C# 程序集

程序集

在C#中，程序集是一种将一个或多个文件组合在一起的单元，它是.NET应用程序的基本部署单元。程序集可以包含编译后的IL代码、资源文件、元数据以及其他与应用程序相关的内容。以下是关于C#程序集的一些重要概念：

单文件程序集：

• 单文件程序集是指将所有的代码和资源都打包到一个文件中的程序集。这种类型的程序集在部署时非常方便，因为只需要一个文件即可。

多文件程序集：

• 多文件程序集允许将一个程序集分割成多个文件。这些文件通常包括主程序集文件（包含IL代码和元数据）、模块文件（包含其他IL代码）、资源文件等。

程序集的组成：

• IL代码：编译后的C#代码被转换为IL代码，它是在.NET运行时环境中执行的。
• 元数据：包含程序集的结构、类型信息、成员信息等。元数据使得.NET平台能够进行诸如反射（Reflection）等操作。
• 资源：包含应用程序需要的任何非代码文件，如图像、文本文件、本地化资源等。

程序集清单：

• 程序集清单是一个XML文件，它包含了程序集的元数据信息，例如程序集的名称、版本号、依赖项等。
• 程序集清单还包含了程序集中每个类型的完整名称，以及它们的方法、属性等信息。

程序集的部署：

• 程序集可以部署到本地计算机上，也可以通过网络进行部署。
• 可以将程序集部署到Global Assembly Cache（GAC）中，以供全局使用，并确保多个应用程序可以共享和重用它。

程序集版本控制：

• 每个程序集都有一个版本号，用于标识程序集的不同版本。版本号由四个部分组成：主版本号、次版本号、生成号和修订号。
• 程序集版本控制允许应用程序在使用不同版本的程序集时能够正确地识别和处理它们。

GAC

GAC（Global Assembly Cache）是.NET Framework提供的一个全局程序集存储区域，用于存放共享程序集，这些程序集可供多个应用程序共同使用。以下是关于GAC的一些重要信息：

作用：

• GAC用于存放被多个应用程序所使用的程序集，这些程序集通常是高度共享的、稳定的组件，比如.NET Framework自身的核心组件或者第三方的类库。

位置：

• 在Windows操作系统中，GAC的默认位置是 %windir%\Microsoft.NET\assembly。在64位系统中，GAC有两个目录：GAC_32用于32位程序集，GAC_64用于64位程序集。

程序集部署：

• 要将程序集部署到GAC中，可以使用Gacutil.exe工具或者直接将程序集复制到GAC目录并在GAC目录下创建相应的程序集清单文件。
• 程序集必须具有强名称（Strong Name），即包含唯一的标识符，以确保GAC中没有重复的程序集。

强名称：

• 强名称是一种全局唯一的标识符，由程序集的名称、版本号、文化信息和公钥标记组成。
• 强名称确保在GAC中没有重复的程序集，同时也可以确保程序集不被篡改。

使用GAC：

• 当应用程序需要使用GAC中的程序集时，CLR会首先在GAC中查找该程序集。如果找到匹配的程序集，CLR会加载并执行它。
• 应用程序可以通过程序集的名称、版本号等信息来引用GAC中的程序集。

管理：

• GAC中的程序集可以通过Gacutil.exe工具或者直接在Windows资源管理器中进行管理。
• 管理GAC需要管理员权限。
• 通过使用GAC，可以确保共享程序集的一致性、可靠性和安全性，并提高多个应用程序之间的代码重用性和效率。

二、应用程序域（AppDomain）

AppDomain（应用程序域）是.NET运行时（CLR）中的一个概念，它提供了一个隔离的执行环境，允许在同一进程中执行多个.NET应用程序或组件。以下是对AppDomain的详细解释：

隔离性：

• 每个AppDomain都有自己的虚拟内存空间，以及独立的CLR实例和资源管理器。这意味着在一个AppDomain中加载的程序集和对象不能直接访问另一个AppDomain中加载的程序集和对象。

安全性：

• AppDomain提供了一种安全的执行环境，可以对每个AppDomain设置不同的安全策略和权限。这使得在多个应用程序或组件之间执行代码时能够有效地隔离和保护。

版本隔离：

• 每个AppDomain都可以加载不同版本的程序集，这意味着在同一进程中可以同时运行不同版本的应用程序或组件，而不会发生版本冲突。

动态加载和卸载：

• 应用程序可以在运行时动态地创建、加载和卸载AppDomain，这使得应用程序能够根据需要动态地加载和卸载代码，实现灵活的模块化和扩展性。

配置和设置：

• 每个AppDomain都有自己的配置信息，可以通过配置文件或编程方式来指定其行为和设置。这使得应用程序能够根据需要定制和调整每个AppDomain的行为。

异常处理：

• 每个AppDomain都有自己的异常处理机制，可以独立地捕获和处理异常。这使得在多个应用程序或组件之间执行代码时能够更好地控制异常的处理和恢复。

性能和资源管理：

• AppDomain提供了一种有效的方式来管理和控制系统资源的使用，包括内存、线程、句柄等。这使得在同一进程中执行多个应用程序或组件时能够更好地控制性能和资源消耗。

总之，AppDomain是.NET中实现隔离、安全、版本管理和动态加载的重要机制，它为.NET应用程序提供了灵活、安全和高效的执行环境。

使用场景

• 隔离性: 当你需要在应用程序中执行不受信任的代码时，可以使用应用程序域来隔离这些代码，以防止对主应用程序的破坏。
• 资源管理: 通过在不同的应用程序域中加载和卸载程序集，可以更有效地管理内存和资源。
• 托管插件: 应用程序域使得在应用程序中动态加载和卸载插件变得更容易，这些插件可以在自己的域中执行，而不会影响主应用程序域的稳定性。

需要注意的是，自 .NET Framework 4.0 开始，引入了更轻量级的执行隔离机制，称为任务内部的执行环境（Task Parallel Library's Task-based Asynchronous Pattern，TAP），使得应用程序域在一些场景下可能不再是首选的解决方案。