.NET Core è un framework multipiattaforma e open-source sviluppato da Microsoft che consente agli sviluppatori di creare applicazioni moderne e ad alte prestazioni per diverse piattaforme, tra cui desktop, mobile e web. Dalla sua introduzione, .NET Core si è evoluto in un potente framework e in un ecosistema che offre numerosi vantaggi rispetto al tradizionale .NET Framework. Questo articolo approfondisce l'architettura di .NET Core ed esplora i suoi vari componenti, tra cui il runtime, il Common Language Runtime (CLR) e altri ancora.
Componenti e runtime di .NET Core
L'architettura di .NET Core può essere classificata a grandi linee in diversi componenti, che lavorano insieme per fornire un ambiente di sviluppo coeso per la creazione di applicazioni. Questi componenti includono:
- Runtime: Il runtime esegue le applicazioni .NET Core e fornisce servizi essenziali come la gestione della memoria, la garbage collection e la compilazione Just-In-Time (JIT).
- Librerie Core: Le librerie del core forniscono un insieme standard di librerie di classi e API per lo sviluppo di applicazioni .NET, che soddisfano varie funzionalità come l'accesso ai dati, l'IO dei file e la comunicazione di rete.
- SDK: Il .NET Core Software Development Kit (SDK) è costituito da strumenti e librerie che assistono gli sviluppatori durante l'intero processo di sviluppo dell'applicazione, comprese la compilazione, il packaging e la distribuzione.
- Strumenti CLI: Gli strumenti dell'interfaccia a riga di comando (CLI) di .NET Core sono un insieme di utilità a riga di comando per la creazione, la costruzione, il test e la distribuzione di applicazioni .NET.
- Common Language Runtime (CLR): Il CLR è un componente fondamentale dell'architettura .NET Core, responsabile di fornire un ambiente di esecuzione gestito per le applicazioni .NET.
- Compilatore Roslyn: Il compilatore Roslyn è un insieme open-source di compilatori C# e Visual Basic, che fornisce un'API per l'analisi del codice che consente agli sviluppatori .NET di creare applicazioni potenti.
Oltre a questi componenti, il runtime .NET Core presenta un design modulare, che consente agli sviluppatori di includere nelle loro applicazioni solo le librerie e i componenti del framework necessari. Ciò si traduce in pacchetti di distribuzione più piccoli e in prestazioni migliori.
Runtime del linguaggio comune (CLR)
Il Common Language Runtime (CLR) è un componente chiave dell'architettura .NET Core, che fornisce un ambiente di esecuzione gestito per le applicazioni .NET. Il CLR gestisce diverse responsabilità, tra cui la gestione della memoria, la gestione delle eccezioni, la sicurezza e l'esecuzione di codice scritto in più linguaggi .NET.
Una delle caratteristiche principali del CLR è la compilazione Just-In-Time (JIT), che converte il codice del linguaggio intermedio (IL) in codice macchina nativo ottimizzato per la piattaforma di destinazione in fase di esecuzione. Ciò consente alle applicazioni .NET di ottenere prestazioni migliori e di sfruttare le ottimizzazioni specifiche della piattaforma.
Il CLR include anche il Garbage Collector (GC), responsabile della gestione automatica della memoria e che assicura che la memoria allocata dall'applicazione venga recuperata quando non è più necessaria. Questo elimina la necessità per gli sviluppatori di gestire manualmente la memoria, riducendo la possibilità di perdite di memoria o altri problemi legati alla memoria.
Un altro aspetto importante del CLR è il suo supporto per l'interoperabilità tra linguaggi. Ciò consente agli sviluppatori di scrivere codice in diversi linguaggi .NET (come C#, VB.NET e F#) e di utilizzarli insieme nella stessa applicazione. L'interoperabilità tra linguaggi è resa possibile dalla capacità del CLR di gestire l'esecuzione di codice scritto in più linguaggi e di garantire un comportamento coerente tra i diversi componenti dell'applicazione.
Il CLR svolge un ruolo fondamentale nell'architettura .NET Core, fornendo un ambiente stabile e gestito per l'esecuzione di applicazioni .NET e sfruttando la potenza dei vari linguaggi .NET.
Librerie e framework core
Nell'architettura .NET Core, le librerie e i framework core sono fondamentali per fornire funzionalità complete a supporto dello sviluppo di applicazioni. Queste librerie consentono la compatibilità multipiattaforma, migliorano le prestazioni e semplificano la base di codice. Si rivolgono a diversi aspetti dello sviluppo di applicazioni, dai componenti dell'interfaccia utente alla logica di backend. Alcuni framework e librerie chiave inclusi in .NET Core sono:
- Libreria di classi base (BCL): BCL è la base del sistema di librerie di .NET Core. Fornisce un'ampia gamma di classi essenziali, tra cui le collezioni, l'IO, il networking e altro ancora. Gli sviluppatori traggono vantaggio da BCL perché consente loro di scrivere codice efficiente in modo più rapido.
- ASP.NET Core: Un potente framework multipiattaforma per la creazione di moderne applicazioni web, API e microservizi. ASP.NET Core è un framework open-source dotato di funzionalità quali prestazioni elevate, sicurezza, dependency injection, middleware e struttura MVC (Model-View-Controller). Si integra direttamente con .NET Core e consente agli sviluppatori di creare applicazioni web scalabili.
- Entity Framework Core (EF Core): EF Core è un framework Object Relational Mapping (ORM) leggero, estensibile e multipiattaforma. Aiuta gli sviluppatori a interagire senza problemi con i database utilizzando query LINQ e a eseguire operazioni CRUD senza scrivere codice SQL. EF Core supporta anche le migrazioni di database, semplificando la manutenzione e l'aggiornamento degli schemi di database.
- Modello di identità e IdentityServer: Queste librerie si concentrano sull'autenticazione, l'autorizzazione e la gestione delle identità per le applicazioni .NET Core. Identity Model è una libreria client che facilita l'interazione con i servizi di token di sicurezza, mentre IdentityServer è un servizio di token di sicurezza estensibile e basato su middleware che consente la sicurezza a livello di API e di app.
- Xamarin: Xamarin è un framework per la creazione di applicazioni mobili multipiattaforma che utilizzano il runtime .NET Core. Consente agli sviluppatori di scrivere il codice una sola volta e di eseguirlo su più piattaforme come iOS, Android e Windows. Xamarin utilizza il rendering dell'interfaccia utente specifico della piattaforma per fornire prestazioni ed esperienza utente simili a quelle native.
Queste librerie e framework, oltre ad altre non menzionate, consentono agli sviluppatori di creare applicazioni ad alte prestazioni con la comodità e la potenza di .NET Core.
Il compilatore Roslyn
Il compilatore Roslyn è un componente importante dell'architettura .NET Core, che consiste in compilatori open-source C# e Visual Basic. Fornisce inoltre un'API di analisi del codice che assiste gli sviluppatori nella creazione di applicazioni attraverso l'analisi dinamica e statica. Il compilatore Roslyn aiuta a semplificare il processo di sviluppo grazie a:
- Trasformando il codice sorgente in codice Microsoft Intermediate Language (MSIL), una rappresentazione del codice sorgente di basso livello e indipendente dalla piattaforma.
- Il supporto di alberi di sintassi, simboli e diagnostica semplifica l'analisi e la modifica del codice.
- Abilitazione di nuove funzionalità del linguaggio, come la corrispondenza dei pattern e i tipi di riferimento annullabili.
- Consentire punti di estensibilità per strumenti di terze parti, come analizzatori di codice e fornitori di refactoring.
Il compilatore Roslyn aumenta l'efficienza del processo di sviluppo di .NET Core e accelera la realizzazione di applicazioni di alta qualità.
Iniezione delle dipendenze e middleware in .NET Core
Iniezione delle dipendenze
La Dependency Injection (DI) è una caratteristica intrinseca di .NET Core che promuove una base di codice disaccoppiata e manutenibile. È una tecnica che incoraggia gli sviluppatori a iniettare le dipendenze nei componenti, anziché codificarle, aumentando così la modularità e la testabilità. .NET Core include un contenitore di inversione del controllo (IoC) integrato che supporta:
- Iniezione di costruttori
- Iniezione di proprietà
- Iniezione di metodi
Nella classe Startup, gli sviluppatori possono registrare e configurare i servizi utilizzando il metodo ConfigureServices(). Ciò consente al runtime .NET Core di risolvere automaticamente le dipendenze e di fornire istanze dei servizi richiesti ai componenti che dipendono da essi.
Middleware
In .NET Core, il middleware è un componente che gestisce le richieste e le risposte HTTP. Forma una struttura simile a una pipeline, in cui ogni componente middleware elabora la richiesta e la passa al middleware successivo o genera una risposta. I componenti middleware sono riutilizzabili e modulari e possono essere combinati in vari modi per costruire pipeline di gestione delle richieste personalizzate.
Gli sviluppatori possono aggiungere o configurare i componenti middleware nel metodo Configure() della classe Startup. I componenti middleware comunemente usati includono:
- Middleware di routing e endpoint per l'instradamento degli URL e il dispacciamento di endpoint.
- Middleware di autenticazione e autorizzazione per la protezione delle applicazioni.
- Middleware per il servizio di file statici per servire risorse statiche (CSS, JavaScript, immagini).
- Middleware di registrazione e gestione degli errori per la tracciabilità e la diagnostica.
- Middleware personalizzato per l'elaborazione avanzata delle richieste e la generazione delle risposte.
La Dependency Injection e il middleware in .NET Core consentono agli sviluppatori di creare applicazioni flessibili, modulari e manutenibili, migliorando l'architettura delle applicazioni e semplificando il processo di sviluppo.
.NET Core e la piattaforma AppMaster
Sebbene la piattaforma AppMaster fornisca principalmente una soluzione no-code per la creazione di applicazioni backend, web e mobili, può integrarsi con le applicazioni .NET Core per un'esperienza di sviluppo ancora più potente. Sfruttando la potenza di .NET Core, gli sviluppatori possono sfruttare la scalabilità, le prestazioni e le capacità multipiattaforma del framework insieme all'ambiente di sviluppo rapido delle applicazioni offerto da AppMaster.
AppMaster possono generare l'API REST endpoints e distribuire le applicazioni costruite con .NET Core nel cloud con un semplice clic, semplificando la creazione, il test e la distribuzione delle applicazioni in modo rapido. L'integrazione con .NET Core consente agli utenti di AppMaster di beneficiare del vasto ecosistema .NET Core, comprese le librerie più diffuse e i componenti di terze parti, migliorando ulteriormente la funzionalità e l'interoperabilità delle loro applicazioni.
I team di sviluppo possono utilizzare .NET Core e AppMaster insieme per ridurre il tempo dedicato alle attività ripetitive, migliorare la qualità complessiva del codice e creare applicazioni ricche di funzionalità e manutenibili in tempi più brevi rispetto ai processi di sviluppo tradizionali.
Conclusione
In conclusione, l'architettura .NET Core offre un framework moderno e multipiattaforma per la creazione di applicazioni scalabili e ad alte prestazioni. Grazie al suo design modulare, ai miglioramenti del runtime e a componenti potenti come il CLR, le librerie core, il compilatore Roslyn e l'integrazione di Dependency Injection e Middleware, .NET Core consente agli sviluppatori di creare applicazioni efficienti e manutenibili.
Integrando .NET Core con la piattaforma AppMaster, gli sviluppatori possono semplificare ulteriormente il processo di sviluppo e sfruttare l'ambiente di sviluppo no-code fornito da AppMaster. Questa combinazione consente un rapido sviluppo delle applicazioni, una facile distribuzione e la flessibilità di adattarsi a requisiti in continua evoluzione, beneficiando al contempo della potenza e delle prestazioni di .NET Core.
Con la continua crescita dell'ecosistema .NET Core, gli sviluppatori possono aspettarsi una gamma ancora più ampia di librerie, strumenti e risorse a supporto delle loro attività di sviluppo delle applicazioni. Comprendendo e adottando l'architettura di .NET Core, i team di sviluppo possono sfruttare tutto il potenziale del framework per creare applicazioni potenti, scalabili e manutenibili per varie piattaforme.
