.NET Framework是Microsoft为开发应用程序而创建的一个富有革命性的新平台。
这句话最有趣的地方是它的含糊不清，但这是有原因的。首先，注意这句话没有说“在Windows操作系统上开发应用程序”。尽管.NET Framework的Microsoft版本运行在Windows操作系统上，但以后将推出运行在其他操作系统上的版本，例如Mono，它是.NET Framework的开发源代码版本(包含一个C#编译器)，该版本可以运行在几个操作系统上，包括各种Linux版本和Mac OS。许多这类项目正在开发，在读者阅读本书时可能就已发布了。另外，还可以在个人数字助手(PDA)类设备和一些智能电话上使用Microsoft .NET Compact Framework(基本上是完整 .NET Framework的一个子集)。使用.NET Framework的一个主要原因是它可以作为集成各种操作系统的方式。
另外，上面给出的.NET Framework定义并没有限制应用程序的类型。这是因为本来就没有限制。.NET Framework可以创建Windows应用程序、Web应用程序、Web服务和其他各种类型的应用程序。
.NET Framework的设计方式保证它可以用于各种语言，包括本书要介绍的C#语言，以及C++、Visual Basic、JScript，甚至一些旧的语言，如COBOL。为此，还推出了这些语言的.NET版本，目前还在不断推出更多的.NET版本的语言。所有 这些语言都可以访问.NET Framework，它们还可以彼此交互。C#开发人员可以使用Visual Basic程序员编写的代码，反之亦然。
所有这些提供了意想不到的多样性，这也是.NET Framework具有诱人前景的部分原因。
1.1.1 .NET Framework的内容
.NET Framework主要包含一个非常大的代码库，可以在客户语言(如C#)中通过面向对象编程技术(OOP)来使用这些代码。这个库分为不同的模块，这样 就可以根据希望得到的结果来选择使用其中的各个部分。例如，一个模块包含Windows应用程序的构件，另一个模块包含联网的代码块，还有一个模块包含 Web开发的代码块。一些模块还分为更具体的子模块，例如在Web开发模块中，有用于建立Web服务的子模块。
其目的是，不同的操作系统可以根据自己的特性，支持其中的部分或全部模块。例如，PDA支持所有的核心.NET功能，但不需要某些更深奥的模块。
部分.NET Framework库定义了一些基本类型。类型是数据的一种表达方式，指定其中最基础的部分(例如32位带符号的整数)，以便使用.NET Framework在各种语言之间进行交互操作。这称为通用类型系统(Common Type System，CTS)。
除了支持这个库以外，.NET Framework还包含.NET公共语言运行库(Common Language Runtime，CLR)，它负责管理用.NET库开发的所有应用程序的执行。
1.1.2 如何用.NET Framework编写应用程序
使用.NET Framework编写应用程序，就是使用.NET代码库编写代码(使用支持Framework的任何一种语言)。本书中所有的示例都使用VS进行开发， VS是一种强大的集成开发环境，支持C#(以及托管和非托管C++、Visual Basic和其他一些语言)。这个环境的优点是便于把.NET功能集成到代码中。我们创建的代码完全是C#代码，但使用.NET Framework，并在需要时利用VS中的其他工具。
为了执行C#代码，必须把它们转换为目标操作系统能够理解的语言，即本机代码，这种转换称为编译代码，由编译器执行。但在.NET Framework下，这个过程分为两个阶段。
1. MSIL和JIT
在编译使用.NET Framework库的代码时，不是立即创建操作系统特定的本机代码，而是把代码编译为Microsoft中间语言(Microsoft Intermediate Language，MSIL)代码，这些代码不专用于任何一种操作系统，也不专用于C#。其他.NET语言，如Visual Basic .NET也可以在第一阶段编译为这种语言，当使用VS开发C#应用程序时，编译过程就由VS完成。
显然，要执行应用程序，必须完成更多的工作，这是Just-In-Time (JIT)编译器的任务，它把MSIL编译为专用于OS和目标机器结构的本机代码。这样OS才能执行应用程序。这里编译器的名称Just-In-Time反映了MSIL仅在需要时才编译的事实。
过去，常常需要把代码编译为几个应用程序，每个应用程序都用于特定的操作系统和CPU 结构。这通常是一种优化形式(例如，为了让代码在AMD芯片上运行得更快)，但有时是非常重要的(例如对于工作在Win9x 和 WinNT/2000环境下的应用程序)。现在就不必要了，因为顾名思义，JIT编译器使用MSIL代码，而MSIL代码是独立于机器、操作系统和CPU 的。目前有几种JIT编译器，每种编译器都用于不同的结构，我们总能找到一个合适的编译器创建所需的本机代码。
这样，用户需要做的工作就比较少了。实际上，可以不考虑与系统相关的细节，把注意力放在代码的功能上就够了。
2. 程序集
在编译应用程序时，所创建的MSIL代码存储在一个程序集中，程序集包括可执行的应用程序文件(这些文件可以直接在Windows上运行，不需要其他程序，其扩展名是.exe)和其他应用程序使用的库(其扩展名是.dll)。
除了包含MSIL外，程序集还包含元信息(即程序集中包含的数据的信息，也称为元数据)和可选的资源(MSIL使用的其他数据，例如声音文件和图 片)。元信息允许程序集是完全自我描述的。不需要其他信息就可以使用程序集，也就是说，我们不会遇到下述情形：不能把需要的数据添加到系统注册表中，而这 种情形在使用其他平台进行开发时常常出现。
因此，部署应用程序就非常简单了，只需把文件复制到远程计算机上的目录下即可。因为不需要目标系统上的其他信息，所以只需从该目录中运行可执行文件即可(假定安装了.NET CLR)。
当然，不必把运行应用程序所需要的所有信息都安装到一个地方。可以编写一些代码，执行多个应用程序所要求的任务。此时，通常把这些可重用的代码放在 所有应用程序都可以访问的地方。在.NET Framework中，这个地方是全局程序集高速缓存(Global Assembly Cache，GAC)，把代码放在这个高速缓存中是很简单的，只需把包含代码的程序集放在包含该高速缓存的目录下即可。
3. 托管代码
在把代码编译为MSIL，再用JIT编译器把它编译为本机代码后，CLR的任务还没有全部完成。用.NET Framework编写的代码在执行(这个阶段通常称为运行时(runtime))时是托管的。即CLR管理着应用程序，其方式是管理内存、处理安全性， 以及允许进行跨语言调试等。相反，不在CLR控制之下运行的应用程序是非托管的，某些语言如C++可以用于编写这类应用程序，例如，访问操作系统的低级功 能。但是，在C#中，只能编写在托管环境下运行的代码。我们将使用CLR的托管功能，让.NET自己与操作系统进行交互。
4. 垃圾回收
托管代码最重要的一个功能是垃圾回收(garbage collection)。这种.NET方法可确保应用程序不再使用某些内存时，这些内存就会被完全释放。在.NET推出以前，这项工作主要由程序员负责， 代码中的几个简单错误会把大块内存分配到错误的地方，使这些内存神秘失踪。这通常意味着计算机的速度逐渐减慢，最终导致系统崩溃。
.NET垃圾回收会频繁检查计算机内存，从中删除不再需要的内容。它没有设置时间帧，可能一秒钟内会进行上千次的检查，也可能几秒钟检查一次，或者随时进行检查，但可以肯定进行了检查。
这里要给程序员一些提示。因为这项工作在不可预知的时间进行，所以在设计应用程序时，必须记得要进行这样的检查。需要许多内存才能运行的代码应自己执行这样的检查，而不是坐等垃圾回收，但这不像听起来那样难。
5. 把它们组合在一起
在继续学习之前，先总结一下上述创建.NET应用程序所需要的步骤：
(1) 使用某种.NET兼容语言(如C#)编写应用程序代码，如图1-1所示。
(2) 把代码编译为MSIL，存储在程序集中，如图1-2所示。
(3) 在执行代码时(如果这是一个可执行文件，就自动运行，或者在其他代码使用它时运行)，首先必须使用JIT编译器将代码编译为本机代码，如图1-3所示。
(4) 在托管的CLR环境下运行本机代码，以及其他应用程序或过程，如图1-4所示。
6. 链接
在上述过程中还有一点要注意。在第(2)步中编译为MSIL的C#代码不一定包含在单独的文件中，可以把应用程序代码放在多个源代码文件中，再把它 们编译到一个程序集中。这个过程称为链接，是非常有用的。原因是处理几个较小的文件比处理一个大文件要简单得多。可以把逻辑上相关的代码分解到一个文件 中，以便单独处理它，这也更易于在需要代码时找到它们，让开发小组把编程工作分解为可管理的块，让每个人编写一小块代码，而不会破坏已编写好的代码部分或 其他人正在处理的部分。
