.NET Framework

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
.NET Framework
NET h rgb 2.png
NETFrameworkEsquemaJoanNE.png
Тип

Компьютерная платформа

Разработчик

Microsoft

Операционная система

Windows NT 4.0, Windows 98, Windows CE, Windows Mobile 2003, Windows Mobile 5, Windows Mobile 6, Windows XP, Windows Server 2003, Windows Vista, Windows Server 2008 R2, Windows 7, Windows Phone 7, Windows 8, Windows Phone 8, Windows Server 2012

Последняя версия

4.5.51209 (6 Мая 2014)

Лицензия

Проприетарное программное обеспечение, MS-EULA

Сайт

http://www.microsoft.com/net

.NET Framework — программная платформа, выпущенная компанией Microsoft в 2002 году. Основой платформы является общеязыковая среда исполнения Common Language Runtime (CLR), которая подходит для разных языков программирования. Функциональные возможности CLR доступны в любых языках программирования, использующих эту среду.

Считается, что платформа .NET Framework явилась ответом компании Microsoft на набравшую к тому времени большую популярность платформу Java компании Sun Microsystems (ныне принадлежит Oracle).

Хотя .NET является патентованной технологией корпорации Microsoft и официально рассчитана на работу под операционными системами семейства Microsoft Windows, существуют независимые проекты (прежде всего это Mono и Portable.NET), позволяющие запускать программы .NET на некоторых других операционных системах.

Разработка[править | править вики-текст]

Разработка платформы началась в 1999 году[1]. Официально о разработке новой технологии было объявлено 13 января 2000 года, в день когда Билл Гейтс официально объявил о передаче поста главы Microsoft Стиву Балмеру. В этот день руководством корпорации была озвучена новая стратегия компании, получившая название Next Generation Windows Services (NGWS, «новое поколение служб Windows»). Новая стратегия должна была объединить в единый набор существующие и будущие разработки Microsoft для предоставления возможности пользователям работать со Всемирной паутиной с беспроводных устройств, обладающих доступом в Интернет, как со стационарных компьютеров[2].

Цели и задачи[править | править вики-текст]

Во время проходящей в тот день пресс-конференции Балмер заявил, что, несмотря на огромные возможности домашних компьютеров, корпорация считает важным обеспечение гарантированной работы служб нового поколения и на устройствах, отличных от ПК. Что касается Гейтса, то аналитик компании Patricia Seybold Group Энн Томас Мейнс, проанализировав его слова, заявила о том, что компании будет полезен отход от ориентации исключительно на стационарные компьютеры и переход к разработке под мобильные устройства. По её оценке, Гейтс провозгласил курс на переход к новой эре работы с компьютером, которая не будет жёстко привязана к Windows[2].

Ввиду небольшой мощности источников питания мобильных устройств хранение и передача приложений должна осуществляться серверами, тогда как на тот момент практически вся пользовательская информация и ПО хранились на стационарных компьютерах локально. Тогда идея перехода к «сервероцентрической» модели имела крепкую поддержку среди руководителей крупнейших IT-компаний. Так, например, Скотт МакНилли, глава Sun Microsystems, объявил о приобретении компании офисного ПО, конкурировавшего с Microsoft Office, для перехода к сервер-клиентскому ПО[2].

У Microsoft на тот момент было множество причин перехода к новой стратегии. Компания доминировала на рынке операционных систем и веб-браузеров, обладала множеством наработок в области ПО для Интернета, включая порталы MSN и WebTV, а также имела долю в компаниях, занимавшихся предоставлением ПО в прокат через Интернет[2]. Кроме того, как позднее вспоминал Андерс Хейлсберг, у корпорации имелось множество различных (и зачастую несовместимых между собой) сред и технологий программирования, поскольку разработка инструментов для программистов была языкоориентированной, то есть для Visual Basic существовал свой набор приложений, а для C++ — свой. Поэтому одной из целей разработки новой платформы было объединение всех наиболее удачных наработок в рамках единой платформы и их унификация. Кроме того, ставилась задача следования всем актуальным тенденциям в области программирования на тот момент. Так, например, новая платформа должна была напрямую поддерживать объектно-ориентированность, безопасность типов, сборку мусора и структурную обработку исключений. Кроме того, корпорации необходимо было предоставить свой ответ набиравшей популярность платформе Java от Sun Microsystems[3].

Согласно озвученным на тот момент планам, в них входила разработка новой версии операционной системы, а также новой версии среды разработки для программистов, которая была бы предназначена для разработки веб-ориентированных приложений. Кроме того, переведён на новую платформу должен был быть и Microsoft Office. Пол Моритц, вице-президент Microsoft, в качестве одной из будущих служб новой стратегии привёл в пример службу Passport, представлявшую собой электронный бумажник, позволяющий пользователям, зарегистрировавшись однажды, совершать онлайн-покупки без необходимости ввода на различных сайтах номеров кредитных карт и персональных данных. Тогда же, на конференции, Балмер привёл пример реализации новой стратегии, которая позволит пациентам решать множество их проблем через Интернет, начиная с чтения своей медицинской карты и заканчивая оплатой счетов от врачей за медицинские услуги[2].

По словам Моритца, основой для новой стратегии компании послужила разработка Windows DNA 2000, представленная в сентябре 1999 года. Windows DNA 2000 объединила в себе новую версию СУБД SQL Server и новые программные инструменты для облегчения разработки веб-приложений[2].

Концепция[править | править вики-текст]

В феврале 2000 года Стив Балмер, выступая на конференции VBITS 2000 в Сан-Франциско, рассказал о новой версии Visual Basic и Visual C++, являвшихся до той поры краеугольными камнями Visual Studio. Поскольку график выхода версий Visual Studio к тому моменту был заметно нарушен (Visual Studio 6.0 вышла в сентябре 1998 года, а до этого выпуски входящих в её состав инструментов происходили ежегодно), то информация о нововведениях вызывала изрядный интерес[4].

Тогда же Балмер и представил концепцию стратегии NGWS (рабочее название которой Балмер счёл весьма ужасным и пообещал сменить его к моменту выпуска) в виде некоей программной платформы, которая позволит пользователям Windows получать доступ к множеству веб-служб. Для этого Microsoft рассчитывала значительно изменить Windows-платформу. Первым шагом к новой версии платформы стала Windows 2000, которую Балмер назвал основой «пользовательского знакомства с Интернет». Windows 2000 являлась одной из частей технологии Windows Distributed interNet Applications (DNA) 2000, в рамках которой была представлена последняя на тот момент схема трёхуровневой модели программирования, впервые представленная на Windows NT 4.0[4].

На тот момент данная схема состояла из клиентской части (Windows- или веб-приложение), среднего уровня, базировавшегося на компонентах COM+, и базы данных (как правило SQL Server). NGWS должна была сменить путь разработки Windows DNA на исключительное использование XML как стандарта обмена данными. XML был выбран потому, что являлся развитием языка разметки HTML, ставшего основным языком разметки во Всемирной паутине, а кроме того он предоставлял удобный способ описания данных. В модели NGWS каждая часть трёхзвенной структуры (клиентское приложение, промежуточный слой и база данных) должна была взаимодействовать с остальными при помощи XML-пакетов. Для упрощения разработки кода с использованием XML предполагалось, что новая версия Visual Studio будет генерировать XML-код, освобождая разработчиков от необходимости ручного написания XML-кода[4].

Так, например, планировалось, что разработчики смогут писать веб-сайт для электронной коммерции целиком на новой версии Visual Basic, а благодаря тому, что обмен информацией будет происходить при помощи XML, разработчики смогут создавать клиентские приложения, функционирующие на Linux, Solaris и Mac OS. То есть, для того, чтобы приложение или операционная система могли взаимодействовать друг с другом нужна была лишь поддержка стандарта с их стороны[4].

Для демонстрации своего замысла Microsoft запустила веб-сайт Passport, зайдя на который, пользователь мог бесплатно завести себе электронный кошелёк (eWallet), упрощавший процесс совершения покупок в интернет-магазинах[4].

Смена названия[править | править вики-текст]

22 июня 2000 года на проходившем в Редмонде Forum 2000 Билл Гейтс заявил о переименовании платформы в Microsoft.Net, объявив при этом, что «стратегия корпорации целиком и полностью будет определяться платформой .Net», а все продукты Microsoft со временем будут переписаны для поддержки этой платформы. Также, по его словам, в течение ближайших двух лет Microsoft планировала выпуск новой версии своей ОС (было озвучено предполагаемое название Windows.Net, позже реализованный как Microsoft Singularity) и комплекта средств разработки, который должен был называться Visual Studio.Net. Помимо этого изменения должны были затронуть и серверные приложения — Microsoft SQL Server, Exchange, BizTalk, а офисный пакет Microsoft Office должен был быть преобразован в Office.Net[5].

К выступлению Гейтса на июньском Forum 2000 было приурочено и опубликование документа под названием Microsoft .NET: Realizing the Next Generation Internet (англ. Microsoft .NET: Создавая Интернет следующего поколения) на официальном сайте Microsoft. В нём приводился общий обзор новой платформы, а само появление новой платформы описывалось как некая «революция». В этом документе впервые было приведено описание (хотя и краткое) технической реализации платформы. Так, разработчикам предлагалось вместо ручного набора большой массы кода собирать свои приложения из готовых блоков, что должно было ускорить разработку ПО. К таким «строительным блокам» относились, в частности, следующие модули:

  • Identity («Личность») — технология, объединяющая Windows-аутентификацию и Microsoft Passport, созданная для обеспечения различных уровней безопасности, начиная от паролей и электронных кошельков и заканчивая смарт-картами и устройствами биометрической идентификации[6].

Презентация предварительной версии .NET[править | править вики-текст]

11 июля 2000 года на PDC во Флориде состоялась презентация предварительной версии .NET Framework, которая была представлена как «часть .NET Platform»[7].

Выпуск первых версий[править | править вики-текст]

12 ноября 2000 года Microsoft опубликовала на своём сайте .NET Framework SDK Beta 1, содержащий всё необходимое для первых опытов с новой платформой. Однако, из-за «сырости» программы компания рекомендовала ставить её только на компьютеры, предназначенные исключительно для тестов. Данный SDK мог работать лишь в Windows 2000, Windows NT 4.0 (содержащий NTOP для поддержки ASP.NET), Windows 98 и Windows ME, причём стабильная работа с незадолго до этого вышедшим SQL Server 2000 вовсе не гарантировалась[8]. Данная версия содержала огромное количество ошибок, начиная с проблем при установке и заканчивая неполной поддержкой собственных пространств имён в зависимости от версии Windows[9].

Базовые принципы проектирования[править | править вики-текст]

Основной идеей при разработке .NET Framework являлось обеспечение свободы разработчика за счёт предоставления ему возможности создавать приложения различных типов, способные выполняться на различных типах устройств и в различных средах[10].

Вторым принципом стало ориентация на системы, работающие под управлением семейства операционных систем Microsoft Windows[10].

Архитектура .NET[править | править вики-текст]

Программа для .NET Framework, написанная на любом поддерживаемом языке программирования, сначала переводится компилятором в единый для .NET промежуточный байт-код Common Intermediate Language (CIL) (ранее назывался Microsoft Intermediate Language, MSIL). В терминах .NET получается сборка, англ. assembly. Затем код либо исполняется виртуальной машиной Common Language Runtime (CLR), либо транслируется утилитой NGen.exe в исполняемый код для конкретного целевого процессора. Использование виртуальной машины предпочтительно, так как избавляет разработчиков от необходимости заботиться об особенностях аппаратной части. В случае использования виртуальной машины CLR, встроенный в неё JIT-компилятор «на лету» (just in time) преобразует промежуточный байт-код в машинные коды нужного процессора. Современная технология динамической компиляции позволяет достигнуть высокого уровня быстродействия. Виртуальная машина CLR также сама заботится о базовой безопасности, управлении памятью и системе исключений, избавляя разработчика от части работы.

Архитектура .NET Framework описана и опубликована в спецификации Common Language Infrastructure (CLI), разработанной Microsoft и утверждённой ISO и ECMA. В CLI описаны типы данных .NET, формат метаданных о структуре программы, система исполнения байт-кода и многое другое.

Объектные классы .NET, доступные для всех поддерживаемых языков программирования, содержатся в библиотеке Framework Class Library (FCL). В FCL входят классы Windows Forms, ADO.NET, ASP.NET, Language Integrated Query, Windows Presentation Foundation, Windows Communication Foundation и другие. Ядро FCL называется Base Class Library (BCL).

Среды разработки[править | править вики-текст]

Среды разработки, поддерживающие .NET:

Приложения .NET также можно разрабатывать в текстовом редакторе, просто вызывая компилятор из командной строки.

Версии[править | править вики-текст]

Microsoft начала разрабатывать .NET Framework в конце 1990-х под именем «Next Generation Windows Services» (NGWS). В 2000 году была выпущена первая бета-версия .NET 1.0.

Стек технологий .NET Framework
Версия Номер версии Дата выхода Visual Studio По умолчанию в Windows
1.0 1.0.3705.0 1 мая 2002 года Visual Studio .NET
1.1 1.1.4322.573 1 апреля 2003 года Visual Studio .NET 2003 Windows Server 2003
2.0 2.0.50727.42 11 июля 2005 года Visual Studio 2005 Windows Vista, Windows 7, Windows Server 2008 R2
3.0 3.0.4506.30 6 ноября 2006 года Visual Studio 2005 + расширения Windows Vista, Windows Server 2008, Windows 7, Windows Server 2008 R2
3.5 3.5.21022.8 9 ноября 2007 года Visual Studio 2008 Windows 7, Windows Server 2008 R2
4.0 4.0.30319.1 12 апреля 2010 года Visual Studio 2010 Windows 8, Windows Server 2012
4.5 4.5.50709.17929 15 августа 2012 года Visual Studio 2012 Windows 8, Windows Server 2012
4.5.1 4.5.50938.18408 17 октября 2013 года Visual Studio 2013 Windows 8.1, Windows Server 2012 R2

.NET Framework 1.0[править | править вики-текст]

Первый релиз .NET Framework вышел 5 января 2002 года для Windows 98, NT 4.0, 2000 и XP. Общая поддержка, осуществляемая компанией Майкрософт, закончилась 10 июля 2007 года, расширенная поддержка закончилась 14 июля 2009 года[11].

.NET Framework 1.1[править | править вики-текст]

Следующий релиз .NET Framework вышел 1 апреля 2003 года. Это была первая версия, автоматически устанавливаемая вместе с операционной системой (Windows Server 2003). Для более старых операционных систем .NET Framework 1.1 была доступна в виде отдельного установочного пакета. Общая поддержка, осуществляемая компанией Майкрософт, закончилась 14 октября 2008 года, а расширенная поддержка закончилась 8 октября 2013 года[11].

.NET Framework 2.0[править | править вики-текст]

Версия 2.0 была выпущена одновременно с Visual Studio 2005, SQL Server 2005 и BizTalk 2006. С выходом версии 2.0 была добавлена поддержка настраиваемых (обобщённых) (англ. generic) классов, анонимных методов, полная поддержка 64-битных платформ x64 и IA-64. Общая поддержка, осуществляемая компанией Майкрософт, закончилась 12 апреля 2011 года, а расширенная поддержка закончится 12 апреля 2016 года[11].

.NET Framework 3.0[править | править вики-текст]

Первоначально .NET Framework 3.0 носила имя WinFX, что отражало её суть: расширение .NET Framework 2.0 с сохранением всех библиотек и добавлением четырёх новых компонентов:

Поддержка, осуществляемая компанией Майкрософт, закончилась 12 июля 2011 года[11].

.NET Framework 3.5[править | править вики-текст]

Как и версия 3.0, .NET 3.5 использует CLR версии 2.0. Новшества по сравнению с .NET Framework 3.0 включают в себя:

  • C# 3.0 и VB.NET 9.0
  • Добавлен язык LINQ и провайдеры LINQ to Objects, LINQ to XML и LINQ to SQL
  • ASP.NET AJAX включён в поставку
  • Расширена функциональность WF и WCF
  • Добавлено пространство имён System.CodeDom

.NET Framework 4.0[править | править вики-текст]

Microsoft анонсировала .NET 4.0 29 сентября 2008 года[12]. Первая бета-версия появилась 20 мая 2009 года, вместе с бета-версией Visual Studio 2010[13]. Нововведения включают в себя:

  • Parallel Extensions — PLINQ (Parallel LINQ) и библиотеку параллельных задач (Task Parallel Library)[14], предназначенные для упрощения программирования для многопроцессорных и распределённых систем
  • Нововведения в Visual Basic и C#
  • Технологию Managed Extensibility Framework (MEF)
  • Полную поддержку IronPython, IronRuby и F#
  • Поддержку подмножеств .NET Framework и ASP.NET в варианте Server Core
  • Поддержку Code Contracts
  • Средства моделирования Oslo и язык программирования M, предназначенный для создания предметно-ориентированных языков и моделей

Окончательная версия .NET Framework 4.0 была выпущена 12 апреля 2010 года вместе с окончательной версией Visual Studio 2010.

.NET Framework 4.5[править | править вики-текст]

При установке удаляет .NET Framework 4.0. Несовместима с Windows XP и более ранними версиями Windows. Нововведения включают в себя:

  • Возможность уменьшения количества перезапусков системы путем обнаружения и закрытия приложений платформы .NET Framework версии 4 во время развертывания.
  • Поддержка массивов, размер которых превышает 2 гигабайта (ГБ) на 64-разрядных платформах.
  • Улучшенная производительность благодаря фоновой сборке мусора для серверов. При использовании серверной сборки мусора в .NET Framework 4.5 фоновая сборка мусора включается автоматически.
  • Фоновая компиляция по требованию (JIT), которая опционально доступна на многоядерных процессорах для повышения производительности приложения.
  • Возможность ограничить, как долго обработчик регулярных выражений будет пытаться разрешить регулярное выражение до истечения времени ожидания.
  • Возможность определить культуру по умолчанию для домена приложения.
  • Поддержка кодировки Юникод (UTF-16) в консоли.
  • Поддержка управления версиями культурных данных сортировки и сравнения строк.
  • Улучшенная производительность при извлечении ресурсов.
  • Улучшения сжатия ZIP
  • Возможность настраивать контекст отражения для переопределения поведения отражения по умолчанию
  • Поддержка версии 2008 стандарта интернационализированных доменных имен в приложениях, когда класс используется в Windows 8
  • Делегирование сравнения строк операционной системе, которая реализует Юникод 6.0, если платформа .NET Framework используется в Windows 8. При работе на других платформах платформа .NET Framework включает собственные сведения о сравнении строк, которые реализуют Юникод 5.xx.
  • Возможность вычисления хэш-кода для строк на основе домена для каждого приложения.

.NET Framework 4.5.1[править | править вики-текст]

.NET Framework 4.5.1 выпущен 17 октября 2013 года вместе с Visual Studio 2013. Эта версия требует Windows Vista SP2 или более свежую версию, и поставляется вместе с Windows 8.1 и Windows Server 2012 R2.

Языки программирования в .NET[править | править вики-текст]

Одной из основных идей Microsoft .NET является совместимость программных частей, написанных на разных языках. Например, служба, написанная на C++ для Microsoft .NET, может обратиться к методу класса из библиотеки, написанной на Delphi; на C# можно написать класс, наследованный от класса, написанного на Visual Basic .NET, а исключение, созданное методом, написанным на C#, может быть перехвачено и обработано в Delphi. Каждая библиотека (сборка) в .NET имеет сведения о своей версии, что позволяет устранить возможные конфликты между разными версиями сборок.

Языки, поставляемые вместе с Microsoft Visual Studio:

  • C#
  • J# — последний раз был включён в Visual Studio 2005
  • VB .NET
  • JScript .NET
  • C++/CLI — новая версия Managed C++
  • F# — член семейства языков программирования ML, включён в Visual Studio 2010

Не встроенные, но активно поддерживаемые:

Критика[править | править вики-текст]

Реализация платформы .NET Framework вызывала и вызывает множество нареканий.

  • Одним из главных объектов критики является менее рациональное использование ресурсов системы по сравнению с другими технологиями. Так, например, несколько приложений, выполняющихся в управляемой среде, стремятся захватить больше ресурсов, чем приложения того же типа, но обладающие более прямым доступом к ресурсам компьютера.
  • Недовольство разработчиков вызывает тот факт, что управляемый CIL-байткод, не подвергшийся обфускации, легко может быть декомпилирован в сравнении с естественным кодом, что может привести к потере коммерческой тайны или дать возможность обхода механизмов контроля соблюдения лицензионных соглашений.
  • С технической точки зрения платформа также подвергается критике из-за отсутствия поддержки вызовов Streaming SIMD Extensions (SSE) в управляемом коде. Правда, в Mono решили эту проблему, добавив поддержку SIMD Extensions версии 2.2 в пространство имён Mono.Simd. (в настоящий момент ведется разработка нового JIT с поддержкой SIMD)
  • Ещё одним поводом для критики является поддержка стандартов, фактически ограничивающих кросс-платформенную реализацию .NET Framework, в результате чего полноценная реализация платформы присутствует лишь для Windows. Частично подобная труднопереносимость компенсируется разработкой нескольких версий платформы для мобильных устройств, а также урезанными версиями .NET Framework для других операционных систем. Однако, несмотря на близость стандартов, принятых при разработке этих версий, конечные реализации полной совместимостью не обладают[15].
  • Новые версии платформы (3.5 и далее) вызвали новую волну недовольства тем, что они не предустанавливаются в версии Windows, предшествовавшие выходу Windows 7, что вынуждает пользователей тратить значительное время на их установку[15].

Mono[править | править вики-текст]

Mono — проект по созданию полноценного воплощения системы .NET Framework на базе свободного программного обеспечения. Основной разработчик проекта Mono — компания Xamarin[16], ранее Novell. После заключения Microsoft договорённости с Novell[17], платформа Mono была официально признана реализацией .NET на Unix-подобных операционных системах: Linux, Mac OS X и других. (Хотя Mono успешно работает и под Microsoft Windows). Однако договорённость касается только Novell и клиентов Novell; также технологии ASP.NET, ADO.NET и Windows Forms не были стандартизированы ECMA/ISO, и использование их в Mono находится под угрозой юридических претензий со стороны Microsoft (претензии возможны только в странах, где существуют патенты на программное обеспечение[18]). Mono предоставляет реализацию ASP.NET, ADO.NET и Windows.Forms, но в то же время рекомендует не использовать эти API[18].

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Стив Резник, Ричард Крейн, Крис Боуэн. Вступление // Основы Windows Communication Foundation для .NET Framework 3.5 = Windows Communication Foundation for .NET Framework 3.5 / Пер. с англ. Слинкина А. А.. — М.: ДМК Пресс, 2008. — С. 16. — 480 с. — ISBN 978-5-94074-465-8
  2. 1 2 3 4 5 6 Redmond maps plans for life after the PC (англ.)
  3. The A-Z of Programming Languages: C# (англ.)
  4. 1 2 3 4 5 An Early Look at Microsoft’s Next Generation Windows Services (англ.)
  5. Windows разделят на услуги
  6. Microsoft .NET: Realizing the Next Generation Internet (англ.)
  7. Microsoft .NET Framework Unites Programming Languages For Web-Based Future (англ.)
  8. MSDN Online Downloads. .NET Framework SDK Beta 1 (англ.)
  9. .NET Framework SDK: Late-Breaking Known Issues (англ.)
  10. 1 2 Principal Design Features of .NET Framework (англ.)
  11. 1 2 3 4 Сведения о жизненном цикле различных версий .NET Framework
  12. CNews: Microsoft анонсировала Visual Studio 2010 и .NET Framework 4.0
  13. Visual Studio 2010 and .NET FX 4 Beta 1 ships!
  14. Task Parallel Library — библиотека параллельных задач
  15. 1 2 Criticism Of Microsoft .NET Framework (англ.)
  16. http://www.xamarin.com
  17. Совместное письмо Novell и Microsoft Сообществу Open Source
  18. 1 2 FAQ: Licensing — Mono

Литература[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]