当我们编译程序目标框架选为 .NET Framework 4.5/4.6/4.7/4.8 时,CLR 运行时是如何判断我们究竟应该用哪一个 .NET Framework 呢?.NET Framework 的版本到底由哪些部分组成?我们编译 .NET Framework 时选择的版本决定了什么?
让我对这个问题产生兴趣的原因是:
- 我将程序编译的目标框架选为 .NET Framework 4.8;在一台安装了 .NET Framework 4.6 的电脑上提示缺少 .NET Framework 4.8;删除了随编译一起生成的
app.config
文件后程序能够正常运行。 - 另一个程序,我明明将程序编译的目标框架选为 .NET Framework 4.5,但在一台没有安装任何额外 .NET Framework 的 Windows 7 的电脑上提示缺少的是 .NET Framework 4.0。
这里的疑点在于为什么以上两种看似类似的情况,提示的框架版本却不同。其中的 app.config
文件成为了调查此问题的突破口。
配置支持的运行时
观察程序附带的 app.config
文件,我们发现支持的运行时版本是 v4.0,sku 版本是 4.8。
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<configuration>
<startup>
<supportedRuntime version="v4.0" sku=".NETFramework,Version=v4.8" />
</startup>
</configuration>
疑点:
- 为什么我们基于 .NET Framework 4.8 开发的程序运行时版本是 4.0?
- sku 是什么?
微软的官方文档给了我们解答:supportedRuntime Element。
version
:用于指定此应用程序支持的公共语言运行时(CLR)的版本。sku
:stock-keeping unit(官方中文为“库存单位”,然而依然不懂这个词的意思),用于指定此应用程序支持的 .NET Framework 发行版本。
version
的值可取:
.NET Framework 版本 | version 值 |
---|---|
忽略早期版本 | 忽略早期版本 |
2.0 | “v2.0.50727” |
3.0 | “v2.0.50727” |
3.5 | “v2.0.50727” |
3.5 | “v2.0.50727” |
4.0-4.8 | “v4.0” |
sku
的值可取:
.NET Framework version | sku 值 |
---|---|
4.0 | “.NETFramework,Version=v4.0” |
忽略中间版本 | 忽略中间版本 |
4.5 | “.NETFramework,Version=v4.5” |
4.5.1 | “.NETFramework,Version=v4.5.1” |
4.5.2 | “.NETFramework,Version=v4.5.2” |
4.6 | “.NETFramework,Version=v4.6” |
4.6.1 | “.NETFramework,Version=v4.6.1” |
4.6.2 | “.NETFramework,Version=v4.6.2” |
4.7 | “.NETFramework,Version=v4.7” |
4.7.1 | “.NETFramework,Version=v4.7.1” |
4.7.2 | “.NETFramework,Version=v4.7.2” |
4.8 | “.NETFramework,Version=v4.8” |
于是我们发现,其实无论我们将程序的目标框架选为 .NET Framework 的哪一个 4.x 版本,CLR 运行时都是用 v4.0 表示的。微软的描述是:
对于支持 .NET Framework 4.0 或更高版本的应用程序,version 属性指示 CLR 版本,这是 .NET Framework 4 及更高版本的通用版本,而 sku 属性指示应用程序所针对的单个 .NET Framework 版本。
其实看到这里我们就能有一个看似不错的解释:
- 无论我们选择的目标框架是 .NET Framework 4.x 的哪一个版本,用于指定 CLR 运行时版本的
version
值都是 v4.0; - CLR 运行时会根据配置文件的
sku
值决定应该采用那一组运行库来为程序运行提供支持。
.NET Framework 的组成以及各部分的版本
我们需要寻找到 .NET Framework 的本质,不然如此错综复杂的版本号系统真把我搞懵了。
微软在 .NET Framework Versions and Dependencies 中说到:
每个版本的 .NET Framework 都包含公共语言运行时 (CLR)、基础库和其他托管库。
于是我们谈论 .NET Framework 的版本其实应该分三个不同的部分来谈:
每个新版本的 .NET Framework 都会保留早期版本中的功能并会添加新功能。 CLR 有其自己的版本号标识。 虽然 CLR 版本并不总是递增的,但 .NET Framework 版本号在每次发布时都会递增。 例如,.NET Framework 4、4.5 和更高版本包含 CLR 4,而 .NET Framework 2.0、3.0 和 3.5 包含 CLR 2.0。 (没有版本 3 的 CLR。)
从官方文档给出的表格当中我们可以确信:.NET Framework 4.0/4.5/4.6/4.7 包含的 CLR 版本都是 4.0。
CLR 的更新
然而,不相信微软的 CLR 可以完全没有 BUG,既然 CLR 版本都是 4.0,那么微软对 CLR 运行时的更新怎么处理?安装了 .NET Framework 4.5/4.6/4.7 会如何提升 CLR 的稳定性和安全性?
在 Targeting and Running .NET Framework apps for version 4.5 and later 中,解释了 CLR 的更新机制——就地更新(in-place update)。这篇文章 .NET 4.5 is an in-place replacement for .NET 4.0 对这种就地更新方式有比官方文档更详细的解释,并且还附带自己的一些试验(含代码)。不过文章是 2012 年写的,部分结论现在看来已经过时(因为在我的 Windows 10 配 .NET Framework 4.7 上结论已经不一样),不过对我理解就地更新本身非常有帮助,也为后续调查提供了更清晰的思路。
微软对 .NET Framework 4.x 框架就地更新的说明是:
.NET Framework 4.5 是替代计算机上的 .NET Framework 4 的就地更新,同样,.NET Framework 4.5.1 4.5.2、4.6、4.6.1、4.6.2、4.7、4.7.1、4.7.2、4.8 是对 .NET Framework 4.5 的就地更新,这意味着它们将使用相同的运行时版本,但是程序集版本会更新并包括新类型和成员。 在安装其中某个更新后,你的 .NET Framework 4.NET Framework 4.5 或 .NET Framework 4.6 应用应继续运行,而无需重新编译。 但是,反过来则不行。
也就是说,无论我们在开发时指定目标框架的版本是 4.x 的哪一个,在运行时,CLR 环境都是 4.0。但是新的 .NET Framework 会带来更新版本的 CLR,这个 CLR 会直接替换掉旧的 CLR。.NET 4.5 is an in-place replacement for .NET 4.0 文章中 .NET Framework 基础库也是就地更新的;但我实际实验的情况是每一个不同的 .NET Framework 基础库有自己单独的文件夹,目前尚不清楚这个改变是从 .NET Framework 的哪一个版本开始的,但一定是 4.5.1、4.5.2、4.6 这三个版本中的一个。
解决一开始的疑问
于是,本文一开始的疑问就全部明晰了:
- 不管是 .NET Framework 4.5 的还是 4.8 的那两个程序,都是靠 4.0 版本的公共语言运行时(CLR)运行起来的;
- 如果没有安装 4.0 版本的 CLR,则会弹出提示需要安装 .NET Framework 4.0 版本才能运行,而不管我们的程序目标框架是 .NET Framework 4.x 的哪一个版本;
- 虽然说文案说的是 .NET Framework,但其实需要的是 CLR
- 如果已经安装有 4.0 版本的 CLR(可能随 .NET Framework 4.5/4.6 安装),我们程序的目标框架是 .NET Framework 4.8,但 .NET Framework 基础库并没有安装 4.8 版本,则运行时会提示需要安装 .NET Framework 4.7;
- 这个提示是 4.0 版的 CLR 弹出的,是根据
supportedRuntime
中指定的sku
值来决定的
- 这个提示是 4.0 版的 CLR 弹出的,是根据
参考资料
- supportedRuntime Element - Microsoft Docs
- .NET Framework Versions and Dependencies - Microsoft Docs
- .NET 4.5 is an in-place replacement for .NET 4.0 - Rick Strahl’s Web Log
- app config - What does “SKU” (attribute) mean in C#? - Stack Overflow
- .net - What happens if I remove the auto added supportedRuntime element? - Stack Overflow
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