.NET Framework Architektur und Konzept - Grundlagen

.NET ist die grundlegende Programmierplattform für das Microsoft-Entwickler-Ökosystem und bildet die Grundlage für große und kleine professionelle Anwendungen.

Jede Version von .NET enthält Hunderte von Standardcodebibliotheken und APIs, mit denen Sie massiv skalierbare Webanwendungen erstellen, mit verschiedenen Datenbanken arbeiten und sogar .NET-spezifisches maschinelles Lernen in Ihren Code einbinden können.

Lernen Sie die Grundlagen der .NET-APIs kennen und entdecken Sie das große Ganze der .NET-Plattform. Sie werden viele .NET-Bibliotheken und ihre Möglichkeiten kennenlernen und die wichtigsten Terminologien sowie auch einen kurzen Überblick über die Geschichte von .NET erhalten.

Anschließend lernen Sie wichtige Typen und Konzepte wie das Common Type System und die Common Language Specification kennen und erfahren was Delegates, Generics, Events, Reflection, Attribute und vieles mehr in .NET bewirken.

.NET-Framework und SDK

• Verstehen von Microsoft .NET
• Terminologie: Rahmenwerk und Bibliothek
• Terminologie: SDK und API
• Was ist .NET?
• Eine kurze Geschichte des .NET Framework
• Die Common Language Runtime (CLR)
• Installieren von .NET
• Die große Liste der Bibliotheken
• Zusätzliche Bibliotheken mit NuGet installieren
• Die unscharfe Grenze zwischen .NET und C#

Grundlegende Typen und Konzepte in .NET

• Das Common Type System (CTS)
• Namespaces und Assemblies
• Schnittstellen
• Generics
• Delegaten und Lambda-Ausdrücke
• Reflection und Attribute
• Nullbare Wertetypen
• Arrays und Sammlungen
• Ereignisse und Ereignis-Handler
• Behandlung von Ausnahmen in .NET
• Zeichenketten und Chars
• C#-Datensätze und .NET
• Automatische Speicherverwaltung mit Garbage Collection
• Befehlszeile und das SDK
• Veröffentlichen von Anwendungen

Das .NET Framework im Überblick

Was ist .NET?

.NET ist ein Software-Framework von Microsoft, das eine Plattform für die Entwicklung und Ausführung von Anwendungen bereitstellt. Es besteht aus einer Laufzeitumgebung, Common Language Runtime (CLR), und einer Klassenbibliothek, das .NET-Framework, und unterstützt die Entwicklung von Anwendungen in verschiedenen Programmiersprachen wie C#, Visual Basic, F# und anderen.

Das .NET-Framework ermöglicht die Entwicklung von Anwendungen für eine Vielzahl von Plattformen, darunter Windows, Web, Cloud, Mobile, Gaming, IoT (Internet of Things) und viele mehr. Es bietet Entwicklern eine reichhaltige Sammlung von Funktionen und Bibliotheken, um die Entwicklung von Anwendungen effizienter und produktiver zu gestalten.

Das .NET-Framework besteht aus verschiedenen Komponenten, darunter die Common Language Runtime (CLR), die für die Ausführung von .NET-Anwendungen verantwortlich ist und Funktionen wie Just-In-Time-Kompilierung, Garbage Collection und Fehlerbehandlung bereitstellt. Die Klassenbibliothek des .NET-Frameworks stellt eine umfangreiche Sammlung von Klassen und Funktionen bereit, die von Entwicklern verwendet werden können, um gängige Aufgaben in ihren Anwendungen zu erledigen, wie z.B. Datei- und Netzwerkbearbeitung, Datenbankzugriff, Benutzeroberflächen und vieles mehr.

Es gibt auch verschiedene Versionen des .NET-Frameworks, einschließlich .NET Framework (auch bekannt als klassisches .NET-Framework), .NET Core und .NET 5 und höher. Diese Versionen bieten unterschiedliche Funktionen, Vorteile und Kompatibilitäten für verschiedene Anwendungsszenarien und Plattformen.

Wie wurde .NET entwickelt?

Das .NET-Framework wurde von Microsoft entwickelt und erstmals im Jahr 2002 veröffentlicht. Es wurde als eine Plattform für die Entwicklung von Windows-Anwendungen konzipiert, um Entwicklern ein umfassendes Framework zur Verfügung zu stellen, mit dem sie Windows-Anwendungen effizient entwickeln können.

Die Entwicklung von .NET begann als Reaktion auf die steigende Nachfrage nach einer konsistenten, modernen und leistungsfähigen Entwicklungsumgebung für Windows-Anwendungen. Zuvor hatten Entwickler verschiedene Technologien und Sprachen verwendet, um Windows-Anwendungen zu entwickeln, darunter Visual Basic, C++, und andere. Mit .NET wurde eine einheitliche Plattform geschaffen, die Entwicklern ermöglichte, Anwendungen in mehreren Programmiersprachen zu entwickeln und sie auf einer gemeinsamen Laufzeitumgebung, der Common Language Runtime (CLR), auszuführen.

Im Laufe der Jahre hat sich das .NET-Framework weiterentwickelt und verschiedene Versionen eingeführt, darunter .NET Framework 1.0, 1.1, 2.0, 3.0, 3.5, 4.x und weitere. Mit der Zeit wurde .NET auch für andere Plattformen erweitert, einschließlich Web mit ASP.NET für die Entwicklung von Webanwendungen, Cloud mit Azure für die Entwicklung von Cloud-Anwendungen, und .NET Core für die Entwicklung von plattformübergreifenden Anwendungen, die auf Windows, Linux und macOS ausgeführt werden können.

Im Jahr 2016 wurde .NET Core als Open-Source-Projekt veröffentlicht und weiterentwickelt, und es wurde auch eine Vereinheitlichung der verschiedenen .NET-Versionen unter dem Namen ".NET 5" eingeführt. Seitdem hat sich .NET kontinuierlich weiterentwickelt und ist zu einem leistungsstarken und vielseitigen Framework für die Entwicklung von Anwendungen auf verschiedenen Plattformen geworden.

Welche Bibliotheken sind im .NET-Framework enthalten?

Das .NET-Framework umfasst eine umfangreiche Sammlung von Klassenbibliotheken, die von Entwicklern verwendet werden können, um gängige Aufgaben in ihren Anwendungen zu erledigen. Hier sind einige der wichtigsten Bibliotheken, die im .NET-Framework enthalten sind:

• .NET-Klassenbibliothek (Common Class Library, CCL): Dies ist die zentrale Bibliothek im .NET-Framework und enthält Tausende von Klassen und Typen, die zur Entwicklung von Anwendungen in verschiedenen Bereichen verwendet werden können, wie z.B. Datei- und Verzeichnisverwaltung, Netzwerkkommunikation, Datenbankzugriff, Benutzeroberflächen, Sicherheit, XML-Verarbeitung, Kryptografie, Diagnose und Fehlerbehandlung, und viele andere.
• ASP.NET: Dies ist eine Bibliothek für die Entwicklung von Webanwendungen und Webdiensten mit dem .NET-Framework. Es bietet Funktionen für die Verarbeitung von HTTP-Anfragen und -Antworten, die Erstellung von Webseiten, die Verwaltung von Sitzungen und Zustand, die Authentifizierung und Autorisierung, die Verarbeitung von Formularen, die Erstellung von Web-APIs und viele andere Funktionen, die für die Entwicklung von Webanwendungen erforderlich sind.
• Windows Presentation Foundation (WPF): Dies ist eine Bibliothek für die Erstellung von Windows-Desktopanwendungen mit reichen Benutzeroberflächen. Es bietet Funktionen für die Erstellung von grafisch ansprechenden Benutzeroberflächen mit XAML (eXtensible Application Markup Language), Unterstützung für Datenbindung, Animationen, Grafiken, Multimedia und mehr.
• Windows Communication Foundation (WCF): Dies ist eine Bibliothek für die Entwicklung von verteilten Anwendungen und Webdiensten mit dem .NET-Framework. Es bietet Funktionen für die Erstellung von Dienstverträgen, die Implementierung von Diensten, die Kommunikation über verschiedene Protokolle wie TCP, HTTP, und andere, die Sicherheit, die Skalierung und viele andere Aspekte der verteilten Anwendungsentwicklung.
• Entity Framework: Dies ist ein objektrelationales Mapping (ORM)-Framework für die Datenbankentwicklung mit dem .NET-Framework. Es ermöglicht die Modellierung von Datenbanken mit Klassen und Objekten, und bietet Funktionen für die Datenbankzugriff, die Verwaltung von Datenbankobjekten, die Abfrage von Daten mit LINQ (Language Integrated Query), die Unterstützung für Transaktionen und viele andere Datenbankoperationen.

Das sind nur einige der wichtigen Bibliotheken im .NET-Framework, es gibt jedoch viele weitere spezialisierte Bibliotheken für verschiedene Anwendungsgebiete, die von Microsoft und der Community entwickelt wurden und im NuGet-Paketmanager verfügbar sind, um die Funktionalität des .NET-Frameworks zu erweitern und die Entwicklung von Anwendungen effizienter zu gestalten.

Was sind die wichtigsten .NET-Bibliotheken und Klassen.

.NET-Klassenbibliothek (CCL):

• System.IO: Klassen für die Datei- und Verzeichnisverwaltung.
• System.Net: Klassen für die Netzwerkkommunikation, z.B. für HTTP-Anfragen und -Antworten.
• System.Data: Klassen für den Datenbankzugriff, z.B. ADO.NET für die Kommunikation mit Datenbanken.
• System.Security: Klassen für die Sicherheit, z.B. für Verschlüsselung, Authentifizierung und Autorisierung.

ASP.NET:

• System.Web: Klassen für die Entwicklung von Webanwendungen, z.B. für die Verarbeitung von HTTP-Anfragen und -Antworten.
• System.Web.UI: Klassen für die Erstellung von Webseiten und Benutzeroberflächen.
• System.Web.Mvc: Klassen für die Entwicklung von ASP.NET MVC-Webanwendungen.

Windows Presentation Foundation (WPF):

• System.Windows: Klassen für die Erstellung von Windows-Desktopanwendungen mit reichen Benutzeroberflächen, z.B. für Fenster, Steuerelemente, Ereignisse und Datenbindung.
• System.Windows.Media: Klassen für die Grafikverarbeitung, z.B. für die Erstellung von 2D- und 3D-Grafiken.

Windows Communication Foundation (WCF):

• System.ServiceModel: Klassen für die Entwicklung von verteilten Anwendungen und Webdiensten, z.B. für Dienstverträge, Kommunikationskanäle und Sicherheit.

Entity Framework:

• Microsoft.EntityFrameworkCore: Klassen für die Datenbankentwicklung mit dem Entity Framework, z.B. für das Modellieren von Datenbanken, Datenbankzugriff und Abfragen von Daten mit LINQ.

Dies ist keine erschöpfende Liste aller .NET-Bibliotheken und Klassen, da es viele spezialisierte Bibliotheken gibt, die von Microsoft und der Community entwickelt wurden. Es ist jedoch ein Überblick über einige der wichtigsten Bibliotheken und Klassen im .NET-Framework, die von Entwicklern häufig verwendet werden.

Microsoft. NET bildet die Grundlage für große und kleine professionelle Anwendungen ist. Millionen von Entwicklern nutzen es, um mobile, Desktop- und Cloud-Anwendungen zu erstellen. Mit .NET können Sie massiv skalierbare Webanwendungen erstellen, die mit verschiedenen Datenbanken arbeiten und sogar .NET-spezifisches maschinelles Lernen in Ihren Code integrieren können .NET ist ein riesiges Framework und es ist voll von interessanten sowie nützlichen Bibliotheken, die Ihre Anwendung verbessern werden. Lernen Sie wichtige Konzepte wie Delegates, Generics, Events, Reflection und Attribute kennen.

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