作者：宋華 發(fā)文時(shí)間：2002
我們知道，進(jìn)程是操作系統(tǒng)用于隔離眾多正在運(yùn)行的應(yīng)用程序的機(jī)制。在．Net之前，每一個(gè)應(yīng)用程序被加載到單獨(dú)的進(jìn)程中，并為該進(jìn)程指定私有的虛擬內(nèi)存。進(jìn)程不能直接訪問(wèn)物理內(nèi)存，操作系統(tǒng)通過(guò)其它的處理把這些虛擬內(nèi)存映射到物理內(nèi)存或IO設(shè)備的某個(gè)區(qū)域，而這些物理內(nèi)存之間不會(huì)有重疊，這就決定了一個(gè)進(jìn)程不可能訪問(wèn)分配給另一個(gè)進(jìn)程的內(nèi)存。相應(yīng)地，運(yùn)行在該進(jìn)程中的應(yīng)用程序也不可能寫入另一個(gè)應(yīng)用程序的內(nèi)存，這確保了任何執(zhí)行出錯(cuò)的代碼不會(huì)損害其地址空間以外的應(yīng)用程序。在這種機(jī)制下，進(jìn)程作為應(yīng)用程序之間一個(gè)獨(dú)立而安全的邊界在很大程度上提高了運(yùn)行安全。
進(jìn)程的缺點(diǎn)是降低了性能。許多一起工作的進(jìn)程需要相互通信，而進(jìn)程卻不能共享任何內(nèi)存，你不能通過(guò)任何有意義的方式使用從一個(gè)進(jìn)程傳遞到另一個(gè)進(jìn)程的內(nèi)存指針。此外，你不能在兩個(gè)進(jìn)程間進(jìn)行直接調(diào)用。你必須代之以使用代理，它提供一定程度的間接性。雖然，使用動(dòng)態(tài)連接庫(kù)dll讓所有的組件運(yùn)行在同一空間，一定程度上可以提高性能，但這些組件相互影響，一個(gè)組件的錯(cuò)誤將極有可能導(dǎo)致整個(gè)應(yīng)用程序的崩潰，“dll地獄”更是讓許多應(yīng)用程序難以避免。

應(yīng)用程序域(AppDomain)

在．Net中，應(yīng)用程序有了一個(gè)新的邊界：應(yīng)用程序域（以下簡(jiǎn)稱域）。它是一個(gè)用于隔離應(yīng)用程序的虛擬邊界。為了禁止不應(yīng)交互的代碼進(jìn)行交互，這種隔離是必要的。．Net的應(yīng)用程序在域?qū)哟紊线M(jìn)行隔離，一個(gè)域中的應(yīng)用程序不能直接訪問(wèn)另一個(gè)域中的代碼和數(shù)據(jù)。這種隔離使得在一個(gè)應(yīng)用程序范圍內(nèi)創(chuàng)建的所有對(duì)象都在一個(gè)域內(nèi)創(chuàng)建，確保在同一進(jìn)程中一個(gè)域內(nèi)運(yùn)行的代碼不會(huì)影響其他域內(nèi)的應(yīng)用程序，大大提高了運(yùn)行的安全。

.Net結(jié)構(gòu)中，由于公共語(yǔ)言運(yùn)行庫(kù)能夠驗(yàn)證代碼是否為類型安全的代碼，所以它可以提供與進(jìn)程邊界一樣大的隔離級(jí)別，其性能開(kāi)銷也要低得多。你可以在單個(gè)進(jìn)程中運(yùn)行幾個(gè)域，而不會(huì)造成進(jìn)程間調(diào)用或切換等方面的額外開(kāi)銷。這種方法是把任何一個(gè)進(jìn)程分解到多個(gè)域中，允許多個(gè)應(yīng)用程序在同一進(jìn)程中運(yùn)行，每個(gè)域大致對(duì)應(yīng)一個(gè)應(yīng)用程序，運(yùn)行的每個(gè)線程都在一個(gè)特殊的域中。如果不同的可執(zhí)行文件都運(yùn)行在同一個(gè)進(jìn)程空間中，它們就能輕松地共享數(shù)據(jù)或直接訪問(wèn)彼此的數(shù)據(jù)。這種代碼同運(yùn)行同一個(gè)進(jìn)程但域不同的類型安全代碼一起運(yùn)行時(shí)是安全的。在一個(gè)進(jìn)程內(nèi)運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用程序的能力顯著增強(qiáng)了服務(wù)器的可伸縮性。

域間通信

域是．Net 帶來(lái)的一個(gè)重要改進(jìn)，它不僅將眾多在運(yùn)行的應(yīng)用程序隔離開(kāi)來(lái)，還不影響彼此間通信。雖然，公共語(yǔ)言運(yùn)行庫(kù)禁止在不同域中的對(duì)象之間進(jìn)行直接調(diào)用，但我們可以復(fù)制這些對(duì)象，或通過(guò)代理訪問(wèn)這些對(duì)象。如果以前一種方式，那么對(duì)該對(duì)象的調(diào)用為本地調(diào)用。也就是說(shuō)，調(diào)用方和被引用的對(duì)象位于同一域中。如果通過(guò)代理訪問(wèn)對(duì)象，調(diào)用方和被引用的對(duì)象位于不同的域中，對(duì)該對(duì)象的調(diào)用被視為遠(yuǎn)程調(diào)用，這種情形與兩個(gè)進(jìn)程間的調(diào)用或兩臺(tái)計(jì)算機(jī)間的調(diào)用結(jié)構(gòu)大致相同。這時(shí)，需要被引用對(duì)象的元數(shù)據(jù)對(duì)于兩個(gè)域均可用，以便.Net即時(shí)編譯JIT能正確執(zhí)行。

域與線程的關(guān)系

在.Net中，線程是公共語(yǔ)言運(yùn)行庫(kù)用來(lái)執(zhí)行代碼的操作系統(tǒng)構(gòu)造。在運(yùn)行時(shí)，所有托管代碼均加載到一個(gè)域中，由特定的操作系統(tǒng)線程來(lái)運(yùn)行。然而，域和線程之間并不具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。在任意給定時(shí)間，單個(gè)域中可以執(zhí)行不止一個(gè)線程，而且特定線程也并不局限在單個(gè)域內(nèi)。也就是說(shuō)，線程可以跨越域邊界，不為每個(gè)域創(chuàng)建新線程。當(dāng)然，在指定時(shí)刻，每一線程都只能在一個(gè)域中執(zhí)行。運(yùn)行庫(kù)會(huì)跟蹤所有域中有哪些線程正在運(yùn)行。通過(guò)調(diào)用．Net類庫(kù)的 Thread.GetDomain 方法，你還可以確定正在執(zhí)行的線程所在的域。

域的創(chuàng)建

作為公共語(yǔ)言運(yùn)行庫(kù)的隔離單元，域在進(jìn)程中創(chuàng)建和運(yùn)行。．Ｎet結(jié)構(gòu)中，運(yùn)行時(shí)宿主(也叫作運(yùn)行時(shí)主機(jī))是負(fù)責(zé)將運(yùn)行時(shí)載入進(jìn)程并在域中執(zhí)行用戶代碼和托管代碼的應(yīng)用程序。運(yùn)行時(shí)宿主包括ASP．Net、瀏覽器Internet Explorer 和 Windows等外殼程序，負(fù)責(zé)創(chuàng)建進(jìn)程和默認(rèn)域，例如，Asp．Net為每個(gè)運(yùn)行在web服務(wù)器上的web應(yīng)用程序創(chuàng)建一個(gè)域。瀏覽器Internet explore創(chuàng)建運(yùn)行受管制控件的域。

對(duì)多數(shù)應(yīng)用程序，你并不必須創(chuàng)建相應(yīng)的域，每次CLR在初始化一個(gè)進(jìn)程時(shí)，將創(chuàng)建默認(rèn)域，并使該進(jìn)程運(yùn)行于這個(gè)默認(rèn)域下。然而，默認(rèn)域不能由任何系統(tǒng)調(diào)用來(lái)卸載，該域只有在進(jìn)程被卸載之后才能被銷毀。如果直接在默認(rèn)域下編程或運(yùn)行代碼，而由于某種原因域的代碼崩潰了，那么就有使得整個(gè)服務(wù)隨之崩潰的風(fēng)險(xiǎn)。

于是，針對(duì)不同的應(yīng)用程序，應(yīng)該創(chuàng)建和配置相應(yīng)的域并載入適當(dāng)?shù)某绦蚣?#xff0e;Net為此提供了豐富的類庫(kù)。其中，AppDomain 類是域的編程接口，其大量的（重載）方法能完成以下任務(wù)：

· 創(chuàng)建域

· 在域中加載程序集和類型

· 枚舉域中的程序集和線程

· 卸載域

創(chuàng)建新域時(shí)，使用AppDomain 類的靜態(tài)方法CreateDomain。你可以為域命名并按該名稱來(lái)引用域。下面的示例語(yǔ)句創(chuàng)建新域，并為它指定名稱 MyDomain：

AppDomain myDomain = AppDomain.CreateDomain("MyDomain");

然后你可以查詢當(dāng)前域的名稱和新創(chuàng)建子域的名稱：

string hostDomain=AppDomain.CurrentDomain.FriendlyName;string childDomain=myDomain.FriendlyName;

在這里，屬性FriendlyName表示的是域的友好名稱,友好名稱通過(guò)從程序集的基本代碼中去除目錄路徑而形成。例如，文件名為 "d:/MyAppDomain/MyAssembly.exe" 的程序集加載到默認(rèn)域中，域的友好名稱就是 "MyAssembly.exe"。

更一般的是，在創(chuàng)建域之前，先設(shè)置好域的參數(shù)，這可以通過(guò)類AppDomainSetup來(lái)完成。該類的ApplicationBase 屬性定義應(yīng)用程序的根目錄， AppDomainSetup 類還有一個(gè)極重要的屬性變量LoaderOptimizzation，取值可以是MultiDomain，MultiDomainHost和SignleDomain等，用以指定被加載程序集的類別（共享程序集或域?qū)Ｓ贸绦蚣?#xff09;，例如，以下語(yǔ)句把程序集設(shè)置為域?qū)Ｓ贸绦蚣?#xff1a;

appDomainSetup.LoaderOptimization=LoaderOptimizatiion.SigleDomain;

對(duì)以上兩個(gè)方面簡(jiǎn)單歸納一下，對(duì)域的典型操作就包括：設(shè)置參數(shù)然后創(chuàng)建兩個(gè)步驟，語(yǔ)句示例如下：

AppDomainSetup appDomainSetup=new AppDomainSetup();//實(shí)例化域設(shè)置 appDomainSetup.LoaderOptimization=LoaderOptimization.SingleDomain; //指定域類別 AppDoman ad=AppDomain.CreateDomain(domainName,appDomainSetup); //創(chuàng)建域 ．．． //應(yīng)用程序在這里運(yùn)行代碼 ．．． AppDomain.Unload(ad);//卸載域

卸載域

當(dāng)使用完域時(shí)，可使用AppDomain類Unload()靜態(tài)方法將其卸載。要卸載進(jìn)程中在運(yùn)行的托管代碼，只能卸載代碼運(yùn)行時(shí)所在的域而不能卸載單獨(dú)的程序集或類型，Unload方法會(huì)正常關(guān)閉指定的域。這時(shí)，載入域的所有程序集都會(huì)被移除，并且無(wú)法再使用。不過(guò)，如果域中的程序集對(duì)域是非特定的（域無(wú)關(guān)程序集，也即共享程序集），則程序集的數(shù)據(jù)還會(huì)保留在內(nèi)存中，直至整個(gè)進(jìn)程關(guān)閉。除了關(guān)閉整個(gè)進(jìn)程，沒(méi)有機(jī)制可以卸載這類程序集。由于一個(gè)進(jìn)程中允許包含多個(gè)域，某個(gè)域可以在不停止整個(gè)進(jìn)程的情況下卸載。以這樣的方式卸載不再需要的代碼，可以減少內(nèi)存占用并極大提高應(yīng)用程序的可縮放性。此外，由于線程并不與域一一對(duì)應(yīng)，當(dāng)域中存在活動(dòng)線程時(shí)，調(diào)用AppDomain.Unload方法可能無(wú)法將域卸載并導(dǎo)致異常。

在域中加載程序集

從上面的論述不難看出：要運(yùn)行應(yīng)用程序，必須首先將程序集（.Net下經(jīng)編譯產(chǎn)生，包含IL中間語(yǔ)言、元數(shù)據(jù)及清單等）加載到域中。而且一個(gè)域中可裝載多個(gè)程序集。默認(rèn)情況下，公共語(yǔ)言運(yùn)行庫(kù)自動(dòng)將一個(gè)程序集加載到包含引用該程序集的代碼的域。通過(guò)此方法，該程序集的代碼和數(shù)據(jù)獨(dú)立于使用該程序集的應(yīng)用程序。

自行創(chuàng)建域的好處之一便是可以指定如何裝載程序集。在域中有以下兩種方式加載程序集：

1、將當(dāng)前程序集加載入單獨(dú)的域中，同一個(gè)程序集可能有多個(gè)副本；

2、以非特定于域的形式加載程序集，讓一個(gè)程序集在多個(gè)域間共享；

這兩種方式各自偏重于安全性和性能，需要視具體情況在二者之間權(quán)衡。具體地，在 ．Net 框架中，System.Reflection.Assembly 類提供以下靜態(tài)方法將程序集加載至域：

· Load()在給頂程序集名稱的前提下，加載該程序集：

Assembly SampleAssembly; … SampleAssembly = Assembly.Load("System.Data");//根據(jù)類型加載程序集

· LoadFrom()在已知程序集文件名或路徑等信息的情況下加載程序集：

Assembly SampleAssembly; … SampleAssembly = Assembly.LoadFrom("c://Sample.Assembly.dll");//根據(jù)已有程序集名稱加載

參考資料：

《Microsoft .NET Framework程序設(shè)計(jì)》《.NET Framework高級(jí)編程》《.NET框架精髓 》等

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的浅析．Net下的AppDomain编程的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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