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前面我們介紹 .NET 歷史時(shí)講過(guò)，微軟基于 .NET Framework 重新設(shè)計(jì)并創(chuàng)造了跨平臺(tái)的 .NET Core，目前已經(jīng)發(fā)展到 .NET 5 版本，它的性能較之前的 .NET Framework 有巨大的提升。而 .NET Framework 產(chǎn)品線也被宣告終止(微軟仍會(huì)繼續(xù)維護(hù)，只是不會(huì)再發(fā)布新版本)，它的最后個(gè)版本 .NET Framework 4.8 成為了絕唱。

.NET Framework 終將成為歷史，我們要把思想從 .NET Framework 跳到 .NET Core/.NET 5+，首先要弄明白它們的執(zhí)行模型和底層架構(gòu)發(fā)生了什么變化。

注：為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，下文所說(shuō)的 .NET Core 包含 .NET Core 和 .NET 5+。

我們先從一個(gè)高的角度來(lái)理解一下 .NET Core 執(zhí)行模型的全貌，后面章節(jié)再?gòu)牡偷慕嵌戎饌€(gè)拆開(kāi)講解各個(gè)模塊。

.NET Core 的執(zhí)行模型有兩種，一種是基于 CoreCLR 運(yùn)行時(shí)，這種和 .NET Framework 的執(zhí)行模型幾乎一樣;另一種是基于 Native AOT 本地運(yùn)行時(shí)，這是 .NET Core 新增的一種執(zhí)行模型。

1基于 CoreCLR

CoreCLR 和原來(lái) .NET Framework 的 CLR(Common Language Runtime，公共語(yǔ)言運(yùn)行時(shí))幾乎是一樣的，只是 CoreCLR 去除了特定于 Windows 操作系統(tǒng)的部分，實(shí)現(xiàn)了跨平臺(tái)。所以除了 CLR 運(yùn)行時(shí)有些不同之外，它們的執(zhí)行模型是一樣的。

注意，平時(shí)我們會(huì)把 CoreCLR 習(xí)慣性地簡(jiǎn)稱(chēng)為 CLR，在 .NET Core 語(yǔ)境中，CLR 指的就是 CoreCLR。

基于 CoreCLR 的執(zhí)行模型用簡(jiǎn)單流程圖表示如下：

源代碼經(jīng)過(guò)編譯器編譯，生成程序集，運(yùn)行的時(shí)候，再由 CLR 針對(duì)不同的操作系統(tǒng)和 CUP 架構(gòu)(如 x86、x64 或 ARM)把程序集編譯成本地代碼(Native Code)，本地代碼可由操作系統(tǒng)直接運(yùn)行。

注：在 .NET 中，本地代碼就是機(jī)器碼(Machine Code)，只是叫法不同。它是處理器能夠理解并直接執(zhí)行的字節(jié)碼指令。所有其他代碼必須翻譯或轉(zhuǎn)換為機(jī)器碼才能在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。

2基于 Native AOT

.NET Core 基于 CoreCLR 提煉出了一個(gè)精簡(jiǎn)版的本地運(yùn)行時(shí)，移除了 JIT 編譯器，保留了垃圾回收器、內(nèi)存管理等模塊。這個(gè)本地運(yùn)行時(shí)之前的代號(hào)叫 CoreRT ，現(xiàn)在叫 Native AOT 。

Native AOT 運(yùn)行時(shí)提供了一套 AOT(Ahead Of Time) 提前編譯機(jī)制，它使用的是新一代的 RyuJIT 編譯器，可以將 .NET Core 程序編譯成本地代碼(機(jī)器碼)，可在宿主機(jī)器直接運(yùn)行，不需要提前安裝 .NET Core 運(yùn)行時(shí)。

基于 Native AOT 運(yùn)行時(shí)的執(zhí)行模型用簡(jiǎn)單流程圖表示如下：

源代碼經(jīng)過(guò)編譯器編譯，直接生成本地代碼，發(fā)布時(shí)將本地代碼和本地運(yùn)行時(shí)一起打包為單個(gè)可執(zhí)行文件，可直接在操作系統(tǒng)上運(yùn)行。

要使用本地運(yùn)行時(shí)，在 VS 中發(fā)布時(shí)請(qǐng)選擇 Self-Contained 模式，同時(shí)需指定目標(biāo)平臺(tái)及 CPU 架構(gòu)(如win-x64、linux-x65等)。由于打包的文件包含本地運(yùn)行時(shí)，所以它要比基于 CoreCLR 發(fā)布的文件要大幾十兆。

使用 Native AOT 本地運(yùn)行時(shí)有兩大好處：一是發(fā)布時(shí)只有一個(gè)文件，已經(jīng)包含本地運(yùn)行時(shí)，不需要提前安裝運(yùn)行時(shí)環(huán)境，可直接在宿主機(jī)上運(yùn)行;二是啟動(dòng)時(shí)本身就是機(jī)器嗎，不要經(jīng)過(guò) JIT 編譯器編譯，啟動(dòng)效率更高。

3小結(jié)

.NET Core 基于 CoreCLR 的執(zhí)行模型和原來(lái) .NET Framework 的執(zhí)行模型是一樣的，沒(méi)有發(fā)生大的變化。另外，.NET Core 新增了一種基于 Native AOT 本地運(yùn)行時(shí)的執(zhí)行模型，它使用了 AOT 編譯機(jī)制，可直接把 .NET Core 程序編譯成機(jī)器碼。

希望大家根據(jù)文中的流程圖理解 .NET Core 兩個(gè)執(zhí)行模型的全貌，并牢記。這有助于我們理解 .NET 程序的運(yùn)行原理，也是面試的高頻話(huà)題。關(guān)于執(zhí)行模型中的主要核心模塊(編譯器、程序集和運(yùn)行時(shí))，后面的章節(jié)再單獨(dú)詳細(xì)講解。