使用Mono Runtime Bundle制作安装包让C#桌面应用程序脱离net framework

之前有一个C#版本和ios版本（支持下载学生名单，点名等更多功能，该版本未上app store)的教辅助手帮助学校老师提交成绩到教务系统（浙大正方web版）,一直打算用mfc写一个vc++版本的可以方便的在未安装net framework的电脑上使用，前几天看到一篇文章再谈为什么要使用MONO  ，既然Unity3D游戏(mono内核)可以单独打包脱离net framework,那我的教辅助手一定可以。可是在网上找了一下，中文资料很少，没有讨论具体技术细节的文章（ 让C#程序独立运行(脱离 .NET Framework运行，绿色运行) 是我在移植完成后写教程的时候看到的文章，我的思路和他不太一样，我使用了mkbundle）。

教辅助手虽然功能比较简单，但是比hello world还是有技术含量的。我在测试打包的时候使用hello world没有问题，能够脱离net framework正常显示，但如果更复杂的功能和代码以及引入第三方类库的话，到底有没有问题，我心里没底。 实际在我移植的过程中确实碰到很多问题，这个是简单的测试hello world移植所解决不了的。因此我在解决问题后，写下此文记录一下。

先说一下教辅助手的功能（由于工作原因无法放出该程序代码），简单点说就是要导入excel成绩表并直接提交到教务系统的页面中，为清楚列表如下

1 导入excel成绩表

2 提交至web教务系统

3 可视界面操作

使用的相应技术

1 使用System.Data.Oledb访问excel并将取得内容放入System.Data.DataSet

2 使用System.Net.HttpWebRequest模拟教务系统登录（该系统使用cookieless方式，所以需要先访问一次得到url中生成的sessionid），然后填入课程相关信息，模拟post提交，使用System.Text.RegularExpressions的正则表达式得到所有学生列表，并根据DataSet内容产生新的Post信息，再次利用post方式提交到教务系统中。

3 使用Winform窗口形式

相关软件

window7 professional  64bit

Cygwin

net 2.0/3.5/4.0 framework

mono 2.10.6

gtk 2.12

MonoDevelop 2.8.2

下面说一下我的具体过程

1 首先使用Mono Migration Analyzer（MoMA) 检查已有代码是否可以移植到mono上。我的代码检查通过，但在后继过程发现访问excel功能报错，原因后面会说 。个人感觉MoMA不是很靠谱。

2 使用mono编译教辅助手源码。 这里我使用了MonoDeveloper工具，当然也可以使用类似csc.exe的mcs.exe命令行编译方式。不过由于MonoDevelop没有winform的设计器，而且winform是Win32技术，兼容性在Linux下不是很好, mono建议使用GTK#这种第三方的Form技术来做UI，我这里为了使用MonoDeveloper把winform的代码用gtk重写了，用了一个小时吧，代码分层比较好，比较容易剥离。当然如果你习惯csc.exe的命令行方式，而且你的移植后的程序只在window下面运行，那你可以使用mcs.exe并且不需要gtk重写（未尝试此种方式，感觉应该可行，如果哪位朋友有过相关经验，请告知）。

使用MonoDevelop要求安装mono和gtk,这里要特别注意的是MonoDevelop可以选择使用net framework还是mono进行编译，开始我没有注意我在MonoDevelop下使用net framework编译运行成功，打包后在mono下运行总是出问题，而且出错信息始终为空，浪费了大量时间。

3 在MonoDevelop下选择mono，编译成功后运行失败，报libgda错误，这里解释下问题出现的原因mono下的ole db应该是封装了libgda，而且mono oledb 支持Sql Server,Oralcle,MySql,SqlLite，不支持Excel；至于为什么不支持Excel,很简单Excel实际上是通过COM访问的（这个是微软的,*nix下不支持）。解决的办法就是不用ole db,于是换用CodePlex上的ExcelDataReader,支持mono，ok。

4 MonoDevelop运行时正常而打包后运行时System.Net.HttpWebRequest出错。在运行的时候发现HttpWebRequest无法正常工作，甚至简单的HttpWebRequest.Create(开始怀疑过是cookie container以及url路径问题，均排除，痛苦过程不表)。解决的办法是将machine.config文件一并打包。

参见Issue with embedding machine.config 实际上我们可以从machine.config发现相关HttpWebRequest的配置信息，该文件路径：mono安装目录\etc\mono\mono版本号\machine.config。

5 mkbundle打包。 实际上4和5可以一并说，4中描述的问题导致我频繁的测试mkbundle，尝试加载不同的dll。一度怀疑是打包时dll未正确包含所致，将所需的所有类库lib（system.web.dll、system.net.dll、gac目录等）一并拷贝到运行目录下，仍报错且无任何错误提示，抓狂。这里犯了低级错误检讨一下，mono官网提到mkbundle是一种static linker方式，会将所用到的dll连同应用程序一并embed到一个exe文件中，实际上mkbundle后不再需要类库的dll。

mono的mkbundle使用Unix-like toolchain,所以要在window下使用mkbundle需要安装cygwin（同样痛苦的过程），选择gcc-mingw, mingw-zlib, pkg-config,zlib（注意不要选gcc全部安装，网上说有问题我试过也是如此，完全卸掉gcc只选择gcc-mingw), 然后配置cygwin的~/.bashrc文件中配置

export PATH=$PATH:/cygdrive/c/Mono-2.6.1/bin
export PKG_CONFIG_PATH=/cygdrive/c/Mono-2.10.6/lib/pkgconfig

这里参考Can not compile simple C# application with mkbundle 非常详细

结合我的实际使用说明一下：

无法单独使用mkbundle –o  –-deps 的方式使用mono runtime, 因为mkbundle有一个bug,详见 New: Mkbundle Fails Due To Missing Reference To G_utf16_to_utf8 (2.8.0, Windows XP) 如果直接使用会报

temp.c: In function `main':
temp.c:170: warning: implicit declaration of function `g_utf16_to_utf8'
temp.c:170: warning: assignment makes pointer from integer without a cast
temp.c:185: warning: assignment makes pointer from integer without a cast
/tmp/ccgvpEs0.o: In function `main':
/cygdrive/d/paco/jpegp4d-deploy/temp.c:170: undefined reference to
`_g_utf16_to_
utf8'
/cygdrive/d/paco/jpegp4d-deploy/temp.c:185: undefined reference to
`_g_utf16_to_
utf8'
collect2: ld returned 1 exit status
[Fail]

因此采用mkbundle –c(2012-1-12 更新 在cmd下执行）和gcc -mno-cygwin(2012-1-12 更新 在cygwin下执行）的结合的方式

以下引自Can not compile simple C# application with mkbundle ，感谢Lavir the Whiolet

• 执行: "mkbundle -c -o host.c -oo bundle.o --deps YourAssembly.exe <additional arguments>". 可选-z进行压缩. 完成后得到host.c和bundle.o文件.

• 在host.c文件中移除_WIN32。增加#undef _WIN32如下:

  #ifdef _WIN32
  #include <windows.h>
  #endif
  

  得到:

  #ifdef _WIN32
  #include <windows.h>
  #endif
  #undef _WIN32
  

• 执行: "gcc -mno-cygwin -o ResultantBundle.exe -Wall host.c`pkg-config --cflags --libs mono-2|dos2unix` bundle.o <additional arguments>". 如果你mkbundle 加了-z参数, 你必须在这步增加 –lz

我的补充

     (1) 执行mkbundle是需要embed machine.config的话 增加—machine.config C:\Mono-2.10.6\etc\mono\4.0\machine.config，参考mono project bundles

     (2) 如果引入第三方dll的话（比如我使用了第三方ExcelDataReader的excel.dll), 应该加到mkbundle 的<additional arguments>位置,参考Embedding a JavaScript interpreter with Mono

以我的mkbundle为例

     mkbundle –c –o host.c –oo bundle.o –deps myProgram.exe Excel.dll  --machine-config C:\Mono-2.10.6\etc\mono\4.0\machine.config

更新(2012-01-12)：

mkbundle -c -o host.c -oo bundle.o --deps MonoTA.exe Excel.dll -z --machine-config C:\Mono-2.10.6\etc\mono\4.0\machine.config

6 发布 

   生成的exe文件已经embed mono runtime了，我的应用程序原来32k，使用-z压缩生成后是5MB，有点大不过可以接受。但要脱离net framework在window上执行，还需要调用几个文件，罗列如下（针对mono4.0,我一个个找的，是不是可以做个工具自动查找依赖?）

freetype6.dll
glibsharpglue-2.dll
gtksharpglue-2.dll
intl.dll
libatk-1.0-0.dll
libcairo-2.dll
libexpat-1.dll
libfontconfig-1.dll
libgdk_pixbuf-2.0-0.dll
libgdk-win32-2.0-0.dll
libgio-2.0-0.dll
libglib-2.0-0.dll
libgmodule-2.0-0.dll
libgobject-2.0-0.dll
libgthread-2.0-0.dll
libgtk-win32-2.0-0.dll
libpango-1.0-0.dll
libpangocairo-1.0-0.dll
libpangoft2-1.0-0.dll
libpangowin32-1.0-0.dll
libpng14-14.dll
mono-2.0.dll
MonoPosixHelper.dll
zlib1.dll

总共16.9MB

7 后记

个人感觉，虽然过程曲折了点，但使用mono runtime让软件脱离net framework是完全可行的，而且应该是可以用到生产环境的，也希望mono越来越好。