реализуя инфраструктуру строгой типизации и проверки кода, которую называют системой общих типов (CTS). Система общих типов обеспечивает самоописание всего управляемого кода. Различные языковые компиляторы корпорации Microsoft и независимых изготовителей создают управляемый код, удовлетворяющий системе общих типов . Это означает, что управляемый код может принимать другие управляемые типы и экземпляры, при этом обеспечивая правильность типов и строгую типизацию.
Кроме того, управляемая среда выполнения исключает многие часто возникающие проблемы с программным обеспечением. Например, среда выполнения автоматически управляет размещением объектов и ссылками на объекты, освобождая их, когда они больше не используются. Автоматическое управление памятью исключает две наиболее часто возникающие ошибки приложений: утечки памяти и недействительные ссылки на память.
Хотя среда выполнения разрабатывалась для будущего программного обеспечения, она также поддерживает сегодняшнее и вчерашнее программное обеспечение. Взаимодействие управляемого и неуправляемого кодов позволяет разработчикам использовать необходимые компоненты COM и библиотеки DLL.
Среда выполнения разработана для повышения производительности. Хотя общеязыковая среда выполнения предоставляет многие стандартные службы времени выполнения, управляемый код никогда не интерпретируется. Средство компиляции по требованию (JIT) позволяет выполнять весь управляемый код на машинном языке компьютера, где он запускается. Между тем диспетчер памяти устраняет возможность фрагментации памяти и увеличивает объем адресуемой памяти для дополнительного повышения производительности.
Наконец, среда выполнения может размещаться в высокопроизводительных серверных приложениях, таких как Microsoft SQL Server и службы IIS (Internet Information Services). Такая инфраструктура позволяет использовать управляемый код для написания собственной логики программ, пользуясь при этом высочайшей производительностью лучших производственных серверов, которые поддерживают размещение среды выполнения.
Приложения с графическим интерфейсом Windows (Windows Forms). См. статью Windows Forms.
Приложения Windows Presentation Foundation (WPF). См. статью Windows Presentation Foundation.
Сервисноориентированные приложения, использующие Windows Communication Foundation (WCF). См. статью Разработка сервисноориентированных приложений с помощью WCF.
Приложения, поддерживающие бизнес-процессы Windows Workflow Foundation (WF). См. Windows Workflow Foundation.
Для совместного использования функциональных возможностей различных приложений и типов приложений используются библиотеки классов.
Производительность
JIT-компилятор и промежуточный язык
Так как JIT-компиляция происходит во время выполнения приложения, время компиляции является частью времени выполнения. Таким образом, JIT-компиляторы должны поддерживать баланс между временем оптимизации кода и экономии, к которой может привести результирующий код. Но JIT-компилятор знает фактическое оборудование и может освободить разработчиков от поставки различных реализаций для различных платформ.
Терминология
Инструменты и производительность
Доступ ко всем API Windows 10
Взаимодействие на уровне машинного кода
Основным способом осуществления взаимодействия с собственными API является "вызов неуправляемого кода" или сокращенно P/Invoke. P/Invoke поддерживается на платформах Linux и Windows. Способ, который подходит только для Windows, называется "COM-взаимодействием" и используется для работы с COM-компонентами в управляемом коде. Он основан на инфраструктуре P/Invoke, но работает иначе.
Работа с неуправляемыми ресурсами
Дополнительные сведения см. в разделе Очистка неуправляемых ресурсов.
Автоматическое управление памятью
Сборщик мусора (GC) управляет выделением и освобождением памяти для приложений. Каждый раз, когда код создает новый объект, среда CLR выделяет память для объекта из управляемой кучи. Пока в управляемой куче есть доступное адресное пространство, среда выполнения продолжает выделять пространство для новых объектов. Когда остается недостаточное свободное пространство адресов, сборщик мусора проверяет наличие объектов в управляемой куче, которые больше не используются приложением. Затем эта память освобождается.
GC — это одна из служб CLR, которая помогает обеспечить безопасность памяти. Программа является безопасной по памяти, если она обращается только к выделенной памяти. Например, среда выполнения гарантирует, что приложение не обращается к невыделенной памяти за пределами границ массива.
Дополнительные сведения о сборке мусора см. в статьях Автоматическое управление памятью и Основы сборки мусора.
Доступ к данным
Поддержка
Каждая реализация включает в себя среду выполнения и библиотеку классов. Сюда также могут входить платформы приложений и средства разработки.
Система проектов и MSBuild
И вот один для веб-приложения:
Языки программирования
Небезопасный код
В зависимости от языковой поддержки среды CLR позволяет обращаться к внутренней памяти выполнять арифметические операции с указателями в коде unsafe . Эти операции необходимы для реализации определенных алгоритмов и системного взаимодействия. Хотя небезопасный код и предоставляет обширные возможности, использовать его не рекомендуется, если только это не требуется для взаимодействия с системными API или реализации максимально эффективного алгоритма. Небезопасный код может выполняться по-разному в разных средах, а также терять преимущества сборщика мусора и безопасности типов. Рекомендуется четко отделить и централизовать небезопасный код, а также тщательно протестировать его.
Теперь ознакомимся с историей каждой платформы, чтобы понять различие между ними и их преимущества.
Это приводит к оценке различий API между вертикалями на уровне сборки, а не на уровне отдельных API, которая практиковалась ранее. Этот аспект породил концепцию библиотеки классов, которая может работать с несколькими вертикалями. Такие библиотеки называются переносимыми библиотеками классов (PCL).
Благодаря PCL процесс разработки унифицирован по вертикалям на основе структуры API. Кроме того, разрешается самая актуальная потребность в создании библиотек, работающих в разных вертикалях. Но существует сложная проблема: интерфейсы API переносимы только тогда, когда реализация продвигается по всем вертикалям.
Такая платформа обеспечивает множество преимуществ с точки зрения эффективности и производительности приложений, упрощая упаковку и развертывание на различных поддерживаемых платформах.
Начиная с .NET Core 3.0 помимо уже существующей поддержки Интернета и облака появилась также поддержка настольных компьютеров, IoT и ИИ. Цель этой платформы впечатляет: охватить все типы разработки .NET, как существующие, так и те, которые появятся в будущем. Майкрософт планирует реализовать это видение с помощью .NET 5 в конце 2020 года. Чтобы подчеркнуть уникальность этой платформы в мире .NET, слово "Core" из названия было удалено.
Сложные сценарии
Максим Аршинов, CEO, HighTech:
Как будут уживается кровавый энтерпрайз с «модными веяниями», покажет время.
Нет никакого засилья больших данных, мобильных технологий и прочей ерунды. Это все marketing bullshit. Да, в США есть несколько известных всем компаний, которые занимаются подобными вещами. Но это совершенно иные задачи и бюджеты.
Почему-то многие считают, что если подключить к своей БД hadoop / spark / «впишите свое», то вдруг внезапно все станет замечательно и прибыли вырастут в квадриллион раз.
Я думаю, что на стороне сервера. Swift уже достаточно вменяемый язык, на Android есть Java. Windows Phone по прежнему не нашел свою нишу. Должно что-то очень серьезное произойти, чтобы руководители уровня CTO/CEO всерьез рассматривали Xamarin.
Сложно сказать. С появлением LINQ сильно упростились задачи манипуляций с данными, поэтому, в целом, с типовыми задачами разработчики справляются сравнительно неплохо.
В итоге есть пропасть между «джуниорами» и «сеньорами». Либо человек умеет набивать строчки кода по примеру, не понимая, как это работает, либо может разбираться в платформе лучше тебя. Я ощущаю острую нехватку тим-лидов на рынке.
ES6 + React или Type Script / Angular, NodeJS; Java / Scala. Очень рекомендую изучить Erlang или Haskell.
Если сегодня всё это можно было бы написать «с нуля», я думаю, стоило бы выделить небольшое ядро всей платформы — систему CLR-типов и сборщик мусора. Это должна быть основа, а вот всё остальное уже могло бы подключаться к платформе чем-то вроде «плагинов».
Таким образом, одно и то же ядро работало бы во всех версиях платформы, что дало бы большую гибкость. А уже команды разработчиков конкретной платформы могли бы добавлять остальной функционал, по модели «plug-and-play».
Уточнение терминологии
Среда выполнения
платформа
Пакет SDK
platform
CLI
NuGet
Дополнительные сведения см. в документации NuGet.
Дополнительные сведения см. в следующих ресурсах:
Модели выполнения.
Для получения дополнительной информации см. Common Language Runtime.
XAML Islands
XAML Islands — это набор компонентов, позволяющих разработчикам использовать новые элементы управления Windows 10 (элементы управления XAML UWP) в своих текущих приложениях WPF, Windows Forms и собственных приложениях Win32 (таких как MFC). Вы можете располагать свои "острова" элементов управления XAML UWP где угодно внутри ваших приложений Win32.
Эти острова XAML стали возможны потому, что в Windows 10 версии 1903 появился набор API, которые позволяют размещать содержимое XAML UWP в окнах Win32 с помощью обработчиков окон (HWnds). Обратите внимание, что использовать XAML Islands могут только приложения, работающие в Windows 10 версии 1903 и более поздних версий.
- Элементы управления упаковкой WebView, WebViewCompatible, InkCanvas, MediaPlayerElement и MapControl переносят некоторые элементы управления XAML UWP в элементы управления Windows Forms или WPF, скрывая концепции UWP для их разработчиков.
- Элемент управления WindowsXamlHost для Windows Forms и WPF позволяет загружать в остров XAML другие элементы управления XAML UWP и пользовательские элементы управления, не заключенные в оболочку.
Никита kekekeks Цуканов, Гуру велосипедостроения:
Есть, правда, в покрытии технологии один большой пробел: кроссплатформенный UI, который пока толком не закрыт, хотя и есть решения.
Вы можете сделать сколь угодно замечательный продукт, но если о нём никто не знает, то им никто не будет пользоваться.
По сути мы сейчас получаем по переносимости аналог С, но со всеми преимуществами среды с управляемым кодом.
Как мне кажется, наибольший эффект можно получить от синергии, когда у вас на сервере, десктопе и всех мобильных устройствах используется один язык, одна технология. В таком сценарии переключаться между участками кодовой базы может практически любой разработчик из команды, вы так же можете разделять один и тот же код между элементами системы, если потребуется.
Также можно начать очередную дискуссию на тему преимуществ компилируемых языков со строгой статической типизацией, но тут очень много людей с разными мнениями.
Я не заметил роста числа низкоквалифицированной рабочей силы «работающей за еду», как это в своё время произошло с PHP, но и сильного кадрового голода тоже не наблюдаю.
Если вы хотите писать устанавливаемые приложения, работающие с пользователем, то для начала стоит освоить десктопный WPF и сопутствующие ему библиотеки (пощупать MVVM-фреймворки типа Caliburn.Micro, Prism, MvvmCross, разобраться с внутренностями XAML), а затем уже открывать для себя разработку под мобильные устройства, где придётся ещё и изучать их.
Модели развертывания
Можно установить несколько версий среды выполнения параллельно, чтобы запускать зависящие от платформы приложения, предназначенные для разных версий среды выполнения. Дополнительные сведения см. в разделе Целевые платформы.
Исполняемые файлы создаются для конкретных целевых платформ, которые указываются с помощью идентификатора среды выполнения (RID).
Интегрированные среды разработки
Онлайн-среда Visual Studio Code, которая в настоящее время доступна в виде бета-версии.
Поддержка параллельного выполнения и автономные EXE-файлы
После выпуска новой версии .NET Core вы можете обновлять каждое приложение на компьютере по мере необходимости, не беспокоясь о влиянии на другие приложения. Новые версии .NET Core устанавливаются в свои собственные каталоги и существуют "параллельно" друг с другом.
Библиотеки среды выполнения.
Entity Framework Core
LINQ позволяет писать декларативный код для работы с данными. Данные могут быть представлены разными формами (например, объектами в памяти, содержимым базы данных SQL или XML-документом), но обычно создаваемый код LINQ не отличается для каждого из источников данных.
Поддержка Windows Forms и WPF
Читайте также: