Сергей Зыков - Основы проектирования корпоративных систем

Еще одним важным аспектом, о котором необходимо говорить в связи с компонентными приложениями, являются сборки. Понятие «сборка» во многом аналогично понятию «компонент», если говорить о среде. NET. Для CLR-среды выполнения сборка является нейтральной, независимой от языка программирования, на котором она была написана, будь это родной язык. NET С#, или F#, или какой-то другой язык, важно чтобы обеспечивалось соответствие CLS и CTS, т. е. системе типизации, системе описания языка, которая погружает язык в виртуальную машину. NET. Сборка – это базовый строительный блок приложения на основе. NET Framework, это некая самодостаточная единица или логическая группа одного или нескольких модулей или файлов-ресурсов. При этом модули в составе сборок выполняются под управлением CLR, и сборка может быть самостоятельным приложением, скажем EXE-файлом или динамически подключаемым библиотечным модулем. О DLL-библиотеках уже говорилось, и это тоже формат представления сборки.

Важным понятием является также манифест, или декларация сборки, по сути, это совокупность всех метаданных сборки. То есть служебная информация, которая описывает все ресурсы, необходимые для того, чтобы сборка могла функционировать в среде. NET. Манифест включает все классы и ресурсы, т. е. внешние по отношению к сборке элементы, которые необходимо привлечь, а также те ресурсы, которые экспортируются из сборки наружу, перечисляет зависимости от других сборок, т. е. каким образом сборка функционирует в среде, указывает набор прав, необходимых для корректной работы сборки, цифровую подпись, имя и версию сборки. Приведенная ниже схема (рис. 13.2) иллюстрирует трансляцию и выполнение приложения или сборки, поскольку приложение строится на основе сборок и является совокупностью сборок в среде CLR.

Рис. 13.2.Схема выполнения. NET-приложения в среде CLR

Исходным пунктом является текст, код на одном из языков, который поддерживается CLS и, скажем так, сертифицирован для. NET. Используется стандартный компилятор. NET или внешний компилятор, разработанный для. NET. И происходит трансляция в сборку. Подобная схема уже была рассмотрена, в ней присутствовали фрагменты кода, фрагменты приложений на языках C#, SML, F#, Visual Basic и т. д. В итоге получаются сборки в формате либо DLL, либо EXE. Внутрь этих файлов включены фрагменты кода на MSIL и необходимые метаданные сборки: классы, ресурсы, цифровые подписи, автор, версия и т. д. Далее осуществляется взаимодействие этих метаданных. Загрузчик объединяет их вместе с требуемыми ресурсами из библиотек базовых классов стандартного. NET Framework. Затем JIT компилятор осуществляет финальную трансляцию и сборку этих элементов в среде выполнения и собственно выполнение приложения.

При этом важным понятием является домен приложения, ранее говорилось о доменах в связи с технологией Remoting и другими технологиями, которые осуществляют создание и поддержку распределенных приложений в среде. NET, в частности WCF, веб-сервисы. Речь идет о логическом контейнере сборок, который применяется для осуществления локализации или изоляции приложения внутри процесса. Какие важные свойства доменов нужно запомнить, говоря о компонентных приложениях? Во-первых, что домены изолированы друг от друга. CLR может осуществлять загрузку и выгрузку домена со всеми сборками, которые участвуют в этих доменах. Возможно осуществление дополнительных конфигурационных настроек и надстроек, связанных с обеспечением безопасности, применительно к каждому из доменов. Технологии маршаллинга, о которых уже упоминалось, – это передача данных между границами доменов или процессов. При этом такой обмен данными осуществляется в безопасном режиме. Известно, что существует маршаллинг по имени, по значению, по ссылке. Кроме того, доменная модель поддержана на уровне. NET Framework, существует компонентная модель, в которой основными элементами являются сборки. А если берется более широкая модель COM-объектов, в частности, как это, скажем, происходит при работе с офисными или другими приложениями, что используются внутренние механизмы, которые называются COM InterOP и обеспечивают интероперабельность, взаимодействие. NET-объектов с COM-объектами, по сути, NET-сборок с COM-объектами, и наоборот. При этом не требуется регистрации компонентов в реестре Windows, если речь идет о. NET-приложении.

Что касается видов сборок, выделяются частные и общие, Private и Shared или разделяемые сборки. Если речь идет о частной сборке, то тот набор типов, который в ней описан, может быть использован только приложениями, в состав которых входит эта сборка. Если речь идет о сборках общего доступа, что они могут использоваться любым количеством приложений, не обязательно ограниченным на клиентском компьютере. Ранее говорилось о взаимодействии. NET-компонентов, т. е. по сути – сборок и COM-объектов – более общего класса компонентов. Взаимодействие этих компонентов в среде CLR реализовано на основе механизма оберток или временных оболочек Runtime Callable Wrapper (RCW), который инкапсулирует различия между управляемым и неуправляемым кодом.

NET-сборка содержит управляемый код, COM-объект, вообще говоря, содержит код неуправляемый. Такого рода оболочки или обертки позволяют управлять жизненным циклом COM-объектов, передавать вызовы между управляемым и неуправляемым кодами и осуществлять преобразование параметров методов. Во многом этот подход схож с концепцией веб-сервисов и реализацией сервис-ориентированной архитектуры. То есть более общего расширения, когда можно строить взаимодействующие компоненты, не только созданные под управлением. NET для CLR, но и сторонние компоненты, взаимодействующие по стандартным протоколам типа SOAP и осуществляющие взаимодействие между компонентами корпоративных приложений, построенных на основе той или компонентной модели.

При вызове COM-клиента. NET-среда CLR создает всего одну оболочку, всего одну обертку, независимо от количества ссылок на объект. Это происходит для того, чтобы все обращения к объекту осуществлялись централизованно, единообразно, только посредством этой оболочки. Кроме того, на основе метаданных создаются вызываемый объект и оболочка или обертка для возврата данных, т. е. для передачи данных обратно от. NET-среды COM-клиенту.

Обертка осуществляет управление сборкой мусора на уровне среды CLR. При этом разработка существенно упрощается, поскольку от программиста не требуется слежение за динамической памятью и своевременное ее освобождение. Содержимое сборки можно посмотреть, запустив программу, которая называется ILDAsm.exe (Intermediate Language Dis Assembler). Это достаточно интересная программа с точки зрения ее функционирования, потому что она является очень мощной и восстанавливает код фактически с точностью до идентификаторов. Если говорить об обычном дизассмеблере, то, как правило, он вместо идентификаторов вставляет какие-то свои, системные переменные, и код достаточно тяжело читать. Если для примера рассмотреть простое консольное приложение на C#, которое выводит единственное сообщение на экран – «Hello World», то видно, что оно имеет очень много идентификаторов. Вот SimpleApp – пространство имен, класс у нас называется Class1 и никак иначе, и использует стандартную функцию WriteLine внутри стандартного метода Main.