終於開始了，微軟的野心將通過全場景開發平台dotnet 5體現得淋漓盡致！
筆記 .net5 , .net高級技術 , c# , 原創
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現在都在談論全場景開發，也就是用一套開發工具，可以開發包括但不限於桌面、移動、IOT、遊戲、Web等平台的應用。這樣對於開發人員是非常爽的。本文將介紹微軟推出的開發平台：.net 5，這個開發平台將完美地滿足我們的各種開發需求。.net 5也是.net家族的下一代產品。
我們只需要使用.net 5，就可以為Windows、Linux、macOS、iOS、Android、tvOS、watchOS、Web等平台開發應用，是不是很酷呢？本文會介紹一下.net 5的一些新特性。並親手開發我們的第一個基於.net 5的程式。
從.NET Core項目開始以來，微軟已經向該平台添加了大約五萬個.NET Framework API。 .NET Core 3.0為了縮小與.NET Framework 4.8的功能差距，添加了Windows Forms，WPF、Entity Framework6等功能。.NET5在此基礎上，利用.NET Core和Mono的優勢創建了一個單一平台，你可以將其用於所有的現存的.net程式碼，一個完整的與.net framework平齊的跨平台開發平台終於誕生了。
微軟計劃在2020年11月發布.NET 5的正式版，目前已經發布了.NET 5的預覽版。
1. .NET 5 = 下一代.NET Core
.NET 5是.NET Core的下一步計劃。 該項目旨在通過一些下面的一些方式來改進.NET：
（1）擁有單一的.NET運行時和框架，該框架可在任何地方使用，並具有統一的運行時，開發者在任何地方都可以使用他們的開發經驗；
（2）通過充分利用.NET Core，.NET Framework，Xamarin和Mono來擴展.NET的功能；
（3）用單個程式碼庫構建該產品，開發人員（Microsoft和社區）可以一起工作並一起擴展，從而改善了所有方案；
這個新的項目和方向改變了.NET的遊戲規則。 使用.NET 5，無論您要構建哪種類型的應用，程式碼和項目文件的外觀看起來都是一樣的。 你將可以使每個應用程式訪問相同的運行時，API和語言特性。 這包括幾乎每天都致力於corefx的新性能改進。
當然，目前.net core擁有的仍然繼續存在並完善，例如：
（1）在GitHub上的開源和面向社區；
（2）跨平台支援；
（3）支援利用特定於平台的功能，例如Windows上的Windows Forms和WPF以及從Xamarin到每個本地平台的本地綁定；
（4）高性能；
（5）並排安裝（多個.net core版本共存）；
（6）多種開發工具（Visual Studio、Visual Studio for Mac和Visual Studio Code）；
下面是.net 5的一些新特性：
（1）在運行時體驗上有更多選擇（見下面的內容）；
（2）Java互操作性將在所有平台上可用；
（3）在多個作業系統上將支援Objective-C和Swift的互操作；
（4）CoreFX將得到擴展，以支援.NET的靜態編譯（ahead-of-time – AOT），佔用更小的空間以及對更多作業系統的支援；
計劃2020-11發布.net 5.0的正式版，以後打算每年11月發布一個主要的版本，下圖是.net的發布計劃表。也就是說，明年的11月份，我們將迎來.net 6.0 LTS。其中LTS是長期支援版。
可能有的同學會注意到，為什麼沒有.NET 4呢？這裡直接跳過了第4版，是因為它會使熟悉.NET Framework的用戶感到困惑，.NET Framework已經使用4.x系列已有很長時間了，此外，微軟想清楚地傳達.NET 5是.NET平台的未來。
除此之外，微軟還藉此機會簡化了命名。 微軟認為，如果只推出一個.NET，就不需要像「core」這樣的澄清術語。 簡稱是一種簡化，也表明.NET 5具有統一的功能和行為。 如果願意，可以繼續使用「 .NET Core」。這就意味著以後微軟官方正式的名字不再有core，而是.NET 6、.NET 7等。
2. 微軟的野心與運行時們
微軟一直想統一各個平台的開發框架，現在終於通過.net 5得以實現。這樣微軟就可以為未來的新平台以近乎零成本移植程式了。而這一切都是從一個跨平台運行時Mono開始的！
Mono是.NET的原始跨平台實現。它最初是.NET Framework的開源替代方案，並隨著iOS和Android設備的流行而轉變為可以開發Android和iOS App。這樣Mono就作為了Xamarin的運行時 成為了Xamarin的一部分。
CoreCLR是用於.NET Core的運行時。它的主要目標是支援雲應用，包括微軟最大的服務，現在也用於Windows桌面，物聯網和機器學習應用程式。
綜上所述，.NET Core和Mono運行時有很多相似之處（畢竟它們都是.NET運行時），但也具有寶貴的獨特功能。使選擇所需的運行時體驗變得有意義。現在微軟正在互相替代CoreCLR和Mono。以便讓它像構建開關一樣簡單，可以在不同的運行時選項之間進行選擇。
下面的內容描述了微軟計劃為.NET 5設計的主要特性。它們提供了清晰的視圖，說明了微軟計劃如何分別以及一起發展兩個運行時。
3. 高吞吐量與高生產率
從一開始，.NET就依靠即時編譯器（JIT）將中間語言（IL）程式碼轉換為優化的機器程式碼。從那時起，我們就建立了行業領先的基於JIT的託管運行時，該運行時具有很高的吞吐量，並且還為開發人員提供了使編程變得快速簡便的體驗。
JIT非常適合長期運行的雲和客戶端方案。他們能夠生成針對特定機器配置（包括特定CPU指令）的程式碼。 JIT還可以在運行時重新生成方法，該技術用於快速JIT，同時如果可以成為一種經常使用的方法，還可以選擇生成程式碼的高度優化版本。
開發者工具是JIT的另一個很好的例子，例如dotnet watch工具對程式碼編輯並繼續運行。工具通常需要在一個進程中多次編譯和載入程式碼，而無需重新啟動，因此需要非常快速地執行。使用.NET Core或.NET Framework的開發人員主要依靠JIT。因此，這種體驗應該看起來很熟悉。
大多數.NET 5工作負載默認使用基於JIT的CoreCLR運行時。 iOS和客戶端Blazor（Web程式集）是兩個值得注意的例外，因為它們都需要提前（AOT）本機編譯。
4. 快速啟動，佔用更少的空間以及和使用更少的記憶體
Mono Project已將大部分精力集中在移動和遊戲機上。該項目的關鍵功能和成果是基於業界領先的LLVM編譯器項目的.NET AOT編譯器。 Mono AOT編譯器使.NET程式碼可以內置到可以在電腦上運行的本地可執行文件中，這與C ++程式碼非常相似。 AOT編譯的應用程式可以在較小的地方高效運行，並在需要時交換吞吐量以進行啟動。
Blazor項目已經在使用Mono AOT。這將是過渡到.NET 5的首批項目之一。微軟會將其用作證明該計劃的方案之一。
AOT解決方案有如下兩種：
（1）需要100％AOT編譯的解決方案；
（2）其中大多數程式碼都是AOT編譯的，但是可以使用JIT或解釋器並將其用於對AOT不友好的程式碼模式（如泛型）；
Mono AOT支援兩種情況。通常，出於安全原因，Apple對於iOS和某些遊戲機要求使用第1類AOT。第2個是首選，因為它提供了AOT的優點而沒有任何缺點。
.NET Native是我們用於Windows UWP應用程式的AOT編譯器，並且是上面列出的第一類AOT的示例。通過該特定實現，限制了你可以使用的.NET API和功能。
iOS，Web程式集和某些遊戲機仍需要AOT編譯。對於需要快速啟動和/或佔用低空間的類似設備的應用程式，AOT編譯將稱為成為一種選擇。
5. 開發第一個基於.NET 5的應用程式（包含斷點調試功能）
到現在為止，我們已經了解了.NET 5的基本功能和目標，以及新特性。是時候開始操練一下了。開發.net應用的IDE有如下3個：
（1）Visual Studio（Windows）
（2）Visual Studio for mac（macOS）
（3）Visual Studio Code（跨平台）
如果使用前兩個IDE，需要安裝2019及以上版本，而且這兩套IDE比較大，安裝需要更長的時間。如果只是學習C#和.NET 5的API，推薦使用Visual Studio Code，這款IDE更輕量，而且使用起來並不比Visual Studio遜色。
在正式開發之前，先要安裝.NET 5，讀者可以到下面的頁面下載.net 5的最新版（注意自己用的OS平台）。
.net 5支援的CPU架構非常全，如下圖所示。如果用Linux或Windows，可以選擇x86架構或ARM架構的機器。
下載完，直接安裝即可，這個不用猶豫，因為so easy，這裡就不詳細介紹安裝過程了。本文使用的是macOS版本的.net 5，其他平台的.net 5版本的使用方法類似。
安裝完.net 5後，可以在終端輸入下面的命令測試一下是否安裝成功。
dotnet –version
如果輸出如下內容，說明.net 5已經安裝成功。
5.0.100-preview.8.20417.9
接下來到下面的頁面去下載Visual Studio Code吧。
讀者需要根據自己使用的作業系統平台下載特定版本的Visual Studio Code，如下圖所示。下載完了，直接安裝或運行即可。
這裡新創建一個名為first的文件夾，然後打開該文件夾，如下圖所示。當滑鼠放到文件夾上時，右側會顯示4個按鈕，其中第2個是新建子文件夾。
現在在first下新建一個名為src的子文件夾，並且在該文件夾的右鍵菜單中點擊「在集成終端中打開」，如下圖所示。
這時會在右下角打開一個終端，在終端輸入dotnet new console命令，會創建一個控制台.net工程，如果輸出如下圖所示的資訊，說明創建.net工程成功了。
這時應該在src目錄中生成一堆文件和目錄，如果Visual Studio Code左側工程樹沒有刷新，重啟一下就出來了。在生成的若干文件中有一個Program.cs文件，是.net 應用的入口文件，因為該文件中有一個Main方法。已經有一行輸出文本的例子了，如下圖所示。
接下來在終端輸入dotnet run命令，系統就會編譯和運行當前的.net 工程，並輸出如下圖所示的結果。
不過現在都是通過命令行運行應用，非常不方便。其實Visual Studio Code也有直接通過IDE運行和調試的功能。現在切換到「運行」頁面，如下圖所示。
然後點擊「創建launch.json文件」鏈接，會彈出如下圖的選項列表，選擇第1個（.NET Core）。
這時會創建一個如下圖所示的launch.json文件。
還需要重新打開一下first工程，然後再次切換到「運行」頁面，會看到上方有一個運行按鈕，如下圖所示。
現在點擊「運行」按鈕，會在終端輸出運行資訊，如下圖所示。
很明顯，程式的輸出資訊也在裡面。
下面我們來編寫一個用於計算階乘的C#程式，程式碼如下：
using System;
namespace src
{
class Program
{
static int factorial(int n) {
if (n == 0 ) {
return 1 ;
} else {
return n * factorial(n - 1 );
}
}
static void Main(string [] args)
{
Console.WriteLine( " 10！ = " + factorial(10 ));
}
}
}
運行程式，會輸出如下內容：
10！ = 3628800
當然，Visual Studio Code同樣支援斷點調試功能，只需要用滑鼠單擊需要設置斷點的程式碼行前面，就會顯示一個表示斷點的紅點，現在運行程式，程式就會停到斷點的位置，然後可以單步跟蹤程式碼了，如下圖所示。
本文是關於.net 5和C# 9的第1篇文章，後續將推出系列文章，詳細介紹如何用Visual Studio Code、Visual Studio 2019、.NET 5以及C# 9開發更複雜的應用。
