در این مقاله به معرفی Net. فریم‌ورک «NET Framework.» به عنوان یکی از چارچوب‌های قدرتمند توسعه نرمافزار پرداخته شده است. این چارچوب که توسط مایکروسافت «Microsoft» توسعه یافته، ابزارها و کتابخانه‌هایی متنوع برای ساخت برنامههای دسکتاپ، وب، و موبایل ارائه می‌دهد. این مقاله یک نگاه جامع به ویژگی‌ها، مزایا، و محدودیت‌های این چارچوب ارائه می‌دهد.
مقدمه
همانطور که گفته شد Net. فریم‌ورک یک چارچوب توسعه نرمافزار است که توسط مایکروسافت ارائه شده و یک محیط اجرایی و مجموعه‌ای از کتابخانهها و ابزارها برای ساخت و اجرای برنامهها در سیستم‌عامل‌های ویندوز فراهم میکند. این چارچوب شامل زبانهای برنامهنویسی مختلفی از جمله #C# ،F و Visual Basic است و از انواع مختلف برنامهها مانند برنامههای دسکتاپ، وب، موبایل و بازی پشتیبانی میکند.
- NET Framework. دو بخش اصلی دارد:
- محیط اجرایی مشترک زبان CLR (Common Language Runtime): مسئول مدیریت اجرای کد نوشته‌شده به هر یک از زبانهای پشتیبانی‌شده است.
- کتابخانه کلاس (NET Framework Class Library): این کتابخانهها مجموعه بزرگی از توابع و کلاس‌های از پیش ساخته‌شده را ارائه می‌دهد که میتوان از آن‌ها برای ایجاد طیف وسیعی از برنامهها استفاده کرد.
- یکی از مزایای کلیدی NET Framework.، پشتیبانی از انواع زبانهای برنامهنویسی است. این ویژگی به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد زبانی را انتخاب کنند که بهترین تناسب را با نیازها و تخصص آن‌ها داشته باشد و از همان مجموعه ابزارها و کتابخانه‌های ارائه‌شده توسط این فریم‌ورک بهره‌مند می‌شوند.
- مزیت دیگر NET Framework.، پشتیبانی از انواع مختلف برنامهها است. این چارچوب شامل کتابخانهها و ابزارهایی برای ایجاد برنامههای دسکتاپ، وب، موبایل و بازی است، که آن را به گزینه‌ای چندمنظوره برای توسعه‌دهندگانی که روی پروژه‌های متنوع کار می‌کنند، تبدیل میکند.
- Net. فریم‌ورک ویژگی‌هایی برای بهبود امنیت «Security»، قابلیت اطمینان «Reliability» و عملکرد «Performance» برنامهها ارائه می‌دهد. این ویژگی‌ها شامل امنیت دسترسی به کد «code access security»، مدیریت خودکار حافظه «automatic memory management» و ترجمه به‌موقع Just In Time (JIT) هستند که به بهبود سرعت اجرای برنامهها کمک میکند.
- این چارچوب به گونه‌ای طراحی شده است که با دیگر فناوریهای مایکروسافت، مانند Microsoft SQL Server، Microsoft SharePoint و Microsoft Office، یکپارچه شود. این یکپارچگی می‌تواند توسعه برنامه‌هایی که به‌صورت یکپارچه با محصولات مایکروسافت کار می‌کنند را آسان‌تر کند.
به طور کلی، NET Framework. یک پلتفرم توسعه قدرتمند و چندمنظوره است که طیف گسترده‌ای از ابزارها و کتابخانهها را برای ساخت و اجرای برنامهها در سیستم‌عامل‌های ویندوز فراهم میکند.
دات نت فریم‌ورک چیست؟
NET. یک چارچوب نرمافزاری است که توسط مایکروسافت طراحی و توسعه داده شده است. اولین نسخه از این چارچوب، نسخه ۱.۰، در سال ۲۰۰۲ عرضه شد. به زبان ساده، Net. فریم‌ورک مانند یک ماشین مجازی عمل میکند که برای کامپایل و اجرای برنامههای نوشته‌شده به زبانهای مختلفی مانند #C و VB.Net استفاده میشود.
این چارچوب برای توسعه برنامههای مبتنی بر فرم «Form-based»، برنامههای مبتنی بر وب «Web-based» و خدمات وب «Web Services» کاربرد دارد. .NET پلتفرمی است که طیف وسیعی از زبانهای برنامهنویسی را پشتیبانی میکند، درحالی‌که VB.Net و #C از رایج‌ترین زبان‌ها در این پلتفرم هستند. این چارچوب برای ساخت برنامه‌هایی که بر روی ویندوز، تلفن‌ها، وب و غیره اجرا می‌شوند استفاده میشود. همچنین امکانات بسیاری را ارائه داده و از استانداردهای صنعتی نیز پشتیبانی میکند.
NET Framework. بیش از ۶۰ زبان برنامهنویسی را پشتیبانی میکند که از این تعداد، ۱۱ زبان توسط مایکروسافت طراحی و توسعه یافته‌اند. باقی زبان‌ها، زبانهای غیرمایکروسافتی هستند که توسط این چارچوب پشتیبانی می‌شوند اما توسط مایکروسافت طراحی و توسعه داده نشده‌اند.
مراحل توسعه فناوری NET.
توسعه فناوری NET. سه مرحله کلیدی را پشت سر گذاشته است:
- فناوری OLE
- فناوری COM
- فناوری NET.
۱- تکنولوژی OLE
OLE یا Object Linking and Embedding یک فناوری توسعه‌یافته توسط مایکروسافت است که به منظور اشتراکگذاری و ادغام داده‌ها و اشیاء بین برنامههای مختلف طراحی شده است. OLE بخشی از تاریخچه فناوریهای مایکروسافت است و ریشه‌های اولیه آن به قبل از توسعه NET. بازمی‌گردد. این فناوری به عنوان یکی از اجزای کلیدی در ایجاد تعامل میان برنامههای مختلف ویندوز شناخته میشود.
OLE به کاربران و توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا اجزای یک برنامه (مانند اسناد، تصاویر یا جداول) را در برنامههای دیگر درج کنند و ارتباط بین آن‌ها را حفظ کنند. به عنوان مثال:
شما می‌توانید یک فایل Excel را در یک سند Word وارد کنید و تغییرات در فایل Excel به طور خودکار در سند Word منعکس میشود.
این قابلیت از طریق پیوند «Linking» یا درج «Embedding» فراهم میشود:
- پیوند: داده‌ها به فایل اصلی متصل می‌شوند و تغییرات فایل اصلی مستقیماً روی فایل مقصد اعمال میشود.
- درج: داده‌ها به صورت یک نسخه کپی در فایل مقصد درج می‌شوند و مستقل از فایل اصلی باقی می‌مانند.
۲- تکنولوژی COM
COM یا مدل مشترک اشیاء «Component Object Model» یک فناوری توسعه‌یافته توسط مایکروسافت است که برای ایجاد و استفاده از اجزای نرمافزاری (کامپوننت‌ها) طراحی شده است. این فناوری امکان ارتباط میان اجزای مختلف نرمافزار را، حتی اگر با زبانهای مختلف برنامهنویسی نوشته شده باشند، فراهم میکند. COM یکی از اجزای کلیدی در تاریخچه فناوریهای مایکروسافت است و همچنان در بستر NET. به‌طور غیرمستقیم کاربرد دارد.
COM به برنامهها اجازه می‌دهد تا با استفاده از رابط‌های استاندارد با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. اجزای COM می‌توانند مستقل از زبان برنامهنویسی ایجاد شده باشند و در عین حال با یکدیگر کار کنند. توسعه‌دهندگان می‌توانند کامپوننت‌های COM ایجاد کرده و آن‌ها را در چندین برنامه مختلف بدون نیاز به بازنویسی کد استفاده کنند، COM اجازه می‌دهد اجزا با زبانهای مختلف برنامهنویسی (مانند C++، Visual Basic و حتی زبانهای NET.) ساخته شوند.
۳- تکنولوژی NET.
NET. یک مجموعه از فناوری‌ها برای توسعه برنامههای ویندوز و وب است. این فناوری که توسط مایکروسافت توسعه یافته، در فوریه ۲۰۰۲ به عنوان بخشی از استراتژی اینترنتی جدید مایکروسافت معرفی شد. در ابتدا به نام NGWS (خدمات وب نسل بعدی) شناخته می‌شد. NET. یکی از قدرتمندترین، محبوب‌ترین، و بسیار مفیدترین فناوریهای اینترنتی موجود امروزی محسوب میشود.
زبانهای برنامهنویسی توسعه‌یافته توسط مایکروسافت
مایکروسافت زبانهای برنامهنویسی مختلفی را برای توسعه نرم‌افزارها و سیستم‌های مختلف معرفی کرده است. این زبان‌ها معمولاً در چارچوب .NET قرار دارند و برای توسعه اپلیکیشن‌ها، وب‌سایت‌ها و سیستم‌های پیچیده استفاده می‌شوند. برخی از مهم‌ترین زبانهای برنامهنویسی توسعه‌یافته توسط مایکروسافت عبارتند از:
- C#.NET: یکی از زبانهای اصلی مایکروسافت برای توسعه نرم‌افزارهای ویندوزی، اپلیکیشن‌های وب و موبایل.
- (Visual Basic .NET) VB.NET: نسخهای از زبان برنامهنویسی ویژوال بیسیک که به محیط NET. منتقل شده است.
- C++.NET: نسخهای از زبان C++ که برای کار در محیط .NET طراحی شده است.
- J#.NET: زبان برنامهنویسی شبیه به جاوا که به منظور انتقال برنامههای جاوا به پلتفرم .NET طراحی شده بود.
- F#.NET: زبان برنامهنویسی تابعی که برای پردازش داده‌های پیچیده و توسعه نرم‌افزارهای مالی و علمی کاربرد دارد.
- JSCRIPT.NET: نسخهای از زبان جاوا اسکریپت که برای استفاده در پلتفرم .NET طراحی شده است.
- Windows PowerShell: زبان برنامهنویسی و اسکریپت‌نویسی برای مدیریت سیستم‌های ویندوز.
- IronRuby: پیاده‌سازی زبان Ruby برای .NET که به توسعه‌دهندگان این زبان اجازه می‌دهد تا از چارچوب‌های .NET استفاده کنند.
- IronPython: پیاده‌سازی زبان Python برای دات نت.
- C Omega: یک زبان برنامهنویسی پیشرفته که به‌طور خاص برای پردازش‌های موازی طراحی شده است.
- ASML (زبان ماشین حالت انتزاعی): زبان پایین‌سطح برای برنامهنویسی سیستم‌های خاص و ماشین‌های انتزاعی.
این زبان‌ها برای مقاصد مختلفی از جمله توسعه نرم‌افزارهای دسکتاپ، وب، سیستم‌های ابری و پردازش‌های موازی و علمی به کار می‌روند.
اجزای اصلی NET Framework.
NET Framework. شامل اجزای اصلی متعددی است که برای توسعه و اجرای برنامههای نرمافزاری در محیط NET. به کار می‌روند. دو بخش اصلی آن عبارتند از:
۱- محیط اجرایی مشترک زبان CLR
CLR (Common Language Runtime) هسته و بخش ماشین مجازی در .NET Framework است. این محیط زمان اجرا، وظیفه اجرای کدها را بر عهده دارد و با ارائه خدمات مختلفی مانند مدیریت ارتباطات راه دور «Remoting»، مدیریت نخ‌ها «Thread Management»، ایمنی نوع داده «Type Safety»، مدیریت حافظه، قابلیت اطمینان و غیره، فرآیند توسعه را ساده‌تر میکند.
CLR مسئول مدیریت اجرای برنامههای NET. است، فارغ از اینکه این برنامهها با کدام زبان برنامهنویسی NET. نوشته شده‌اند.
کدهایی که در محیط CLR اجرا می‌شوند، به نام Managed Code شناخته می‌شوند. این کدها به صورت خودکار توسط CLR مدیریت می‌شوند. در مقابل، Unmanaged Code کدهایی هستند که خارج از مدیریت CLR اجرا می‌شوند و معمولاً به زبانهای سطح پایین مانند ++C نوشته می‌شوند.
۲- کتابخانه کلاس‌های چارچوب FCL
FCL (Framework Class Library) مجموعه‌ای از کتابخانه‌های کلاسی قابل‌استفاده مجدد، شیءگرا و روش‌های از پیش تعریف‌شده است که می‌توانند با CLR یکپارچه شوند. این کتابخانهها همچنین به عنوان Assemblies شناخته می‌شوند.
FCL عملکردی مشابه هدر فایل‌ها در زبان C/C++ یا بسته‌ها در جاوا دارد. نصب .NET Framework در واقع به معنای نصب CLR و FCL بر روی سیستم است.
آیا برنامههای NET. وابسته به پلتفرم هستند یا مستقل از پلتفرم؟
پلتفرم ترکیبی از معماری سیستم‌عامل و معماری CPU است. وابسته به پلتفرم به این معناست که کد زبان برنامهنویسی فقط روی یک سیستم‌عامل خاص اجرا میشود. برنامههای .NET وابسته به پلتفرم هستند، زیرا چارچوب اصلی .NET Framework فقط روی سیستم‌عامل‌های مبتنی بر ویندوز اجرا میشود.
البته برنامههای NET. می‌توانند مستقل از پلتفرم باشند به دلیل وجود چارچوب Mono. با استفاده از Mono، برنامههای .NET می‌توانند روی هر سیستم‌عاملی (از جمله ویندوز) اجرا شوند. Mono Framework یک نرمافزار شخص ثالث است که توسط شرکت Novell توسعه یافته و اکنون بخشی از شرکت Micro Focus است. این چارچوب یک ابزار پولی است و امکان اجرای برنامههای .NET روی سیستم‌عامل‌هایی غیر از ویندوز را فراهم میکند.
نکات مهم در مورد NET Framework.
- ابزار توسعه: Visual Studio ابزار اصلی برای طراحی و توسعه برنامههای .NET است. برای استفاده از Visual Studio، ابتدا باید NET Framework. روی سیستم نصب شود.
- نسخه‌های ویندوز و چارچوب NET: در نسخه‌های قدیمی‌تر ویندوز مانند XP (SP1، SP2، SP3)، .NET Framework به صورت پیش‌فرض با رسانه نصب ارائه می‌شد.
- در ویندوز ۸، ۸.۱ و ۱۰، نسخه ۳.۵ یا نسخه‌های بعدی به صورت پیش‌فرض نصب نشده‌اند. بنابراین، باید این نسخه‌ها را یا از طریق رسانه نصب ویندوز یا از اینترنت نصب کرد. همچنین، به‌روزرسانی‌های ویندوز پیشنهادهایی برای نصب چارچوب NET. ارائه می‌دهند.
مزایای NET Framework.
- پشتیبانی از چندین زبان: امکان استفاده از زبانهای مختلف برنامهنویسی از جمله #C# ،F و Visual Basic، که توسعه‌دهندگان را قادر می‌سازد زبانی متناسب با نیاز و تخصص خود انتخاب کنند.
- سازگاری با چندین پلتفرم: امکان اجرا روی سیستم‌عامل‌های مختلف از جمله ویندوز، لینوکس و macOS، که انعطاف‌پذیری در توسعه و استقرار برنامهها را افزایش می‌دهد.
- جامعه گسترده: جامعه‌ای بزرگ و فعال از توسعه‌دهندگان که منابع مختلفی مانند کتابخانهها، ابزارها، و مستندات را فراهم کرده‌اند.
- امنیت: وجود ویژگی‌های امنیتی مختلف مانند امنیت دسترسی به کد و امضاهای دیجیتال که به محافظت از برنامهها در برابر حملات مخرب کمک میکند.
- بهره‌وری: کتابخانهها و ابزارهای از پیش ساخته‌شده که باعث صرفه‌جویی در زمان و افزایش بهره‌وری توسعه‌دهندگان میشود.
معایب NET Framework.
- وابستگی به ویندوز: اگرچه NET Framework. می‌تواند روی چندین سیستم‌عامل اجرا شود، اما در ابتدا برای ویندوز طراحی شده بود، که ممکن است بهترین انتخاب برای برنامههای چندپلتفرمی نباشد.
- فضای نصب زیاد: فضای زیاد مورد نیاز برای نصب چارچوب می‌تواند استقرار برنامهها را در سیستم‌هایی با حافظه یا پهنای باند محدود دشوار کند.
- مجوزها: برخی نسخه‌های NET Framework. نیاز به مجوز دارند که می‌تواند هزینه توسعه و استقرار برنامهها را افزایش دهد.
- عملکرد: اگرچه NET Framework. برای اکثر برنامهها عملکرد خوبی ارائه می‌دهد، اما ممکن است برای برنامههای با عملکرد بالا که نیاز به دسترسی سطح پایین به سخت‌افزار یا الگوریتم‌های پیچیده دارند، مناسب نباشد.
- منحنی یادگیری: اگرچه NET Framework. به گونه‌ای طراحی شده که استفاده از آن آسان باشد، اما همچنان دارای منحنی یادگیری است، به‌ویژه برای توسعه‌دهندگانی که تازه با این پلتفرم یا برنامهنویسی شیءگرا آشنا شده‌اند.
نتیجه‌گیری
NET Framework. یکی از قدرتمندترین و پرکاربردترین چارچوب‌های توسعه نرمافزار است که ابزارها و امکانات متعددی را برای ساخت برنامههای مختلف از جمله دسکتاپ، وب و موبایل ارائه می‌دهد. این چارچوب با پشتیبانی از زبانهای برنامهنویسی متنوع، امنیت بالا، و بهره‌وری توسعه‌دهندگان، انتخابی ایده‌آل برای بسیاری از پروژه‌های نرمافزاری است.
با این حال، وابستگی اولیه به سیستم‌عامل ویندوز، نیاز به فضای زیاد برای نصب، و پیچیدگی در یادگیری برای تازه‌کاران می‌تواند چالش‌هایی را به همراه داشته باشد. برای پروژه‌های چندپلتفرمی، استفاده از ابزارهایی مانند Mono یا نسخه‌های جدیدتر .NET (مانند .NET Core) می‌تواند محدودیت‌های وابستگی به ویندوز را کاهش دهد.
در مجموع، با توجه به جامعه گسترده توسعه‌دهندگان و منابع موجود، .NET Framework گزینه‌ای انعطاف‌پذیر و قابل اعتماد برای توسعه نرم‌افزارهای مدرن محسوب میشود.
ممنون خیلی مطالب مفیدی بود