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.NET Core的前世今生

訊光科技/蘇文瑞

前言

EEP.NET推出至今，已經將近15年的歷史，從最早使用.NET webform技術開始，陸續整合了extjs、DevExpress、Silverlight、jQuery、jQuery Mobile、AngularJS、.NET MVC到最新的RWD等等各種不同框架，有些也廣受客戶好評。

這些訊光所整合在Visual Studio內的技術，都只能在Windows作業系統與Visual Studio開發工具上使用。為了要能擁有Visual Studio拉元件、設定屬性、少寫html這種開發方式的便利性，因此綁定在體積極為龐大的Visual Studio開發工具中，除了需額外購買微軟授權外，也無法跨平台開發。

     直到近兩年.NET Core的出現，即將對EEP.NET的開發方式帶來重大改變。

甚麼是.NET Core

.NET Core 是一個由Microsoft和.NET社區維護的開源通用開發平台。跨平台（支持Windows，macOS和Linux），可用於構建裝置，雲和IoT應用程序。現在已經改名為.NET５。.NET Core可用於建立如下的應用程式，例如：

• Web 應用程式、web Api 和微服務
• 雲端中的無伺服器函式(Serverless)
• 雲端原生應用程式
• 行動應用程式
• 傳統型應用程式(如Windows WPF/Windows Forms)
• 遊戲
• 物聯網 (IoT)
• 機器學習
• 主控台應用程式
• Windows 服務

.NET Core支援多種平台，如Windows、macOS、Linux、Android、iOS、tvOS、watchOS等平台，支援的處理器架構包括 x64、x86、ARM32、ARM64等。支援的語言則包含 C#、F#、Visual Basic等。

其中ASP.NET Core 是.NET Core的重要成員之一，他是一個跨平台的.NET框架，用於在Windows，Mac或Linux上構建基於雲的現代Web應用程序。由Microsoft和社區開發的免費，開放源代碼的Web框架，性能高於ASP.NET。它是一個模塊化框架，可在Windows的完整.NET Framework和跨平台的.NET Core上運行。其架構圖如下:

ASP.NET Core 具有下列優點：

• 用於建置 Web      UI 和 Web API 的統一劇本。
• 可測試性架構。
• Razor Pages 更容易撰寫以頁面為焦點的案例程式碼，也更具生產力。
• Blazor 可讓您在瀏覽器中使用 C# 與 JavaScript。 共用伺服器端與用戶端應用程式邏輯都是以 .NET 撰寫。
• 能夠在      Windows、macOS 和 Linux 上開發並執行。
• 開放原始碼和以社區為焦點。
• 整合現代化的用戶端架構和開發工作流程。
• 支援使用gRPC裝載遠端程序呼叫（RPC）服務。
• 雲端就緒、以環境為基礎的組態系統。
• 內建的相依性插入。
• 輕量、高效能且模組化的 HTTP 要求管線。
• 能夠裝載于下列各項web      server： 如: Kestrel(預設)、IIS、HTTP.sys、Nginx、Apache、Docker等。
• 並存版本控制。

但是需注意的是，.NET Core並未完整移植.NET FrameWork，例如下列功能將無法在.NET 5(.NET Core的下一個版本)中使用:

• ASP.NET Web Forms 的應用程式： ASP.NET Web Forms 僅適用于 .NET      Framework。 ASP.NET Core 無法用於 ASP.NET Web Forms。
• ASP.NET Web Pages 應用程式：ASP.NET Web Pages 未隨附於 ASP.NET Core 中。
• WCF 服務實作。 即使有 wcf 用戶端程式庫 可從 .NET 5      取用 wcf 服務，但 wcf 伺服器的執行目前只在 .NET Framework 中提供。
• 工作流程相關的服務： Windows Workflow Foundation (WF) 、工作流程服務 (單一服務) 中的 WCF      + WF，而 WCF Data Services (之前稱為「ADO.NET 資料服務」 ) 僅適用于 .NET Framework。
• .NET remoting
• ASMX      web service

特別注意的是，.NET Core 已更名為 .NET 5，版本號碼直接定義5，是為了避免與 .NET Framework 4.x 混淆。根據微軟官方說明，.NET Core名稱日後不再有 "Core" 的名稱，但是ASP.NET Core則會繼續保留 "Core"，以避免與 ASP.NET MVC 5 混淆，Entity Framework Core 會保留 "Core" 的名稱，以避免與 Entity Framework 5 和6混淆。 而.Net Framework則已經終止開發了，最終版本為4.8。

為何要用.NET Core

.NET經過多年的發展，幾乎已經成熟了，為何企業還要跟進.NET Core呢? 簡單說明如下:

1.        為了要能跨平台

2.        效能更好，在不少實測中優於node.js

3.        支援在嵌入式裝置廣為使用的ARM 64 CPU 在售價2000元台幣的樹莓派4上也能架設ASP.NET Core 3.0網站了

4.        ASP.NET Core支援docker，將應用程式容器化。因此也可以直接在群暉科技的NAS上運行。

5.        適合開發微服務，一句指令dotnet new webapi -o myMicroservice，就直接建立了一個微服務。

6.        ASP.NET Core支援多種網頁伺服器，不再只能搭配龐大的IIS

7.        開放原始碼，使用最寬鬆的MIT和Apache 2開源協議，文檔協議遵循CC-BY。這將允許任何人任何組織和企業任意處置，包括使用，複製，修改，合併，發表，分發，再授權，或者銷售。

8.        新一代主流開發平台，正在不斷技術創新

9.        微軟已經結束.NET framework開發並終止更新版本，.NET framework已經成為落日技術。因此為了企業長久發展，未來勢必需要更換淘汰此技術。

以下我們整理出.NET Core與.NET Frame有何不同，以表格方式列出兩者差異:

.NET Core的架構

先了解一下.NET Core的前身.NET Framework，.NET Framework是2000年提出的，之後的十多年推出了一系列的版本，目前最終版本為.NET Framework 4.8。由於不斷疊代更新，架構越來越多功能，但是另一方面也越來越臃腫，造成BCL(Base Class Libraries基礎類別庫)與負責執行階段CLR(Common Language Runtime通用語言運行庫)不斷的膨脹。如下圖:

CLI(Common Language Infrastructure) 是一個開放的技術規範，由為微軟、HP與Intel於2000年向ECMA(Ecma International)倡議的，目的是讓規範內定義的高階語言，在無需修正的情況下可以在不同電腦架構上執行。

符合CLI的程式會編譯成CIL(通用中間語言Common Intermediate Language)在執行時透過VES(Virtual Execution System)的JIT(just-in-time compilation)技術編譯成Machine code(機械碼)。CLR是微軟對此標準CLI的實作，我們可以.NET的虛擬機去理解CLR，以Java來說，類似JVM的概念。如下圖所示:

龐大的BCL與CLR，勢必會造成效能影響，也讓跨裝置執行受限，因此微軟也推出了不同裝置版本的.NET Framework。由於各個平台的獨立性高，因此難以開發跨平台與設備的應用程式。

因此，微軟重新開發了新的CLR，稱作CoreCLR(.NET Core Common Language Runtim)，並且重新設計一套新的BCL，稱作CoreFX。

CoreFX是經過完全重寫的BCL，其API不再定義於少數幾個單一的程式集中，而是重新分配在各獨立的模組中，這些模組各自對應單一的程式集，最終透過對應的NuGet下載安裝。因此整體執行速度與所需的資源更少，也符合近年微服務與容器的架構趨勢。

CoreCLR設計時，就考量了主流的作業系統(Windows、Mac OS X與Linux)與CPU架構(x86、x64與ARM)，因此具備跨平台的功能。

.Net 5(.NET Core)的市場回響與未來

根據筆者工作上實際與台灣各中小企業、上櫃上市公司資訊部門的接觸訪談結果，台灣目前(2020年10月)對於.Net 5，幾乎都還處於沒聽過或是觀望階段，還沒看到使用.NET 5開發出來的大型專案。可能由於之前微軟拋棄Silverlight技術、Metro UI的影響，企業不願意追新技術追得太緊。

不過，由於.Net Framework則已經終止開發了，轉換新技術勢在必行。加上微軟近年來擁抱開放原始碼、跨平台的開放態度，受到社群的正面回應。因此考量高效能與能夠在各種平台、裝置、開發場景的應用上，.NET 5勢必會取代原有的.NET Framework，只是時間早晚的問題。