.NET Core to wieloplatformowy framework o otwartym kodzie źródłowym opracowany przez firmę Microsoft, który umożliwia programistom tworzenie nowoczesnych, wydajnych aplikacji dla różnych platform, w tym komputerów stacjonarnych, urządzeń mobilnych i sieci. Od momentu wprowadzenia, .NET Core ewoluował w potężny framework i ekosystem, oferując kilka zalet w porównaniu z tradycyjnym .NET Framework. W tym artykule zagłębimy się w architekturę .NET Core i zbadamy jej różne komponenty, w tym środowisko uruchomieniowe, Common Language Runtime (CLR) i inne.
Komponenty .NET Core i środowisko uruchomieniowe
Architekturę .NET Core można ogólnie podzielić na kilka komponentów, które współpracują ze sobą, aby zapewnić spójne środowisko programistyczne do tworzenia aplikacji. Składniki te obejmują:
- Runtime: Środowisko uruchomieniowe wykonuje aplikacje .NET Core i zapewnia podstawowe usługi, takie jak zarządzanie pamięcią, odśmiecanie i kompilacja Just-In-Time (JIT).
- Biblioteki podstawowe: Biblioteki podstawowe zapewniają standardowy zestaw bibliotek klas i interfejsów API do tworzenia aplikacji .NET, obsługujących różne funkcje, takie jak dostęp do danych, IO plików i komunikacja sieciowa.
- SDK: Zestaw .NET Core Software Development Kit (SDK) składa się z narzędzi i bibliotek, które pomagają programistom w całym procesie tworzenia aplikacji, w tym kompilacji, pakowania i wdrażania.
- Narzędzia CLI: Narzędzia .NET Core Command Line Interface (CLI) to zestaw narzędzi wiersza poleceń do tworzenia, budowania, testowania i wdrażania aplikacji .NET.
- Common Language Runtime (CLR): CLR jest krytycznym komponentem architektury .NET Core, odpowiedzialnym za zapewnienie zarządzanego środowiska wykonawczego dla aplikacji .NET.
- Kompilator Roslyn: Kompilator Roslyn to zestaw kompilatorów C# i Visual Basic o otwartym kodzie źródłowym, zapewniający interfejs API do analizy kodu dla programistów .NET w celu tworzenia wydajnych aplikacji.
Oprócz tych komponentów środowisko uruchomieniowe .NET Core charakteryzuje się modułową konstrukcją, która pozwala programistom na dołączanie do swoich aplikacji tylko niezbędnych bibliotek i komponentów frameworka. Skutkuje to mniejszymi pakietami wdrożeniowymi i lepszą wydajnością.
Common Language Runtime (CLR)
Common Language Runtime (CLR) jest kluczowym komponentem architektury .NET Core, zapewniającym zarządzane środowisko wykonawcze dla aplikacji .NET. CLR obsługuje różne obowiązki, w tym zarządzanie pamięcią, obsługę wyjątków, bezpieczeństwo i wykonywanie kodu napisanego w wielu językach .NET.
Jedną z podstawowych funkcji CLR jest kompilacja Just-In-Time (JIT), która konwertuje kod języka pośredniego (IL) na natywny kod maszynowy zoptymalizowany pod kątem platformy docelowej w czasie wykonywania. Pozwala to aplikacjom .NET osiągnąć lepszą wydajność i wykorzystać optymalizacje specyficzne dla platformy.
CLR zawiera również Garbage Collector (GC), który jest odpowiedzialny za automatyczne zarządzanie pamięcią i zapewnia, że pamięć przydzielona przez aplikację jest odzyskiwana, gdy nie jest już potrzebna. Eliminuje to potrzebę ręcznego zarządzania pamięcią przez programistów, zmniejszając ryzyko wycieków pamięci lub innych problemów związanych z pamięcią.
Innym ważnym aspektem CLR jest jego wsparcie dla interoperacyjności międzyjęzykowej. Pozwala to programistom na pisanie kodu w różnych językach .NET (takich jak C#, VB.NET i F#) i używanie ich razem w tej samej aplikacji. Interoperacyjność międzyjęzykowa jest możliwa dzięki zdolności CLR do zarządzania wykonywaniem kodu napisanego w wielu językach i zapewnienia spójnego zachowania w różnych komponentach aplikacji.
CLR odgrywa kluczową rolę w architekturze .NET Core, zapewniając stabilne, zarządzane środowisko do wykonywania aplikacji .NET i wykorzystywania możliwości różnych języków .NET.
Podstawowe biblioteki i struktury
W architekturze .NET Core podstawowe biblioteki i frameworki mają kluczowe znaczenie dla zapewnienia kompleksowych funkcji wspierających tworzenie aplikacji. Biblioteki te zapewniają kompatybilność międzyplatformową, poprawiają wydajność i usprawniają bazę kodu. Są one ukierunkowane na różne aspekty tworzenia aplikacji, od komponentów interfejsu użytkownika po logikę zaplecza. Niektóre kluczowe frameworki i biblioteki zawarte w .NET Core to:
- Base Class Library (BCL): BCL jest podstawą systemu bibliotek .NET Core. Zapewnia szeroki zakres niezbędnych klas, w tym kolekcje, IO, sieci i inne. Deweloperzy korzystają z BCL, ponieważ pozwala im ona na szybsze pisanie wydajnego kodu.
- ASP.NET Core: Potężny, wieloplatformowy framework do tworzenia nowoczesnych aplikacji internetowych, interfejsów API i mikrousług. ASP.NET Core to framework typu open-source, który oferuje takie funkcje jak wysoka wydajność, bezpieczeństwo, wstrzykiwanie zależności, oprogramowanie pośredniczące i struktura model-widok-kontroler (MVC). Bezpośrednio integruje się z .NET Core i pozwala programistom tworzyć skalowalne aplikacje internetowe.
- Entity Framework Core (EF Core): EF Core to lekki, rozszerzalny i wieloplatformowy framework Object Relational Mapping (ORM). Pomaga programistom w płynnej interakcji z bazami danych za pomocą zapytań LINQ i wykonywaniu operacji CRUD bez pisania kodu SQL. EF Core obsługuje również migracje baz danych, ułatwiając utrzymywanie i aktualizowanie schematów baz danych.
- Identity Model i IdentityServer: Te biblioteki koncentrują się na uwierzytelnianiu, autoryzacji i zarządzaniu tożsamością dla aplikacji .NET Core. Identity Model to biblioteka kliencka, która ułatwia interakcję z usługami tokenów bezpieczeństwa, podczas gdy IdentityServer to rozszerzalna, oparta na oprogramowaniu pośredniczącym usługa tokenów bezpieczeństwa, która umożliwia zabezpieczenia na poziomie interfejsu API i aplikacji.
- Xamarin: Xamarin to framework do tworzenia wieloplatformowych aplikacji mobilnych przy użyciu środowiska uruchomieniowego .NET Core. Umożliwia programistom pisanie kodu raz i uruchamianie go na wielu platformach, takich jak iOS, Android i Windows. Xamarin wykorzystuje renderowanie interfejsu użytkownika specyficzne dla platformy, aby zapewnić natywną wydajność i wrażenia użytkownika.
Te biblioteki i frameworki, a także inne niewymienione tutaj, umożliwiają programistom tworzenie wysokowydajnych aplikacji z wygodą i mocą .NET Core.
Kompilator Roslyn
Kompilator Roslyn jest istotnym składnikiem architektury .NET Core, która składa się z kompilatorów C# i Visual Basic o otwartym kodzie źródłowym. Zapewnia on również interfejs API analizy kodu, który pomaga programistom w tworzeniu aplikacji poprzez analizę dynamiczną i statyczną. Kompilator Roslyn pomaga usprawnić proces rozwoju poprzez:
- Przekształcanie kodu źródłowego w kod Microsoft Intermediate Language (MSIL), niskopoziomową, niezależną od platformy reprezentację kodu źródłowego.
- Obsługa drzew składni, symboli i diagnostyki upraszcza analizę i edycję kodu.
- Umożliwienie korzystania z nowych funkcji języka, takich jak dopasowywanie wzorców i typy referencyjne o wartości null.
- Umożliwienie punktów rozszerzalności dla narzędzi innych firm, takich jak analizatory kodu i dostawcy refaktoryzacji.
Kompilator Roslyn zwiększa wydajność procesu rozwoju .NET Core i przyspiesza dostarczanie wysokiej jakości aplikacji.
Wstrzykiwanie zależności i oprogramowanie pośredniczące w .NET Core
Wstrzykiwanie zależności
Wstrzykiwanie zależności (DI) to nieodłączna funkcja .NET Core, która promuje oddzieloną i łatwą w utrzymaniu bazę kodu. Jest to technika, która zachęca programistów do wstrzykiwania zależności do komponentów zamiast kodowania ich na stałe, co zwiększa modułowość i testowalność. .NET Core zawiera wbudowany kontener inwersji kontroli (IoC), który obsługuje:
- Wstrzykiwanie konstruktora
- Wstrzykiwanie właściwości
- Wstrzykiwanie metod
W klasie Startup deweloperzy mogą rejestrować i konfigurować usługi przy użyciu metody ConfigureServices(). Pozwala to środowisku uruchomieniowemu .NET Core na automatyczne rozwiązywanie zależności i dostarczanie instancji wymaganych usług do komponentów, które od nich zależą.
Oprogramowanie pośredniczące
W .NET Core oprogramowanie pośredniczące jest komponentem, który zarządza obsługą żądań i odpowiedzi HTTP. Tworzy strukturę podobną do potoku, w której każdy komponent oprogramowania pośredniczącego przetwarza żądanie i przekazuje je do następnego oprogramowania pośredniczącego lub generuje odpowiedź. Komponenty oprogramowania pośredniczącego są wielokrotnego użytku i modułowe, można je łączyć na różne sposoby w celu tworzenia niestandardowych potoków obsługi żądań.
Programiści mogą dodawać lub konfigurować komponenty oprogramowania pośredniczącego w metodzie Configure() klasy Startup. Powszechnie używane komponenty oprogramowania pośredniczącego obejmują:
- Routing i oprogramowanie pośredniczące endpoint do routingu adresów URL i wysyłki endpoint.
- Oprogramowanie pośredniczące uwierzytelniania i autoryzacji do zabezpieczania aplikacji.
- Statyczne oprogramowanie pośredniczące do serwowania statycznych zasobów (CSS, JavaScript, obrazy).
- Oprogramowanie pośredniczące do rejestrowania i obsługi błędów w celu śledzenia i diagnostyki.
- Niestandardowe oprogramowanie pośredniczące do zaawansowanego przetwarzania żądań i generowania odpowiedzi.
Wstrzykiwanie zależności i oprogramowanie pośredniczące w .NET Core umożliwiają programistom tworzenie elastycznych, modułowych i łatwych w utrzymaniu aplikacji, ulepszając architekturę aplikacji i upraszczając proces programowania.
.NET Core i platforma AppMaster
Podczas gdy platforma AppMaster zapewnia przede wszystkim rozwiązanie bez kodu do tworzenia aplikacji backendowych, internetowych i mobilnych, może integrować się z aplikacjami .NET Core, zapewniając jeszcze bardziej zaawansowane wrażenia programistyczne. Wykorzystując moc .NET Core, programiści mogą wykorzystać skalowalność, wydajność i wieloplatformowe możliwości frameworka wraz z szybkim środowiskiem programowania aplikacji oferowanym przez AppMaster.
AppMaster Mogą generować REST API endpoints i wdrażać aplikacje zbudowane z .NET Core w chmurze za jednym kliknięciem przycisku, co ułatwia szybkie tworzenie, testowanie i wdrażanie aplikacji. Integracja z .NET Core pozwala użytkownikom AppMaster korzystać z rozległego ekosystemu .NET Core, w tym popularnych bibliotek i komponentów innych firm, co dodatkowo zwiększa funkcjonalność i interoperacyjność ich aplikacji.
Zespoły programistów mogą wspólnie korzystać z .NET Core i AppMaster, aby skrócić czas poświęcany na powtarzalne zadania, poprawić ogólną jakość kodu i tworzyć bogate w funkcje, łatwe w utrzymaniu aplikacje w krótszym czasie niż tradycyjne procesy programistyczne.
Podsumowanie
Podsumowując, architektura .NET Core oferuje nowoczesny, wieloplatformowy framework do tworzenia wysokowydajnych, skalowalnych aplikacji. Dzięki modułowej konstrukcji, ulepszeniom środowiska uruchomieniowego i potężnym komponentom, takim jak CLR, podstawowe biblioteki, kompilator Roslyn oraz integracja Dependency Injection i Middleware, .NET Core umożliwia programistom tworzenie wydajnych i łatwych w utrzymaniu aplikacji.
Integrując .NET Core z platformą AppMaster, deweloperzy mogą jeszcze bardziej usprawnić swój proces rozwoju i skorzystać ze środowiska programistycznego no-code dostarczanego przez AppMaster. Takie połączenie pozwala na szybkie tworzenie aplikacji, łatwe wdrażanie i elastyczność w dostosowywaniu się do stale zmieniających się wymagań, jednocześnie korzystając z mocy i wydajności .NET Core.
W miarę rozwoju ekosystemu .NET Core, deweloperzy mogą spodziewać się jeszcze większego zakresu bibliotek, narzędzi i zasobów wspierających ich wysiłki w zakresie tworzenia aplikacji. Dzięki zrozumieniu i przyjęciu architektury .NET Core, zespoły programistyczne mogą wykorzystać pełny potencjał frameworka do tworzenia wydajnych, skalowalnych i łatwych w utrzymaniu aplikacji dla różnych platform.
