.NET Core là một khung nguồn mở, đa nền tảng do Microsoft phát triển, cho phép các nhà phát triển xây dựng các ứng dụng hiện đại, hiệu suất cao cho nhiều nền tảng khác nhau, bao gồm máy tính để bàn, thiết bị di động và web. Kể từ khi được giới thiệu, .NET Core đã phát triển thành một khung và hệ sinh thái mạnh mẽ, mang lại một số lợi thế so với .NET Framework truyền thống. Bài viết này sẽ đi sâu vào kiến trúc .NET Core và khám phá các thành phần khác nhau của nó, bao gồm thời gian chạy, Thời gian chạy ngôn ngữ chung (CLR), v.v.
Các thành phần và thời gian chạy .NET Core
Kiến trúc .NET Core có thể được phân loại thành nhiều thành phần, hoạt động cùng nhau để cung cấp môi trường phát triển gắn kết để xây dựng ứng dụng. Các thành phần này bao gồm:
- Thời gian chạy: Thời gian chạy thực thi các ứng dụng .NET Core và cung cấp các dịch vụ thiết yếu như quản lý bộ nhớ, thu gom rác và biên dịch Just-In-Time (JIT).
- Thư viện cốt lõi: Các thư viện cốt lõi cung cấp một bộ thư viện lớp và API tiêu chuẩn để phát triển các ứng dụng .NET, phục vụ cho các chức năng khác nhau như truy cập dữ liệu, tệp IO và giao tiếp mạng.
- SDK: Bộ công cụ phát triển phần mềm .NET Core (SDK) bao gồm các công cụ và thư viện hỗ trợ nhà phát triển trong suốt quá trình phát triển ứng dụng, bao gồm biên dịch, đóng gói và triển khai.
- Công cụ CLI: Công cụ .NET Core Command Line Interface (CLI) là một tập hợp các tiện ích dòng lệnh để tạo, xây dựng, thử nghiệm và triển khai các ứng dụng .NET.
- Thời gian chạy ngôn ngữ chung (CLR): CLR là một thành phần quan trọng của kiến trúc .NET Core, chịu trách nhiệm cung cấp môi trường thực thi được quản lý cho các ứng dụng .NET.
- Trình biên dịch Roslyn: Trình biên dịch Roslyn là một bộ mã nguồn mở gồm các trình biên dịch C# và Visual Basic, cung cấp API phân tích mã cho các nhà phát triển .NET để xây dựng các ứng dụng mạnh mẽ.
Ngoài các thành phần này, thời gian chạy .NET Core có thiết kế mô-đun, cho phép các nhà phát triển chỉ đưa các thư viện và thành phần khung cần thiết vào ứng dụng của họ. Điều này dẫn đến các gói triển khai nhỏ hơn và hiệu suất được cải thiện.
Thời gian chạy ngôn ngữ chung (CLR)
Common Language Runtime (CLR) là thành phần chính của kiến trúc .NET Core, cung cấp môi trường thực thi được quản lý cho các ứng dụng .NET. CLR xử lý các trách nhiệm khác nhau, bao gồm quản lý bộ nhớ, xử lý ngoại lệ, bảo mật và thực thi mã được viết bằng nhiều ngôn ngữ .NET.
Một trong những tính năng chính của CLR là biên dịch Just-In-Time (JIT), giúp chuyển đổi mã Ngôn ngữ trung gian (IL) thành mã máy gốc được tối ưu hóa cho nền tảng đích khi chạy. Điều này cho phép các ứng dụng .NET đạt được hiệu suất được cải thiện và tận dụng các tối ưu hóa dành riêng cho nền tảng.
CLR cũng bao gồm Garbage Collector (GC) , chịu trách nhiệm quản lý bộ nhớ tự động và đảm bảo rằng bộ nhớ được ứng dụng cấp phát sẽ được thu hồi khi không còn cần thiết. Điều này giúp các nhà phát triển không cần phải quản lý bộ nhớ theo cách thủ công, giảm khả năng rò rỉ bộ nhớ hoặc các sự cố khác liên quan đến bộ nhớ.
Một khía cạnh quan trọng khác của CLR là hỗ trợ khả năng tương tác giữa các ngôn ngữ. Điều này cho phép các nhà phát triển viết mã bằng các ngôn ngữ .NET khác nhau (chẳng hạn như C#, VB.NET và F#) và sử dụng chúng cùng nhau trong cùng một ứng dụng. Khả năng tương tác giữa các ngôn ngữ được thực hiện nhờ khả năng của CLR trong việc quản lý việc thực thi mã được viết bằng nhiều ngôn ngữ và đảm bảo hành vi nhất quán giữa các thành phần khác nhau của ứng dụng.
CLR đóng một vai trò quan trọng trong kiến trúc .NET Core, cung cấp một môi trường ổn định, được quản lý để thực thi các ứng dụng .NET và tận dụng sức mạnh của các ngôn ngữ .NET khác nhau.
Thư viện và Framework cốt lõi
Trong kiến trúc .NET Core, các thư viện và khung cốt lõi rất quan trọng trong việc cung cấp các chức năng toàn diện để hỗ trợ phát triển ứng dụng. Các thư viện này cho phép khả năng tương thích đa nền tảng, cải thiện hiệu suất và hợp lý hóa cơ sở mã. Chúng nhắm đến các khía cạnh khác nhau của quá trình phát triển ứng dụng, từ các thành phần giao diện người dùng đến logic phụ trợ. Một số khung và thư viện chính có trong .NET Core là:
- Base Class Library (BCL): BCL là nền tảng của hệ thống thư viện .NET Core. Nó cung cấp một loạt các lớp thiết yếu, bao gồm các bộ sưu tập, IO, mạng, v.v. Các nhà phát triển được hưởng lợi từ BCL vì nó cho phép họ viết mã hiệu quả nhanh hơn.
- ASP.NET Core: Một khung đa nền tảng, mạnh mẽ để xây dựng các ứng dụng web, API và vi dịch vụ hiện đại. ASP.NET Core là một khung nguồn mở đi kèm với các tính năng như hiệu suất cao, bảo mật, nội xạ phụ thuộc, phần mềm trung gian và cấu trúc bộ điều khiển chế độ xem mô hình (MVC). Nó tích hợp trực tiếp với .NET Core và cho phép các nhà phát triển tạo các ứng dụng web có thể mở rộng.
- Entity Framework Core (EF Core): EF Core là một framework ánh xạ quan hệ đối tượng (ORM) nhẹ, có thể mở rộng và đa nền tảng. Nó giúp các nhà phát triển tương tác liền mạch với cơ sở dữ liệu bằng truy vấn LINQ và thực hiện các thao tác CRUD mà không cần viết mã SQL . EF Core cũng hỗ trợ di chuyển cơ sở dữ liệu, giúp việc duy trì và cập nhật lược đồ cơ sở dữ liệu trở nên dễ dàng.
- Mô hình nhận dạng và Máy chủ nhận dạng: Các thư viện này tập trung vào xác thực, ủy quyền và quản lý danh tính cho các ứng dụng .NET Core. Identity Model là một thư viện ứng dụng khách hỗ trợ tương tác với các dịch vụ mã thông báo bảo mật, trong khi IdentityServer là một dịch vụ mã thông báo bảo mật dựa trên phần mềm trung gian, có thể mở rộng, cho phép API và bảo mật cấp ứng dụng.
- Xamarin: Xamarin là một khuôn khổ để xây dựng các ứng dụng di động đa nền tảng sử dụng thời gian chạy .NET Core. Nó cho phép các nhà phát triển viết mã một lần và chạy nó trên nhiều nền tảng như iOS, Android và Windows. Xamarin sử dụng kết xuất giao diện người dùng dành riêng cho nền tảng để cung cấp trải nghiệm người dùng và hiệu suất giống như gốc.
Các thư viện và khung này, cũng như các khung khác không được đề cập ở đây, cho phép các nhà phát triển tạo các ứng dụng có hiệu suất cao với sự tiện lợi và sức mạnh của .NET Core.
Trình biên dịch Roslyn
Trình biên dịch Roslyn là một thành phần quan trọng của kiến trúc .NET Core bao gồm các trình biên dịch C# và Visual Basic mã nguồn mở. Nó cũng cung cấp API phân tích mã hỗ trợ các nhà phát triển xây dựng ứng dụng thông qua phân tích động và tĩnh. Trình biên dịch Roslyn giúp hợp lý hóa quy trình phát triển bằng cách:
- Chuyển đổi mã nguồn thành mã Ngôn ngữ trung gian của Microsoft (MSIL), một biểu diễn cấp thấp, không phụ thuộc vào nền tảng của mã nguồn.
- Hỗ trợ cây cú pháp, ký hiệu và chẩn đoán giúp đơn giản hóa việc phân tích và chỉnh sửa mã.
- Kích hoạt các tính năng ngôn ngữ mới, chẳng hạn như đối sánh mẫu và các loại tham chiếu có thể vô hiệu hóa.
- Cho phép các điểm mở rộng cho các công cụ của bên thứ ba, như trình phân tích mã và nhà cung cấp dịch vụ tái cấu trúc.
Trình biên dịch Roslyn tăng hiệu quả của quá trình phát triển .NET Core và đẩy nhanh quá trình phân phối các ứng dụng chất lượng cao.
Dependency Injection và Middleware trong .NET Core
Tiêm phụ thuộc
Dependency Injection (DI) là một tính năng nội tại trong .NET Core nhằm thúc đẩy cơ sở mã có thể bảo trì và tách rời. Đó là một kỹ thuật khuyến khích các nhà phát triển đưa các phần phụ thuộc vào các thành phần thay vì mã hóa cứng chúng, điều này làm tăng tính mô đun và khả năng kiểm tra. .NET Core bao gồm bộ chứa đảo ngược điều khiển (IoC) tích hợp hỗ trợ:
- xây dựng tiêm
- tiêm tài sản
- phương pháp tiêm
Trong lớp Khởi động, nhà phát triển có thể đăng ký và định cấu hình dịch vụ bằng phương thức ConfigureServices(). Điều này cho phép thời gian chạy .NET Core tự động giải quyết các phụ thuộc và cung cấp các phiên bản dịch vụ cần thiết cho các thành phần phụ thuộc vào chúng.
Phần mềm trung gian
Trong .NET Core, phần mềm trung gian là một thành phần quản lý xử lý phản hồi và yêu cầu HTTP. Nó tạo thành một cấu trúc giống như đường dẫn trong đó mỗi thành phần phần mềm trung gian xử lý yêu cầu và chuyển yêu cầu đó tới phần mềm trung gian tiếp theo hoặc tạo phản hồi. Các thành phần phần mềm trung gian có thể tái sử dụng và theo mô-đun, chúng có thể được kết hợp theo nhiều cách khác nhau để xây dựng các quy trình xử lý yêu cầu tùy chỉnh.
Nhà phát triển có thể thêm hoặc định cấu hình các thành phần phần mềm trung gian trong phương thức Configure() của lớp Khởi động. Các thành phần phần mềm trung gian thường được sử dụng bao gồm:
- Phần mềm trung gian định tuyến và endpoint để định tuyến URL và gửi endpoint.
- Phần mềm trung gian xác thực và ủy quyền để bảo mật các ứng dụng.
- Phần mềm trung gian phục vụ tệp tĩnh để phục vụ nội dung tĩnh (CSS, JavaScript , hình ảnh).
- Ghi nhật ký và xử lý lỗi phần mềm trung gian để truy xuất nguồn gốc và chẩn đoán.
- Phần mềm trung gian tùy chỉnh để xử lý yêu cầu nâng cao và tạo phản hồi.
Dependency Injection và Middleware trong .NET Core cho phép các nhà phát triển xây dựng các ứng dụng linh hoạt, theo mô-đun và có thể bảo trì, nâng cao kiến trúc ứng dụng và đơn giản hóa quy trình phát triển.
Nền tảng .NET Core và AppMaster
Mặc dù nền tảng AppMaster chủ yếu cung cấp giải pháp không cần mã để xây dựng các ứng dụng phụ trợ, web và di động, nhưng nó có thể tích hợp với các ứng dụng .NET Core để có trải nghiệm phát triển mạnh mẽ hơn nữa. Bằng cách tận dụng sức mạnh của .NET Core, các nhà phát triển có thể khai thác khả năng mở rộng, hiệu suất và khả năng đa nền tảng của khung cùng với môi trường phát triển ứng dụng nhanh do AppMaster cung cấp.
AppMaster có thể tạo endpoints API REST và triển khai các ứng dụng được xây dựng bằng .NET Core lên đám mây chỉ bằng một nút bấm, giúp dễ dàng xây dựng, thử nghiệm và triển khai các ứng dụng một cách nhanh chóng. Việc tích hợp với .NET Core cho phép người dùng AppMaster hưởng lợi từ hệ sinh thái .NET Core rộng lớn, bao gồm các thư viện phổ biến và các thành phần của bên thứ ba, nâng cao hơn nữa chức năng và khả năng tương tác của các ứng dụng của họ.
Các nhóm phát triển có thể sử dụng .NET Core và AppMaster cùng nhau để giảm thời gian dành cho các tác vụ lặp đi lặp lại, cải thiện chất lượng mã tổng thể và tạo các ứng dụng có nhiều tính năng, có thể bảo trì trong thời gian ngắn hơn các quy trình phát triển truyền thống.
Phần kết luận
Tóm lại, kiến trúc .NET Core cung cấp một khung hiện đại, đa nền tảng để xây dựng các ứng dụng có thể mở rộng, hiệu năng cao. Với thiết kế mô-đun, các cải tiến về thời gian chạy và các thành phần mạnh mẽ như CLR, thư viện lõi, trình biên dịch Roslyn cũng như tích hợp Dependency Injection và Middleware, .NET Core hỗ trợ các nhà phát triển tạo ra các ứng dụng hiệu quả và có thể bảo trì.
Bằng cách tích hợp .NET Core với nền tảng AppMaster, các nhà phát triển có thể hợp lý hóa hơn nữa quy trình phát triển của họ và tận dụng lợi thế của môi trường phát triển no-code do AppMaster cung cấp. Sự kết hợp này cho phép phát triển ứng dụng nhanh chóng, triển khai dễ dàng và linh hoạt để thích ứng với các yêu cầu luôn thay đổi đồng thời hưởng lợi từ sức mạnh và hiệu suất của .NET Core.
Khi hệ sinh thái .NET Core tiếp tục phát triển, các nhà phát triển có thể mong đợi nhiều thư viện, công cụ và tài nguyên hơn nữa để hỗ trợ các nỗ lực phát triển ứng dụng của họ. Bằng cách hiểu và nắm bắt kiến trúc .NET Core, các nhóm phát triển có thể khai thác toàn bộ tiềm năng của khung để tạo các ứng dụng mạnh mẽ, có thể mở rộng và có thể bảo trì cho các nền tảng khác nhau.
