Загальномовне виконуюче середовище Common Language Runtime(CLR) .Схема компіляції .NET-додатків

Common Language Runtime (CLR) – общая для языков среда исполнения, которая является краеугольным камнем в фундаменте организации вычислительных процессов всей концепции.NET с помощью её решаются основные задачи повышения надёжности и безопасности программ, платформенной независимости.

Все исполняемые модули.NET-приложений (CLR-модули) реализуются не в виде машинного кода, а с помощью так называемого байт-кода по спецификациям промежуточного языка Microsoft Intermediate Language (MSIL), т.е. каждый совместимый с.NET компилятор должен преобразовывать исходный код на языке высокого уровня в двоичный MSIL-код, который уже затем будет исполняться в среде CLR.

MSIL называют также псевдоассемблером, так как он определяет набор команд процессора, однако в данном случае процессором является CLR. MSIL содержит ~ 100 команд.

В отличие от Java, CLR выполняет код не в режиме классического интерпретатора, а путём предварительной компиляции в машинный код отдельных фрагментов программы или целого приложения

.NET-приложения исполняются иначе, чем традиционные Windows-приложения. Такие программы компилируются фактически в два этапа. На первом этапе исходный код компилируется во время построения проекта и вместо исполняемого файла с машинными кодами получается сборка ²⁾ (assembly), содержащая команды промежуточного языка MSIL (Microsoft Intermediate Language — промежуточный язык Microsoft). Код IL сохраняется в файле на диске. При этом файлы MSIL (сокращенно IL), генерируемые компилятором, например, С#, идентичны IL-файлам, генерируемым компиляторами с других языков.NET. В этом смысле платформа остается в неведении относительно языка. Самой важной характеристикой среды CLR является то, что она общая; одна среда выполняет как программы, написанные на С#, так и программы на языке VB.NET.

Второй этап компиляции наступает непосредственно перед фактическим выполнением страницы. На этом этапе CLR транслирует промежуточный код IL в низкоуровневый собственный машинный код, выполняемый процессором. Процесс происходит следующим образом: при выполнении.NET-программы системы CLR активизирует JIT-компилятор, который затем превращает MSIL во внутренний код процессора. Этот этап известен как оперативная компиляция "точно к нужному моменту" (Just-In-Time) или JIT-компиляция (JIT'ing), и он проходит одинаково для всех приложений.NET (включая, например, приложения Windows). При исполнении программы CLR берет на себя управление памятью, контроль типов и решает за приложение ряд других задач. На рис.3.6. показан этот двухэтапный процесс компиляции.

Стандартный JIT-компилятор работает по запросу. Когда вызывается тот или иной метод, JIT-компилятор анализирует IL-код и производит высокоэффективный машинный код, выполняемый очень быстро. JIT-компилятор достаточно интеллектуален, чтобы распознать, был ли код уже скомпилирован, поэтому во время выполнения программы компиляция происходит лишь при необходимости. По ходу своего выполнения.NET-программа работает все быстрее и быстрее, так как повторно используется уже скомпилированный код.

Спецификация CLS подразумевает, что все языки платформы.NET генерируют очень похожий IL-код. Кроме того, при компилировании программы в дополнение к MSIL формируется еще один компонент — метаданные. Они описывают данные, используемые программой, и это позволяет коду взаимодействовать с другим кодом. В результате объекты, созданные на одном языке, доступны и могут наследоваться на другом. То есть можно создать базовый класс на языке VB.NET, а производный от него класс — на языке С#.

В целом при написании приложения создается так называемый управляемый код (managed code), который выполняется под контролем среды исполнения CLR-приложения, не зависящей от языка. Поскольку приложение запускается под контролем CLR, управляемый код должен соответствовать определенным требованиям,т. е. компилятор должен создать MSIL-файл, предназначенный для CLR, а также использовать библиотеки.Net Framework, при выполнении которых он получает множество преимуществ, включая современное управление памятью, способность совмещать языки, высокий уровень безопасности передачи данных, поддержку контроля версии и понятный способ взаимодействия компонентов программного обеспечения.

Рис. 3.6. Схема компиляции.NET-приложения

Таким образом, компиляция.NET делится на два этапа с целью предоставления разработчикам удобных условий и мобильности. Перед созданием низкоуровневого машинного кода компилятору необходимо знать, в какой операционной системе и на каком базовом оборудовании будет функционировать приложение. Благодаря двум этапам компиляции можно создать скомпилированную сборку с кодом.NET и распределить ее более чем на одну платформу.

Конечно, компиляция не будет столь полезна, если ее выполнение будет необходимо каждый раз при запросе пользователем Web-страницы. Приложения ASP.NET не нужно компилировать всякий раз при запросе Web-страницы или Web-службы. Вместо этого код IL создается один раз и повторно генерируется только при изменении исходного кода. Подобным образом файлы собственного машинного кода кэшируются в системном каталоге.

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: