使用程序集和模块

 

程序集预览（Assembly Overview）       

        任何.NET二进制代码使用的.NET运行时是一个或一组程序集组成的。当你编译一个应用程序时，实际上是在创建一个程序集。

        任何时候构建一个EXE或DLL文件时必须使用/t:library编译参数创建与该应用程序相对应的包含清单（manifest）的程序集，清单（manifest）记录了.NET运行时程序集的相关信息。另外，使用/t:module编译参数，创建一个以.netmodule为扩展名的DLL 文件，这个DLL文件不包含清单。换句话说，虽然逻辑上模块（module）依然是一个DLL文件，但是它不属于程序集，当编译应用程序或使用程序集生成工具（the Assembly Generation tool）时必须使用/addmodule开关将这个DLL文件加入到其他程序集中。

清单数据（Manifest Data）

       程序集的清单有不同的方法存储。若编译一个独立的应用程序或DLL文件，清单与程序或DLL的PE结合在一起，这称为单一文件的程序集（single-file assembly）。多文件程序集（multifile assembly）是指清单以另外一个独立实体的形式作为程序集的一部分，或者作为程序集中的一个模块。

       同样程序集的定义很大程度取决你如何使用它。从客户的角度来看，程序集是模块、导出类型、（必需、可选）资源的命名和版本化（versioned）的集合。从程序集创建者的角度来看，程序集是客户能使用的一组相关联的模块、类型、资源、导出的方法的封装包（mean of packaging）。也就是说，清单是程序集和用户之间沟通的桥梁。下面列出程序集中清单包含的信息：

·          程序集名称（Assembly name）

·          版本信息（Versioning information）

        版本信息是由四个不同的部分组成的版本号，分别是主版号、子版号、构建序号、修订号。

·          （可选的）共享名和带符号的程序集散列（An（Optional）shared name and signed assembly hash）

        主要是关于程序集部署的相关信息。

·          文件（Files）

         包含在程序集中的文件列表。

·          引用的程序集（Referenced assemblies）

         直接引用的外部程序集列表。

·          类型（Types）

        程序集内部的所有类型及模块映像包含的类型的列表。（This is list of all types in the assembly with a mappig to containing the type.）

·          安全（Security）

        安全权限的列表，权限已明确地被程序集抛弃。（permissions This is a list of security permissions that are explicity refused by the assembly.）

·          定制属性（Custom attributes）

·          产品信息

        包含公司、商标、产品及版权信息。

 

程序集的优势

·          程序集的封装：将多个模块封装到一个物理文件，起到性能优化的作用。当你创建一个应用程序并使用多文件程序集时，.NET运行时只需加载相关的模块。这种策略起到减少应用程序的工作集。

·          程序集的部署

             在.NET框架中程序集是最小的部署单元。虽然它诱人的说，程序集是部署应用程序的方法，但是技术上并不是如此。许多关于程序集部署的正确的观点是：在.NET中程序集应该看作一个窗体的类部署（class deployment）－就像Win32中的一个DLL文件。一个单独的应用程序是由多个程序组成的。

             因为程序集是自描述的（self-desciribing），所以部署程序集最简单的方法就是直接把程序集复制到目的文件夹。当尝试运行包含这个程序集的应用程序时，清单将向.NET运行时提供包含在这个程序集中的方法信息。另外，清单（manifest）也向应用程序提供该程序集所引用的外部程序集的相关信息。

             许多通过公共方法部署的程序集依然是私有的程序集，即程序集被复制到文件夹，但它们不是共享的。缺省情况下程序集是私有的，除非明确地指定程序集为共享程序集（shared assembly）。

·          程序集的版本

             使用程序集另外一个主要优势是程序集内置了版本号。程序集中止了DLL地狱。DLL地狱是指当一个应用程序重写了一个被其他应用程序引用的DLL文件，而该应用程序引用的是低版本的同名DLL文件，这就造成了引用低版本DLL的应用程序运行出错，这种情况。虽然Win32资源文件格式内置了版本资源类型，但是操作系统不会强制执行任何版本控制，以便依赖这个DLL文件的应用程序能正常运行。

             基于这个问题，清单不仅包含程序集本身的版本信息，也包含了该程序集所有被引用的程序集和这些程序集的版本信息。因为有了这个体系结构，.NET运行时能确保版本规则被支持，当出现新版本的程序集时，版本不兼容的共享DLLs由操作系统自动安装，使得应用程序可以继续正常运行。

// DllTestServer.cs
// Build with the following command-line switches:
//     csc /t:library DllTestServer.cs
public class DllTestServer
{
    public static void Foo()
    {
        System.Console.WriteLine("DllTestServer.Foo " +
            "(DllTestServer.DLL)");
    }
}

// DllTestClient.cs
// Build with the following command-line switches:
//     csc DllTestClient.cs /r:DllTestServer.dll 
using System;
using System.Diagnostics;
using System.Reflection;

class DllTestClientApp
{
    public static void Main()
    {
        Assembly DLLAssembly =
            Assembly.GetAssembly(typeof(DllTestServer));
        Console.WriteLine("\nDllTestServer.dll Assembly " +
            "Information"); 
        Console.WriteLine("\t" + DLLAssembly);

        Process p = Process.GetCurrentProcess();
        string AssemblyName = p.ProcessName + ".exe";
        Assembly ThisAssembly = Assembly.LoadFrom(AssemblyName);
        Console.WriteLine("DllTestClient.exe Assembly " +
            "Information"); 
        Console.WriteLine("\t" + ThisAssembly + "\n");

    Console.WriteLine("Calling DllTestServer.Foo");
    DllTestServer.Foo();
    }
}

 

用多个模块创建程序集（Creating Assembies with Multiple Modules）

   模块是基于DLL，但是它不是真正意义上的DLL，它必须被包含程序集中。示例：

// NetModuleTestServer.cs
// Build with the following command-line switches:
//     csc /t:library NetModuleTestServer.cs
public class NetModuleTestServer
{
    public static void Bar()
    {
        System.Console.WriteLine("NetModuleTestServer.Bar(NetModuleTestServer.netmodule)");
    }
}

// NetModuleTestClientApp.cs
// Build with the following command-line switches:
//
// csc addmodule:NetModuleServer.netmodule NetModuleTestClientApp.cs
using System;
using System.Diagnostics;
using System.Reflection;

class NetModuleTestClientApp
{
    public static void Main()
    {
        Assembly DLLAssembly = Assembly.GetAssembly(
            typeof(NetModuleTestServer));
        Console.WriteLine("\nNetModuleTestServer.dll Assembly " +
            "Information");
        Console.WriteLine("\t" + DLLAssembly);

        Process p = Process.GetCurrentProcess();
        string AssemblyName = p.ProcessName + ".exe";
        Assembly ThisAssembly = Assembly.LoadFrom(AssemblyName);
        Console.WriteLine("NetModuleTestClient.exe Assembly " +
            "Information");
        Console.WriteLine("\t" + ThisAssembly + "\n");

        Console.WriteLine("Calling NetModuleTestServer.Bar");
        NetModuleTestServer.Bar();
    }
}

 

创建共享程序集

   若要创建一个在多个应用程序使用的程序集，并且版本信息相当重要，则必须共享程序集。若要共享程序集，必须给程序集指定强名称。可以通过.NET SDK提供强名称工具（the Strong Name tool）创建强名称。使用强名称有四个主要理由：

·          它是.NET生成唯一的全局名称的机制

·          因为强名称工具生成的密钥对包含了一个签名，你可以判断程序集创建之后是否被篡改。（Because the generated key pair includes a singature,you can tell whether an assembly has been tampered with after its original creation.）

·          强名称能防止第三方在你构建的程序集的基础上发表新的版本。这是因为密钥对包含签名起了作用，因为第三方不知道你的私钥。

·          当.NET加载程序集时，运行时会自动验证调用者是否合法。（When .NET load an assembly,the runtime can verify that the assembly came from the publisher that the caller is expecting.）

创建强名称的步骤：

·          使用强名称工具为程序集创建一个强名称。示例：

    sn -k InsideCSharp.key

·          在客户端源代码文件中添加属性AssemblyKeyFile，把强名称指定给程序集。

 

使用全局程序集缓存工作

   .NET每次加载程序集时都会创建一个代码缓存区，通常成为全局程序集缓存。使用全局程序集缓存有三个作用:

·          存储从Internet或文件服务器下载的代码。注：从一个特定的应用程序加载的代码存储在缓冲中的私有区域，以防止其他程序集访问。

·          存储被多个.NET应用程序共享的组件数据。利用全局缓存工具将程序集加载到缓存全局区域，使得该程序集可以被本地机器的所有应用程序访问。

·          程序集的本地代码是预运行时编译的，同时存储在全局程序集缓存区。（native code versions of assemblies that have been preJITted are stored in the cache.）

 

缓存视图

1、在windows\assembly文件夹中可以查看程序集的相关信息，如版本号、语言（culture）、公钥标记等等信息。

2、在命令行使用gacutil。其中-i参数：加载程序集；-u参数：卸载程序集（可以指定版本号）、-l参数：列出程序集的相关信息。