解读经典《C#高级编程》.Net体系结构 页6-13.章1

闲聊

因为刚开始写公号，不熟练效率不高，我给自己定的时间是，每天抽出三小时来完成公号的工作，不能再多，因为还有工作要做。所以你可能会发现，咦？对比一般的公号又臭又长不一样，你怎么这么短小？短是有原因的，时间有限，我写不了那么长，这是原因之一；原因之二是，这是学习型文章，我翻看大量的技术博客，发现要研究透一篇文章，读者耗费的时间是很长的，需要几个小时，这知识负载太高了，并不是碎片时间阅读能完成的，你也可能就很难坚持。因此篇幅要短，我们从简单的开始做起，逐步形成微习惯。

初期我计划的推送频率是每两天一更，因为是学习型博客，每天学习压力会不会比较大？这是要观察的，另外我自己也还不熟练，产出率不高。

另外，好像前3篇不能打开留言，后面的文章我都会打开留言，你阅读中有任何想法，都可以留言跟我沟通。有个技术的朋友跟我说，你这文章初学者看不懂。我觉得也有可能，因为我们学成者，当走过了学成之路，往往已经淡忘了我们是如何走过来的，所以写的东西初学者可能会看不明白。但我坚持解读“高级经典”的观点还是会坚持，因为入门经典的内容很朴实，其实没什么可解读的，你也就提高不了。学习是困难的，理解不了就多思考，我也会逐步学习用更有穿透性的“第一性原理”来朴实的阐述看起来艰深的道理。

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中间语言（IL）

.Net中间语言（IL）的特性，很大程度上来自于要支持多语言互操作性。要支持多语言互操作性，是因为微软想搞一个大事情，将它的老产品线VB和VC++，VJ++都装入.Net架构中。要支持多语言互操作，就需要实现这些基本功能：

1）继承：一种语言的类能继承另一种语言编写的类。

2）组合：一种语言的类可以包含另外一种语言的类的实例。

3）调用：一个对象能够调用其他语言编写的对象的方法。

4）传递：值和对象应该能在不同类的方法之间传递（传递数据）。

5）调试：调试器应能支持跨语言调试。

这里特别说明下：继承和组合。我们在学习所谓的“面向对象”的编程的时候，往往会用力过度，觉得对象化编程关键是“继承”，然后就设计出一堆继承关系。然而你要提醒自己，“组合”才是你应该多用的，因为继承观念虽好，但它有限制且复杂，因为.Net，Java是单一继承，而C++的多继承又特别复杂，概念虽美，但我们的目标是：更高效的写代码。举个例子，当你考虑B类继承A类时，考虑一下：B类包含A类，如何？这例子可以类比为：当你要继承你爸爸时，你考虑下，你包含你爸爸和你妈妈？我觉得后者更合适。因为你还要继承你妈妈，所以单一继承你爸爸不合适，而且你还会有你爸爸没有的技能，所以用包含挺好。

回到话题，上述如此宏伟的规划，.Net实现了。这就需要中间语言要提供强力支持。很显然我们可以想到，中间语言必须有相当程度的“对象化”特性，才能很好的支持这一点。我们来看看它的特征：

1）面对对象和使用接口

面对对象相当于为不同语言建立了底层的“基本对象”，使不同语言有了相同的底层基础。使用接口使得不同语言可以遵循统一的“契约”（接口即契约）。

2）区分值类型和引用类型

与其他编程语言一样，中间语言提供了预定义的基本数据类型。它分为值类型和引用类型，值类型存储在堆上，引用类型的实例则存储在堆栈上，堆和堆栈是两种不同的内存区域。

3）强数据类型化

强数据类型化非常重要，它使得在不同语言间的数据传递变得简单而高效。中间语言通过“通用类型系统（CTS）”来预定义通用类型，通过“公共语言规范（CLS）”来确保语言的互操作性。

强数据类型化也使得中间语言可以实现对象化管理，从而实现了.Net的垃圾回收机制。中间语言通过“托管堆”存储对象，当托管堆满时调用垃圾回收器清理对象。

“应用程序域”也是个.Net的一个重要特性，传统的应用程序通过COM进行组件调用，此时应用程序和组件使用的是同一块内存，这容易因为COM组件的Bug而导致整个应用程序崩溃。而传统的通过比如CGI进程的方式来隔离内存，又存在进程开销比较大，进程间数据交换效率低的问题。而应用程序域很好的解决了这个问题。这依赖于中间语言的“强数据类型化”，强数据类型化隔绝了对内存的跨域访问，以及通过强类型化，使得数据可以以“对象”的方式传输，极大的提高了数据交换性能。当然应用程序域很少被应用，我自己几乎没用到，一般只在做类似开发工具Eclipse之类的插件式应用时才需要考虑。

4）使用异常来处理错误

因为运行在中间语言之上的高级语言都使用了异常处理机制，所以中间语言需要支持异常的基础结构，使得异常能够在不同语言间传递必要的调试数据信息。

同Java一样，异常在C#中非常重要。因为历史原因，程序员们看到太多的代码都是使用更老旧的语言编写的，比如C，C++等，在这些传统语言中，一般使用方法的返回值来表示错误，比如返回-1表示错误类型1，返回-2表示错误类型2。这在.Net时代已经过时，我看到太多的人在错误的使用异常机制，还在走老旧的错误处理方式。这真是埋没了.Net优秀的异常机制，也是给自己编程挖坑的典范。记住一句话：你压根儿不应该在.Net框架下，考虑用返回值来表示错误！如果你发现在这么想，那么应该立即反省和思考。.Net下的返回值，只需要用于真正要返回的值，如果你的方法没有想要返回的值，那么方法的返回值就应该是void。

5）使用特性（attribute）

中间语言也支持特性。在传统的C++编写COM时会使用特性，它一般是用于给编译器提供一些额外的信息。中间语言对特性进行了功能的拓展。我们可以自定义特性，可以使用反射来应用特性。这在ASP.Net MVC中体现的非常多，它实现了“面向切面编程”，使得代码能得到更好的复用。

后面将继续讲述“程序集”，“名称空间”等中间语言特性。

我们下回分解。

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