.NETフレームワークは、他のプラットフォームが提供する利点と比較して、プログラマに複数の利点を提供します。Microsoftは、アプリケーション開発の様々な最新技術だけでなく、既存の技術を.NET Frameworkに統合しています。これらの技術は、現代だけでなく、将来のビジネスアプリケーションのために非常に効率的です。
今回は.NETの基礎知識についてわかりやすく解説していきます。
1. .NET Frameworkとは
1.1. .NET Frameworkとは
.NET Frameworkは、.NETの初期のイテレーションでした。これは2002年にリリースされ、Microsoft Windowsアプリケーション開発のためにMicrosoft Windowsでのみ動作しました。
.NET Frameworkは、Microsoft WindowsアプリケーションをMicrosoft Windowsデバイス上でプログラミングするためにMicrosoftが設計したフレームワークでした。しかしその後、MicrosoftのK2などのサービスに取って代わられています。
また、元々、.NETはオープンソース製品ではなく、プロプライエタリなソリューションでした。しかし、その後、Microsoftはよりオープンソースの手法を取り入れることで、多くのプラットフォームをオープンにしてきました。2019年にリリースされた.NET Frameworkは、.NETの最後のプロプライエタリバージョンとなりました。
1.2. .NET Frameworkのコンポーネント
.NETフレームワークには、次のコンポーネントがあります。
① .NETクラスライブラリ
.NETフレームワークには、開発者が容易に利用できる複数のクラスが含まれています。FCL（フレームワーククラスライブラリ）内のクラスは、複数の名前空間の下にグループ化されています。
② 共通言語ランタイム
C#, VB, Visual C++など、異なる言語で書かれたコードを実行するための共通環境を提供し、言語間の相互運用性を実現します。
③ 動的言語ランタイム
DLRは、CLRに特別なサービスを追加することで、.NET Framework上で動的言語を実行できるようにします。
④ アプリケーションドメイン
異なるアプリケーションの処理を分離するために使用され、.NETフレームワークで定義することができる。
⑤ .NET Frameworkのセキュリティ
.NET Frameworkは、不正なユーザーからリソースとコードを保護するために、開発者が使用できる複数のツールを提供します。
⑥ 言語間相互運用性
ある言語のオブジェクトやコンパイルされたコードを他の.NET互換言語で使用することができます。
⑦ サイド・バイ・サイド実行
同じアプリケーションで、複数のバージョンのCLRを同時に使用することができます。
⑧ 共通型システム
CTSは、異なる.NET互換言語で書かれたコード間でデータの整合性を維持するために使用されます。また、ある言語の型が他の言語の同等の型にデータを転送する際に、データの損失を防ぐためにも使用されます。
２. .NET Frameworkから.NETプラットフォームへ
マイクロソフトが.NETプロジェクトを立ち上げたのは2002年です。当初から.NETの目標は、どんな言語でもプログラミングできるユニバーサルなプラットフォームを作ることでした。その最初のステップとして、.NETのメインターゲットだったのがWindowsです。
しかし、Microsoft社は.NETのランタイムインフラとプログラミング言語C#の仕様をECMAに提出し、標準化を図りました。これをきっかけに、他のプラットフォームへの移植プロジェクト、具体的には、Linux、組み込みシステム、モバイル機器、ブラウザなどが誕生しました。
2.1. .NET Framework
.NET Frameworkは.NETの初期バージョンです。これは、最も一般的なプログラミングのニーズに対応するAPIセットを開発者に提供し、基盤となるオペレーティングシステムと相互作用し、Windowsでのみ動作します。
しかしながら、ライフサイクルは.NET 5のリリース後、今まさに終わろうとしています。
2.2. Mono
Monoプロジェクトは、Linuxマシンに.NETを導入します。.NETの標準仕様に基づく移植プロジェクトとしては最もよく知られています。Monoの目的は、.NET Framework用に構築されたLinuxアプリケーションで動作させることですが。その逆も可能です。
しかしながら互換性が常に保証されているわけではありません。これにはいくつかの理由があります。一部の.NET Frameworkの機能はWindowsオペレーティングシステムに拘束されているため、Monoの実装は最新の.NET Frameworkの機能より遅れていることが多いです。
2.3. .NET Core
.NET Coreは、クロスプラットフォームの目標を念頭に置いて、.NET Frameworkを完全に書き直したものです。
その再設計されたアーキテクチャは、Windows、Linux、Macの各プラットフォームで共通のコアとなる最小限の機能セットを定義しています。残りの機能は、ライブラリパッケージとしてダウンロードすることができます。
2.4. .NETスタンダード
.NET Standardは、別の.NET実装ではなく、クロスプラットフォームライブラリの作成を支援する.NET APIの正式な仕様です。
プラットフォームが所定の.NET Standardバージョンをサポートしていれば、デバイスの種類やフレームワークの実装（.NET Framework、Mono、.NET Core）にかかわらず、同じバージョンをサポートするライブラリがそのプラットフォーム上で実行されま
3. .NET Framework言語
3.1. C++
多くのプログラマはすでにC++を知っており、まったく新しい言語を学ぶよりも、簡単にその知識を.NET環境に移行することができます。C++は世界で最も人気のある言語の1つです。
3.2. C#
C#は、凄まじい勢いでMicrosoftの中で最も人気のある言語になりつつあるJavaとC++の中間の言語です（JavaとC++の問題の多くを除いたものです）。C#の開発は、IoTプログラミングからモバイルアプリケーション開発まで、あらゆる分野で人気があります。
3.3. ASP.NET
マイクロソフトが2002年1月に設計・開発したWebフレームワークです。HTML、CSS、JavaScriptを統合したもので、Webサイト、Webアプリケーション、Webサービスを開発するために使用されます。共通言語ランタイム（CLR）上に構築されており、プログラマーはサポートされている任意の.NET言語を使ってコードを作成することができます。
3.4. JScript .NET
JScript言語のコンパイルバージョンであるJScript.NETは、コードを素早く簡単に作成したい方におすすめです。
4. .NET Frameworkの長所
.NETという用語は、世界共通の開発プラットフォームを示すものとして使われてきました。しかし、その後多くの実装が生まれ、.NETという名称は曖昧なものになりました。
.NET 5は、ユニバーサルな開発プラットフォームという当初のビジョンを具体化することを目的としている既存の実装である.NET Framework、.NET Core、さらにはMonoに置き換わるものです。
つまり、.NET 5以降、名前としてもプラットフォームとしても、.NETだけが存在しているということです。
4.1 オブジェクト指向のソフトウェア開発モデル
.NETはオブジェクト指向プログラミング（OOP）をベースにしています。OOPとは、ソフトウェアを管理・結合しやすいように細かく分割していく開発モデルです。
OOPでは、データをオブジェクト、すなわちデータフィールドに区分けし、クラスの宣言によってオブジェクトの動作と内容を記述します。
モジュール構造により、オブジェクトの内部属性を管理することなく、オブジェクトの動作とその相互作用を定義することができます。
OOPは、コードを管理しやすくし、テストを容易にし、繰り返し発生する問題に対応することで、プログラミングを簡素化します。
また、不必要なプログラミングを排除し、一般に開発者のコーディング量を減らすことができます。.NETは、コードやコンポーネントの再利用を可能にし、時間の節約、開発コストの削減を実現します。
4.2 信頼性が高く、シンプルなキャッシュシステム
キャッシュとは、データを一時的に保存しておき、必要なときに素早く呼び出せるようにすることです。保存されたデータは、以前の情報要求の結果や、他の場所に保存された情報の重複により、取り出すのに時間がかかります。
.NETのキャッシングシステムは堅牢で使いやすいです。また、拡張性が高く設計されています。Object Cacheクラスにより、開発者はWindowsクライアントとサーバーアプリケーションのパフォーマンスとスケーラビリティを向上させるために使用するカスタムキャッシュ実装を作成することができます。
4.3 柔軟なデプロイメントと容易なメンテナンス
.NET Coreの重要な特徴の1つは、柔軟なデプロイメントです。アプリケーションの一部としてインストールすることも、別途インストールが必要な場合もあります。モジュール設計では、必要なすべての依存関係を含めることを想定しています。デプロイメント自体は、フォルダをコピーするのと同じくらい簡単です。
もう1つの利点は、同じマシンで複数の.NET Coreバージョンを並行して実行することで、異なるプロジェクトをカバーし、デプロイメントタスクをシームレスに実行することができることです。
5. まとめ
MicrosoftはこのWeb技術を改良し、.NETフレームワークに組み込み、技術的に革命的な進歩を遂げました。
今回は、.NET Frameworkの意味や長所について概説しました。 Microsoftのサポート期限が迫ると、DXへの移行、既存システムへの機能追加、改修のニーズが高まります。
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