Первый взгляд на платформу .NET
Лекция 1
Программист пишет программу, компьютер ее выполняет. Программа создается на языке, понятном человеку, а компьютер умеет исполнять только программы, написанные на его языке — в машинных кодах. Совокупность средств, с помощью которых программы пишут, корректируют, преобразуют в машинные коды, отлаживают и запускают, называют средой разработки, или оболочкой.
Среда разработки обычно содержит:
1. текстовый редактор, предназначенный для ввода и корректировки текста программы;
2. компилятор, с помощью которого программа переводится с языка, на котором она написана, в машинные коды;
3. средства отладки и запуска программ;
4. общие библиотеки, содержащие многократно используемые элементы программ;
5. справочную систему и другие элементы.
Под платформой понимается нечто большее, чем среда разработки для одного язика. Платформа .NET (произносится «дотнет») включает не только среду разработки для нескольких языков программирования, называемую Visual Studio.NET, но и множество других средств, например, механизмы поддержки баз данных, электронной почты и коммерции.
В эпоху стремительного развития Интернета — глобальной информационной сети, соединяющей компьютеры разных архитектур, важнейшими задачами при создании программ становятся:
1. переносимость —- возможность выполнения на различных типах компьютеров;
2. безопасность — невозможность несанкционированных действий;
3. надежность — способность выполнять необходимые функции в предопределенных условиях; средний интервал между отказами;
4. использование готовых компонентов — для ускорения разработки;
5. межъязыковое взаимодействие — возможность применять одновременно несколько языков программирования.
Платформа .NET позволяет успешно решать все эти задачи. Для обеспечения переносимости компиляторы, входящие в состав платформы, переводят программу не в машинные коды, а в промежуточный язык (Microsoft Intermediate Language, MSIL, или просто IL), который не содержит команд, зависящих от языка, операционной системы и типа компьютера. Программа на этом языке выполняется не самостоятельно, а под управлением системы, которая называется общеязыковой средой выполнения (Common Language Runtime, CLR).
Среда CLR может быть реализована для любой операционной системы. При выполнении программы CLR вызывает так называемый JIT-компилятор, переводящий код с языка IL в машинные команды конкретного процессора, которые немедленно выполняются. JIT означает «just in time», что можно перевести как «вовремя», то есть компилируются только те части программы, которые требуется выполнить в данный момент. Каждая часть программы компилируется один раз и сохраняется в кэше для дальнейшего использования. Схема выполнения программы при использовании платформы .NET приведена на рис. 1.1.
Компилятор в качестве результата своего выполнения создает так называемую сборку — файл с расширением ехе или dll, который содержит код на языке IL и метаданные. Метаданные представляют собой сведения об объектах, используемых в программе, а также сведения о самой сборке. Они позволяют организовать межъязыковое взаимодействие, обеспечивают безопасность и облегчают развертывание приложений, то есть установку программ на компьютеры пользователей.