Сергей Зыков - Основы проектирования корпоративных систем

Итак, NET Framework включает CLR и среду, которая определяет порядок взаимодействия классов FCL. При этом существует обобщенная спецификация языков программирования CLS – Common Language Specification, представляющая собой процедуру преобразования кода на каждом из языков программирования, который реализован для платформы. NET во внутренний ассемблер высокого уровня, в некий системный код. Ассемблер именно высокого уровня, потому что будут рассмотрены примеры MSIL-кода, и если читателю приходилось работать с ассемблером для какой-то другой классической платформы, например Intel 8080, 8086 или Z80 для компьютеров Sinclair, или Atari, или Yamaha, в прошлом это было достаточно популярно, то будет видно, что одна инструкция MSIL – это примерно 3–5 инструкций такого стандартного ассемблера.

И еще одно важное понятие – это. NET-приложение, прикладная система, разработанная для выполнения на платформе. NET. Важным ограничением здесь является то, что приложение реализуется, даже если это происходит в рамках компонентного подхода – в виде системы компонентов, только на тех языках программирования, которые поддерживает CLS. Следует заметить, что на самом деле можно разработать транслятор для нового языка программирования и встроить его в. NET. Более того, существует курс, достаточно давно (в начале 2000-х гг.) разработанный для студентов второго курса. Они могли в рамках этого курса за один семестр сделать транслятор для языка программирования для. NET и апробировать его. Это был небольшой язык программирования – подмножество языка C#. Но тем не менее этот пример показывает, что создание и реализация языка программирования для. NET – не такая сложная задача. Большое количество авторских коллективов работает над различными языками. Есть компилятор языка SML, который автор использовал для создания курсов введения в теорию программирования, точнее, той его части, которая посвящена функциональному подходу.

Теперь рассмотрим, какого рода функции выполняет среда CLR и как осуществляется работа библиотеки классов. NET. Естественно, CLR загружает и выполняет код, при этом существует понятие управляемого кода. В случае управляемого кода обеспечивается повышенный уровень безопасности, в частности контроль выхода за границы массива, управление динамической памятью, сборка мусора и т. д. CLR в любом случае следит за памятью при размещении объектов, но при безопасном коде ответственность за использование кода лежит на разработчике, а не на пользователе. Изолируются области памяти, в которых выполняются отдельные приложения или процессы приложения. Осуществляется проверка безопасности кода, в основном на основе механизмов сборок, а также подлинности сборки – на основе номера сборки, цифровой подписи автора и т. д. Кроме того, существует политика безопасности, которая определяет форму сборки.

Поговорим более подробно о том, какого рода окружение может функционировать и какого рода операции могут выполняться. Естественно, осуществляется преобразование промежуточного языка MSIL в машинный код. Поддерживается доступ к метаданным, это понятие будет рассмотрено чуть позже. Осуществляется поддержка обработки исключительных ситуаций, в том числе и межъязыковых. Существует иерархия исключений, которая находится в пространстве имен System.Exceptions. И все нестандартные ситуации, которые могут возникать в том или ином языке приложения, который реализован для среды. NET, отслеживаются CLR и обрабатываются стандартным образом. Можно также создавать и свои пользовательские исключения и обрабатывать их. CLR позволяет осуществить взаимодействие между как управляемым, так и неуправляемым кодом, включая COM-объекты (более подробно об этом будет говориться в разделе, который связан с офисными приложениями). Поддерживаются сервисные возможности для приложений, для разработки программных систем. При этом независимо от того языка, который реализован для платформы. NET, все сервисные возможности поддерживаются в полной мере. Это и отладка кода, и тестирование, и профилирование, и кодирование, и документирование и т. д.

Если говорить о другом аспекте платформы. NET – FCL, то это объектно-ориентированная библиотека, которая включает описание классов, интерфейсов и внутренней системы типов. NET – Common Type System (CTS). Важно, что интерфейсы этой библиотеки классов могут использовать абсолютно все приложения, написанные для платформы. NET, независимо от языка программирования и конкретики программной архитектуры этих приложений. Естественно, это касается и встроенных типов, таких как целый, булевский, вещественный, символьный и т. д., а также типов, которые представлены в виде классов. Если говорить о платформе. NET, то постулируется принцип – каждая сущность является объектом. Поэтому все стандартные типы являются классовыми структурами. Кроме того, классы FCL могут использовать все классы Windows Forms (ранее говорилось об этом подходе к построению интерактивного пользовательского интерфейса), классы, предназначенные для разработки веб-сервисов и других приложений, основанных, например, на ESP.NET, это веб-формы, в частности. Классы, которые базируются на стандартных протоколах, предназначены для приложений в сервисно-ориентированной архитектуре, например Windows Communication Foundation, которая основана на стандартных протоколах XML, FTP, HTTP, SML и Soid и, естественно, протоколе, который поддерживает сервисно-ориентированную архитектуру. Кроме того, со стандартным. NET Framework взаимодействуют все классы, предназначенные для разработки приложений, в том числе и офисных, приложений, которые работают с базами данных, в том числе на основе технологии. NET, и ряд других классов.