CLR执行模型与常见的几个概念

一、CLR执行模型

1.1从代码到程序集

CLR执行的模型是从代码开始，经过编译器生成托管模块，默认情况下可以让多个托管模块和资源生成程序集。下图为其大致过程。

1.2执行程序集

当系统运行托管模块时会检查文件头，判断启用一个32位的进程还是64位的，然后会在其进程中加载对应的MsCorEE.dll，里面有个初始化CLR的一个方法，初始完CLR，加载程序集，进入程序入口方法。在执行Main方法之前，为了能让电脑运行程序，CLR必须让IL程序集转化成指令。首先CLR会建立一个内部的数据结构，用于管理IL方法对CLR的访问，如果函数是第一次对其CLR的访问，那么对应的JIT会让程序集的对应的IL方法通过CLR转化成了指令，然后JIT把指令的地址告诉指向自己的方法，以便以后IL方法可以直接指到电脑上的指令，从而减少像第一次的通过JIT得到指令的过程。大致的图如下

二、CLR常见的几个概念

下面主要介绍几个与CLR有关的常见概念：主要包括程序集，托管模块，CLR，FCL，CLS，CTS。

2.1托管模块：主要由PE32（+）头，CLR头，元数据，IL代码组成

其中PE32（+）头主要标模块的文件类型，生成时间等。还包括了与cpu代码中的信息，如生成代码时适用于32还是64的cpu以及任何的cpu。

CLR头主要包含了需要的CLR版本，托管程序入口的方法（Main方法）MethodDef元数据标识，以及自身的元数据、资源、强名称等。

元数据主要包括托管模块的元数据表，主要是自身的类型定义信息，引用类型信息，如果是一个是单独程序集，还包括程序集的信息，下一篇会着重介绍。

IL代码当源代码通过编译后，就会生成IL代码。IL代码通过CLR中的JIT才能转化成CPU指令。

2.2程序集

程序集：可能是多个托管模块和资源组成，当然也可以是单个模块组成。

其他的几个就用下面的比喻类解释

菜谱：它是基于通用语言基础架构(Common Language Infrastructure，CLI)。它就像一本江湖上失传已久的菜谱。

厨师：通用语言运行平台(Common Language Runtime，CLR)，是对CLI这个架构在Windows平台的实现。简单地理解就是CLR这个厨师，让CLI这本菜谱发挥了其真正的作用。

下面我们来尝尝这些佳肴：

食物：类库(Framework Class Library,FCL)，所有在.NET能够使用的类库。分为两部分，一部分为原料,另一部分为成品菜。

原料：基类库 Base Class Library (BCL)，顾名思义，其中包含一些基础的类，如：IO，String，Net等等。它们是做菜所必需的原料，当然也可以直接吃。
成品菜：FCL中的其他类。这些类库基本上都是引用BCL，在这些类库的基础上做的扩充。如：ADO.NET，ASP.NET，Windows.Forms等等，它们是我们编写程序更加方便，专一。

餐具：公共语言规范Common Language Specification (CLS) 和公共类型系统Common Type System (CTS) ，是CLI的一部分内容，它们的目的是保证各种语言与.NET Framework的兼容性的。就好像有的食客习惯用筷子，有的则喜欢用叉子，像八戒就用九齿钉耙。有了CLS和CTS，各路食客就能使用自己喜欢用的餐具吃上可口的食物了。例如：把C#中的int和VB中的Integer统一映射到System.Int32。

食客：各种语言，C#，VB，等等。

三、总结

本文主要介绍了CLR执行模型和常用的几个概念。希望能从总体上认识一下.net。菜鸟如果有不对的地方，希望大家多多指教！

四、参考资料

http://www.cnblogs.com/eshizhan/archive/2010/01/26/1657041.html

《CLR via C#》

http://www.cnblogs.com/JimmyZhang/archive/2012/11/27/2790759.html

分类: C# CLR