通俗易懂，什么是.NET?什么是.NET Framework？什么是.NET Core?（二）

什么是CLR宿主进程，运行时主机？

那么相对应的，容纳.NET虚拟机的进程就是CLR宿主进程了，该程序称之为运行时主机。

这些运行库的代码，全是由C/C++编写，具体表现为以mscoree.dll为代表的核心dll文件，该dll提供了N多函数用来构建一个CLR环境 ，最后当运行时环境构建完毕(一些函数执行完毕)后，调用_CorDllMain或_CorExeMain来查找并执行托管程序的入口方法(如控制台就是Main方法)。

如果你足够熟悉CLR，那么你完全可以在一个非托管程序中通过调用运行库函数来定制CLR并执行托管代码。
像SqlServer就集成了CLR，可以使用任何 .NET Framework 语言编写存储过程、触发器、用户定义类型、用户定义函数（标量函数和表值函数）以及用户定义的聚合函数。

有关CLR大纲介绍： https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/9x0wh2z3(v=vs.85).aspx
CLR集成： https://docs.microsoft.com/zh-cn/previous-versions/sql/sql-server-2008/ms131052(v%3dsql.100)
构造CLR的接口：https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms231039(v=vs.85).aspx
适用于 .NET Framework 2.0 的宿主接口：https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms164336(v=vs.85).aspx
选择CLR版本： https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/framework/configure-apps/file-schema/startup/supportedruntime-element

所以C#编写的程序如果想运行就必须要依靠.NET提供的CLR环境来支持。 而CLR是.NET技术框架中的一部分，故只要在Windows系统中安装.NET Framework即可。

Windows系统自带.NET Framework

Windows系统默认安装的有.NET Framework，并且可以安装多个.NET Framework版本，你也不需要因此卸载，因为你使用的应用程序可能依赖于特定版本，如果你移除该版本，则应用程序可能会中断。

Microsoft .NET Framework百度百科下有windows系统默认安装的.NET版本 

图出自 https://baike.baidu.com/item/Microsoft%20.NET%20Framework/9926417?fr=aladdin

.NET Framework 4.0.30319

在%SystemRoot%\Microsoft.NET下的Framework和Framework64文件夹中分别可以看到32位和64位的.NET Framework安装的版本。
我们点进去可以看到以.NET版本号为命名的文件夹，有2.0,3.0,3.5,4.0这几个文件夹。

.NET Framework4.X覆盖更新

要知道.NET Framework版本目前已经迭代到4.7系列，电脑上明明安装了比4.0更高版本的.NET Framework，然而从文件夹上来看，最高不过4.0，这是为何？
    原来自.NET Framework 4以来的所有.NET Framework版本都是直接在v4.0.30319文件夹上覆盖更新，并且无法安装以前的4.x系列的老版本，所以v4.0.30319这个目录中其实放的是你最后一次更新的NET Framework版本。
.NET Framework覆盖更新：https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/framework/install/guide-for-developers

如何确认本机安装了哪些.NET Framework和对应CLR的版本？

我们可以通过注册表等其它方式来查看安装的最新版本：https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/framework/migration-guide/how-to-determine-which-versions-are-installed 。
不过如果不想那么复杂的话，还有种最直接简单的：
那就是进入该目录文件夹，随便找到几个文件对其右键，然后点击详细信息即可查看到对应的文件版本，可以依据文件版本估摸出.NET Framework版本，比如csc.exe文件。

什么是程序集

上文我介绍了编译器，即将源代码文件给翻译成一个计算机可识别的二进制程序。而在.NET Framework目录文件夹中就附带的有 用于C#语言的命令行形式的编译器csc.exe 和 用于VB语言的命令行形式的编译器vbc.exe。

我们通过编译器可以将后缀为.cs(C#)和.vb(VB)类型的文件编译成程序集。
程序集是一个抽象的概念，不同的编译选项会产生不同形式的程序集。以文件个数来区分的话，那么就分 单文件程序集(即一个文件)和多文件程序集(多个文件)。
而不论是单文件程序集还是多文件程序集，其总有一个核心文件，就是表现为后缀为.dll或.exe格式的文件。它们都是标准的PE格式的文件，主要由4部分构成：

• 1.PE头，即Windows系统上的可移植可执行文件的标准格式
• 2.CLR头，它是托管模块特有的，它主要包括
  • 1)程序入口方法
  • 2)CLR版本号等一些标志
  • 3)一个可选的强名称数字签名
  • 4)元数据表，主要用来记录了在源代码中定义和引用的所有的类型成员(如方法、字段、属性、参数、事件...)的位置和其标志Flag(各种修饰符)
          正是因为元数据表的存在，VS才能智能提示，反射才能获取MemberInfo，CLR扫描元数据表即可获得该程序集的相关重要信息，所以元数据表使得程序集拥有了自我描述的这一特性。clr2中，元数据表大概40多个，其核心按照用途分为3类：
  • 1.即用于记录在源代码中所定义的类型的定义表：ModuleDef、TypeDef、MethodDef、ParamDef、FieldDef、PropertyDef、EventDef，
  • 2.引用了其它程序集中的类型成员的引用表：MemberRef、AssemblyRef、ModuleRef、TypeRef
  • 3. 用于描述一些杂项(如版本、发布者、语言文化、多文件程序集中的一些资源文件等)的清单表：AssemblyDef、FileDef、ManifestResourceDef、ExportedTypeDef
• 3.IL代码(也称MSIL，后来被改名为CIL：Common Intermediate Language通用中间语言)，是介于源代码和本机机器指令中间的代码，将通过CLR在不同的平台产生不同的二进制机器码。
• 4.一些资源文件

多文件程序集的诞生场景有：比如我想为.exe绑定资源文件(如Icon图标)，或者我想按照功能以增量的方式来按需编译成.dll文件。 通常很少情况下才会将源代码编译成多文件程序集，并且在VS IDE中总是将源代码给编译成单文件的程序集(要么是.dll或.exe)，所以接下来我就以单文件程序集为例来讲解。

用csc.exe进行编译

现在，我将演示一段文本是如何被csc.exe编译成一个可执行的控制台程序的。
我们新建个记事本，然后将下面代码复制上去。

 View Code

然后关闭记事本，将之.txt的后缀改为.cs的后缀(后缀是用来标示这个文件是什么类型的文件，并不影响文件的内容)。

上述代码相当于Web中的http.sys伪实现，是建立了通信的socket服务端，并通过while循环来不断的监视获取包的数据实现最基本的监听功能，最终我们将通过csc.exe将该文本文件编译成一个控制台程序。

我已经在前面讲过BCL，基础类库。在这部分代码中，为了完成我想要的功能，我用到了微软已经帮我们实现好了的String数据类型系列类(.NET下的一些数据类型)、Environment类(提供有关当前环境和平台的信息以及操作它们的方法)、Console类(用于控制台输入输出等)、Socket系列类(对tcp协议抽象的接口)、File文件系列类(对文件目录等操作系统资源的一些操作)、Encoding类(字符流的编码)等
这些类，都属于BCL中的一部分，它们存在但不限于mscorlib.dll、System.dll、System.core.dll、System.Data.dll等这些程序集中。
附：不要纠结BCL到底存在于哪些dll中，总之，它是个物理分散，逻辑上的类库总称。

mscorlib.dll和System.dll的区别：https://stackoverflow.com/questions/402582/mscorlib-dll-system-dll

因为我用了这些类，那么按照编程规则我必须在代码中using这些类的命名空间，并通过csc.exe中的 /r:dll路径 命令来为生成的程序集注册元数据表(即以AssemblyRef为代表的程序集引用表)。
而这些代码引用了4个命名空间，但实际上它们只被包含在mscorlib.dll和System.dll中，那么我只需要在编译的时候注册这两个dll的信息就行了。

好，接下来我将通过cmd运行csc.exe编译器，再输入编译命令： csc /out:D:\demo.exe D:\dic\demo.cs /r:D:\dic\System.dll

/r：是将引用dll中的类型数据注册到程序集中的元数据表中 。
/out:是输出文件的意思，如果没有该命令则默认输出{name}.exe。
使用csc.exe编译生成： https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/language-reference/compiler-options/command-line-building-with-csc-exe
csc编译命令行介绍：https://www.cnblogs.com/shuang121/archive/2012/12/24/2830874.html

总之，你除了要掌握基本的编译指令外，当你打上这行命令并按回车后，必须满足几个条件，1.是.cs后缀的c#格式文件，2.是 代码语法等检测分析必须正确，3.是 使用的类库必须有出处(引用的dll)，当然 因为我是编译为控制台程序，所以还必须得有个静态Main方法入口，以上缺一不可。

可以看出，这段命令我是将 位于D:\dic\的demo.cs文件给编译成 位于D:\名为demo.exe的控制台文件，并且因为在代码中使用到了System.dll，所以还需要通过/r注册该元数据表。
这里得注意为什么没有/r:mscorlib.dll,因为mscorlib.dll地位的特殊，所以csc总是对每个程序集进行mscorlib.dll的注册(自包含引用该dll),因此我们可以不用/r:mscorlib.dll这个引用命令，但为了演示效果我还是决定通过/nostdlib命令来禁止csc默认导入mscorlib.dll文件。

所以，最终命令是这样的： csc D:\dic\demo.cs /r:D:\dic\mscorlib.dll /r:D:\dic\System.dll /nostdlib

因为没有指定输出文件/out选项， 所以会默认输出在与csc同一目录下名为demo.exe的文件。事实上，在csc的命令中，如果你没有指定路径，那么就默认采用在csc.exe的所在目录的相对路径。

而我们可以看到，在该目录下有许多程序集，其中就包含我们需要的System.dll和mscorlib.dll，所以我们完全可以直接/r:mscorlib.dll /r:System.dll

而类似于System.dll、System.Data.dll这样使用非常频繁的程序集，我们其实不用每次编译的时候都去手动/r一下，对于需要重复劳动的编译指令，我们可以将其放在后缀为.rsp的指令文件中，然后在编译时直接调用文件即可执行里面的命令 @ {name}.rsp。

csc.exe默认包含csc.rsp文件,我们可以用/noconfig来禁止默认包含，而csc.rsp里面已经写好了我们会经常用到的指令。
所以，最终我可以这样写 csc D:\dic\demo.cs 直接生成控制台应用程序。

.NET程序执行原理

好的，现在我们已经有了一个demo.exe的可执行程序，它是如何被我们运行的？。

C#源码被编译成程序集，程序集内主要是由一些元数据表和IL代码构成，我们双击执行该exe，Windows加载器将该exe(PE格式文件)给映射到虚拟内存中，程序集的相关信息都会被加载至内存中，并查看PE文件的入口点(EntryPoint)并跳转至指定的mscoree.dll中的_CorExeMain函数，该函数会执行一系列相关dll来构造CLR环境，当CLR预热后调用该程序集的入口方法Main()，接下来由CLR来执行托管代码(IL代码)。

JIT编译

前面说了，计算机最终只识别二进制的机器码，在CLR下有一个用来将IL代码转换成机器码的引擎，称为Just In Time Compiler，简称JIT，CLR总是先将IL代码按需通过该引擎编译成机器指令再让CPU执行，在这期间CLR会验证代码和元数据是否类型安全(在对象上只调用正确定义的操作、标识与声称的要求一致、对类型的引用严格符合所引用的类型)，被编译过的代码无需JIT再次编译，而被编译好的机器指令是被存在内存当中，当程序关闭后再打开仍要重新JIT编译。

AOT编译

CLR的内嵌编译器是即时性的，这样的一个很明显的好处就是可以根据当时本机情况生成更有利于本机的优化代码，但同样的，每次在对代码编译时都需要一个预热的操作，它需要一个运行时环境来支持，这之间还是有消耗的。

而与即时编译所对应的，就是提前编译了，英文为Ahead of Time Compilation，简称AOT，也称之为静态编译。
在.NET中，使用Ngen.exe或者开源的.NET Native可以提前将代码编译成本机指令。

Ngen是将IL代码提前给全部编译成本机代码并安装在本机的本机映像缓存中，故而可以减少程序因JIT预热的时间，但同样的也会有很多注意事项，比如因JIT的丧失而带来的一些特性就没有了，如类型验证。Ngen仅是尽可能代码提前编译，程序的运行仍需要完整的CLR来支持。

.NET Native在将IL转换为本机代码的时候，会尝试消除所有元数据将依靠反射和元数据的代码替换为静态本机代码，并且将完整的CLR替换为主要包含垃圾回收器的重构运行时mrt100_app.dll。

.NET Native: https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/framework/net-native/
Ngen.exe：https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/framework/tools/ngen-exe-native-image-generator
Ngen与.NET Native比较：https://www.zhihu.com/question/27997478/answer/38978762

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现在，我们可以通过ILDASM工具(一款查看程序集IL代码的软件，在Microsoft SDKs目录中的子目录中)来查看该程序集的元数据表和Main方法中间码。

c#源码第一行代码：string rootDirectory = Environment.CurrentDirectory;被翻译成IL代码： call string [mscorlib/*23000001*/]System.Environment/*01000004*/::get_CurrentDirectory() /* 0A000003 */ 

这句话意思是调用 System.Environment类的get_CurrentDirectory()方法(属性会被编译为一个私有字段+对应get/set方法)。

点击视图=>元信息=>显示，即可查看该程序集的元数据。
我们可以看到System.Environment标记值为01000004，在TypeRef类型引用表中找到该项:

注意图，TypeRefName下面有该类型中被引用的成员，其标记值为0A000003，也就是get_CurrentDirectory了。
而从其ResolutionScope指向位于0x23000001而得之，该类型存在于mscorlib程序集。

于是我们打开mscorlib.dll的元数据清单，可以在类型定义表(TypeDef)找到System.Environment,可以从元数据得知该类型的一些标志(Flags,常见的public、sealed、class、abstract)，也得知继承(Extends)于System.Object。在该类型定义下还有类型的相关信息，我们可以在其中找到get_CurrentDirectory方法。 我们可以得到该方法的相关信息，这其中表明了该方法位于0x0002b784这个相对虚地址(RVA)，接着JIT在新地址处理CIL，周而复始。

元数据在运行时的作用： https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/standard/metadata-and-self-describing-components#run-time-use-of-metadata

程序集的规则

上文我通过ILDASM来描述CLR执行代码的方式，但还不够具体，还需要补充的是对于程序集的搜索方式。

对于System.Environment类型，它存在于mscorlib.dll程序集中，demo.exe是个独立的个体，它通过csc编译的时候只是注册了引用mscorlib.dll中的类型的引用信息，并没有记录mscorlib.dll在磁盘上的位置，那么，CLR怎么知道get_CurrentDirectory的代码？它是从何处读取mscorlib.dll的？
对于这个问题，.NET有个专门的概念定义，我们称为 程序集的加载方式。

程序集的加载方式

对于自身程序集内定义的类型，我们可以直接从自身程序集中的元数据中获取，对于在其它程序集中定义的类型，CLR会通过一组规则来在磁盘中找到该程序集并加载在内存。

CLR在查找引用的程序集的位置时候，第一个判断条件是 判断该程序集是否被签名。
什么是签名？

强名称程序集

就比如大家都叫张三，姓名都一样，喊一声张三不知道到底在叫谁。这时候我们就必须扩展一下这个名字以让它具有唯一性。

我们可以通过sn.exe或VS对项目右键属性在签名选项卡中采取RSA算法对程序集进行数字签名（加密：公钥加密，私钥解密。签名：私钥签名，公钥验证签名），会将构成程序集的所有文件通过哈希算法生成哈希值，然后通过非对称加密算法用私钥签名，最后公布公钥生成一串token，最终将生成一个由程序集名称、版本号、语言文化、公钥组成的唯一标识，它相当于一个强化的名称，即强名称程序集。
mscorlib, Version=4.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b77a5c561934e089

我们日常在VS中的项目默认都没有被签名，所以就是弱名称程序集。强名称程序集是具有唯一标识性的程序集，并且可以通过对比哈希值来比较程序集是否被篡改，不过仍然有很多手段和软件可以去掉程序集的签名。

需要值得注意的一点是：当你试图在已生成好的强名称程序集中引用弱名称程序集，那么你必须对弱名称程序集进行签名并在强名称程序集中重新注册。
之所以这样是因为一个程序集是否被篡改还要考虑到该程序集所引用的那些程序集，根据CLR搜索程序集的规则(下文会介绍)，没有被签名的程序集可以被随意替换，所以考虑到安全性，强名称程序集必须引用强名称程序集，否则就会报错：需要强名称程序集。

.NET Framework 4.5中对强签名的更改：https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/framework/app-domains/enhanced-strong-naming

程序集搜索规则

事实上，按照存储位置来说，程序集分为共享(全局)程序集和私有程序集。

CLR查找程序集的时候，会先判断该程序集是否被强签名，如果强签名了那么就会去共享程序集的存储位置(后文的GAC)去找，如果没找到或者该程序集没有被强签名，那么就从该程序集的同一目录下去寻找。

强名称程序集是先找到与程序集名称(VS中对项目右键属性应用程序->程序集名称)相等的文件名称，然后 按照唯一标识再来确认，确认后CLR加载程序集，同时会通过公钥效验该签名来验证程序集是否被篡改(如果想跳过验证可查阅https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/framework/app-domains/how-to-disable-the-strong-name-bypass-feature)，如果强名称程序集被篡改则报错。

而弱名称程序集则直接按照与程序集名称相等的文件名称来找，如果还是没有找到就以该程序集名称为目录的文件夹下去找。总之，如果最终结果就是没找到那就会报System.IO.FileNotFoundException异常，即尝试访问磁盘上不存在的文件失败时引发的异常。

注意：此处文件名称和程序集名称是两个概念，不要模棱两可，文件CLR头内嵌程序集名称。

举个例子：
我有一个控制台程序，其路径为D:\Demo\Debug\demo.exe，通过该程序的元数据得知，其引用了一个程序集名称为aa的普通程序集，引用了一个名为bb的强名称程序集，该bb.dll的强名称标识为：xx001。
现在CLR开始搜索程序集aa，首先它会从demo.exe控制台的同一目录(也就是D:\Demo\Debug\)中查找程序集aa，搜索文件名为aa.dll的文件，如果没找到就在该目录下以程序集名称为目录的目录中查找，也就是会查 D:\Demo\Debug\aa\aa.dll，这也找不到那就报错。
然后CLR开始搜索程序集bb，CLR从demo.exe的元数据中发现bb是强名称程序集，其标识为:xx001。于是CLR会先从一个被定义为GAC的目录中去通过标识找，没找到的话剩下的寻找步骤就和寻找aa一样完全一致了。

当然，你也可以通过配置文件config中(配置文件存在于应用程序的同一目录中)人为增加程序集搜索规则：
1.在运行时runtime节点中，添加privatePath属性来添加搜索目录，不过只能填写相对路径： 

<runtime>
            <assemblyBinding xmlns="urn:schemas-microsoft-com:asm.v1">
                <probing privatePath="relative1;relative2;" /> //程序集当前目录下的相对路径目录，用;号分割
            </assemblyBinding>
</runtime>

2.如果程序集是强签名后的，那么可以通过codeBase来指定网络路径或本地绝对路径。

<runtime>
            <assemblyBinding xmlns="urn:schemas-microsoft-com:asm.v1">
                <dependentAssembly>
                    <assemblyIdentity name="myAssembly"
                                      publicKeyToken="32ab4ba45e0a69a1"
                                      culture="neutral" />
                    <codeBase version="2.0.0.0"
                              href="http://www.litwareinc.com/myAssembly.dll" />
                </dependentAssembly>
            </assemblyBinding>
</runtime>

当然，我们还可以在代码中通过AppDomain类中的几个成员来改变搜索规则，如AssemblyResolve事件、AppDomainSetup类等。

有关运行时节点的描述:https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/framework/configure-apps/file-schema/runtime/runtime-element

项目的依赖顺序

如果没有通过config或者在代码中来设定CLR搜索程序集的规则，那么CLR就按照默认的也就是我上述所说的模式来寻找。
所以如果我们通过csc.exe来编译项目，引用了其它程序集的话，通常需要将那些程序集复制到同一目录下。故而每当我们通过VS编译器对项目右键重新生成项目(重新编译)时，VS都会将引用的程序集给复制一份到项目bin\输出目录Debug文件夹下，我们可以通过VS中对引用的程序集右键属性-复制本地 True/Flase 来决定这一默认行为。

值得一提的是，项目间的生成是有序生成的，它取决于项目间的依赖顺序。
比如Web项目引用BLL项目，BLL项目引用了DAL项目。那么当我生成Web项目的时候，因为我要注册Bll程序集，所以我要先生成Bll程序集，而BLL程序集又引用了Dal，所以又要先生成Dal程序集，所以程序集生成顺序就是Dal=>BLL=>Web，项目越多编译的时间就越久。

程序集之间的依赖顺序决定了编译顺序，所以在设计项目间的分层划分时不仅要体现出层级职责，还要考虑到依赖顺序。代码存放在哪个项目要有讲究，不允许出现互相引用的情况，比如A项目中的代码引用B，B项目中的代码又引用A。

为什么Newtonsoft.Json版本不一致？

而除了注意编译顺序外，我们还要注意程序集间的版本问题，版本间的错乱会导致程序的异常。

举个经典的例子：Newtonsoft.Json的版本警告，大多数人都知道通过版本重定向来解决这个问题，但很少有人会琢磨为什么会出现这个问题，找了一圈文章，没找到一个解释的。

比如：
A程序集引用了 C盘:\Newtonsoft.Json 6.0程序集
B程序集引用了 从Nuget下载下来的Newtonsoft.Json 10.0程序集
此时A引用B，就会报：发现同一依赖程序集的不同版本间存在无法解决的冲突 这一警告。

 A：引用Newtonsoft.Json 6.0
        Func()
        {
            var obj= Newtonsoft.Json.Obj;
            B.JsonObj();
        }

 B: 引用Newtonsoft.Json 10.0
        JsonObj()
        {
            return  Newtonsoft.Json.Obj;
        }

A程序集中的Func方法调用了B程序集中的JsonObj方法，JsonObj方法又调用了Newtonsoft.Json 10.0程序集中的对象，那么当执行Func方法时程序就会异常，报System.IO.FileNotFoundException: 未能加载文件或程序集Newtonsoft.Json 10.0的错误。

这是为什么？
1.这是因为依赖顺序引起的。A引用了B，首先会先生成B，而B引用了 Newtonsoft.Json 10.0，那么VS就会将源引用文件(Newtonsoft.Json 10.0)复制到B程序集同一目录(bin/Debug)下，名为Newtonsoft.Json.dll文件，其内嵌程序集版本为10.0。
2.然后A引用了B，所以会将B程序集和B程序集的依赖项(Newtonsoft.Json.dll)给复制到A的程序集目录下，而A又引用了C盘的Newtonsoft.Json 6.0程序集文件，所以又将C:\Newtonsoft.Json.dll文件给复制到自己程序集目录下。因为两个Newtonsoft.Json.dll重名，所以直接覆盖了前者，那么只保留了Newtonsoft.Json 6.0。
3.当我们调用Func方法中的B.Convert()时候，CLR会搜索B程序集，找到后再调用 return Newtonsoft.Json.Obj 这行代码，而这行代码又用到了Newtonsoft.Json程序集，接下来CLR搜索Newtonsoft.Json.dll，文件名称满足，接下来CLR判断其标识，发现版本号是6.0，与B程序集清单里注册的10.0版本不符，故而才会报出异常：未能加载文件或程序集Newtonsoft.Json 10.0。

以上就是为何Newtonsoft.Json版本不一致会导致错误的原因，其也诠释了CLR搜索程序集的一个过程。
那么，如果我执意如此，有什么好的解决方法能让程序顺利执行呢？有，有2个方法。

第一种：通过bindingRedirect节点重定向，即当找到10.0的版本时，给定向到6.0版本

 View Code

如何在编译时加载两个相同的程序集？

注意：我看过有的文章里写的一个AppDomain只能加载一个相同的程序集，很多人都以为不能同时加载2个不同版本的程序集，实际上CLR是可以同时加载Newtonsoft.Json 6.0和Newtonsoft.Json 10.0的。

第二种：对每个版本指定codeBase路径，然后分别放上不同版本的程序集，这样就可以加载两个相同的程序集。

 View Code

如何同时调用两个两个相同命名空间和类型的程序集？

除了程序集版本不同外，还有一种情况就是，我一个项目同时引用了程序集A和程序集B，但程序集A和程序集B中的命名空间和类型名称完全一模一样，这个时候我调用任意一个类型都无法区分它是来自于哪个程序集的，那么这种情况我们可以使用extern alias外部别名。
我们需要在所有代码前定义别名，extern alias a;extern alias b;，然后在VS中对引用的程序集右键属性-别名，分别将其更改为a和b(或在csc中通过/r:{别名}={程序集}.dll)。
在代码中通过 {别名}::{命名空间}.{类型}的方式来使用。
extern-alias介绍： https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/language-reference/keywords/extern-alias

共享程序集GAC

我上面说了这么多有关CLR加载程序集的细节和规则，事实上，类似于mscorlib.dll、System.dll这样的FCL类库被引用的如此频繁，它已经是我们.NET编程中必不可少的一部分，几尽每个项目都会引用，为了不再每次使用的时候都复制一份，所以计算机上有一个位置专门存储这些我们都会用到的程序集，叫做全局程序集缓存(Global Assembly Cache,GAC)，这个位置一般位于C:\Windows\Microsoft.NET\assembly和3.5之前版本的C:\Windows\assembly。
既然是共享存放的位置，那不可避免的会遇到文件名重复的情况，那么为了杜绝该类情况，规定在GAC中只能存在强名称程序集，每当CLR要加载强名称程序集时，会先通过标识去GAC中查找，而考虑到程序集文件名称一致但版本文化等复杂的情况，所以GAC有自己的一套目录结构。我们如果想将自己的程序集放入GAC中，那么就必须先签名，然后通过如gacutil.exe工具(其存在于命令行工具中 https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/framework/tools/developer-command-prompt-for-vs中)来注册至GAC中，值得一提的是在将强名称程序集安装在GAC中，会效验签名。

GAC工具： https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/framework/tools/gacutil-exe-gac-tool

延伸

CLR是按需加载程序集的，没有执行代码也就没有调用相应的指令，没有相应的指令，CLR也不会对其进行相应的操作。 当我们执行Environment.CurrentDirectory这段代码的时候，CLR首先要获取Environment类型信息，通过自身元数据得知其存在mscorlib.dll程序集中，所以CLR要加载该程序集，而mscorlib.dll又由于其地位特殊，早在CLR初始化的时候就已经被类型加载器自动加载至内存中，所以这行代码可以直接在内存中读取到类型的方法信息。
在这个章节，我虽然描述了CLR搜索程序集的规则，但事实上，加载程序集读取类型信息远远没有这么简单，这涉及到了属于.NET Framework独有的"应用程序域"概念和内存信息的查找。

简单延伸两个问题，mscorlib.dll被加载在哪里？内存堆中又是什么样的一个情况？

应用程序域

传统非托管程序是直接承载在Windows进程中，托管程序是承载在.NET虚拟机CLR上的，而在CLR中管控的这部分资源中，被分成了一个个逻辑上的分区，这个逻辑分区被称为应用程序域，是.NET Framework中定义的一个概念。
因为堆内存的构建和删除都通过GC去托管，降低了人为出错的几率，在此特性基础上.NET强调在一个进程中通过CLR强大的管理建立起对资源逻辑上的隔离区域，每个区域的应用程序互不影响，从而让托管代码程序的安全性和健壮性得到了提升。

熟悉程序集加载规则和AppDomain是在.NET技术下进行插件编程的前提。AppDomain这部分概念并不复杂。
当启动一个托管程序时，最先启动的是CLR，在这过程中会通过代码初始化三个逻辑区域，最先是SystemDomain系统程序域，然后是SharedDoamin共享域，最后是{程序集名称}Domain默认域。

系统程序域里维持着一些系统构建项，我们可以通过这些项来监控并管理其它应用程序域等。共享域存放着其它域都会访问到的一些信息，当共享域初始化完毕后，会自动加载mscorlib.dll程序集至该共享域。而默认域则用储存自身程序集的信息，我们的主程序集就会被加载至这个默认域中，执行程序入口方法，在没有特殊动作外所产生的一切耗费都发生在该域。

我们可以在代码中创建和卸载应用程序域，域与域之间有隔离性，挂掉A域不会影响到B域，并且对于每一个加载的程序集都要指定域的，没有在代码中指定域的话，默认都是加载至默认域中。
AppDomain可以想象成组的概念，AppDomain包含了我们加载的一组程序集。我们通过代码卸载AppDomain，即同时卸载了该AppDomain中所加载的所有程序集在内存中的相关区域。

AppDomain的初衷是边缘隔离，它可以让程序不重新启动而长时间运行，围绕着该概念建立的体系从而让我们能够使用.NET技术进行插件编程。

当我们想让程序在不关闭不重新部署的情况下添加一个新的功能或者改变某一块功能，我们可以这样做：将程序的主模块仍默认加载至默认域，再创建一个新的应用程序域，然后将需要更改或替换的模块的程序集加载至该域，每当更改和替换的时候直接卸载该域即可。 而因为域的隔离性，我在A域和B域加载同一个程序集，那么A域和B域就会各存在内存地址不同但数据相同的程序集数据。

跨边界访问

事实上，在开发中我们还应该注意跨域访问对象的操作(即在A域中的程序集代码直接调用B域中的对象)是与平常编程中有所不同的，一个域中的应用程序不能直接访问另一个域中的代码和数据，对于这样的在进程内跨域访问操作分两类。

一是按引用封送，需要继承System.MarshalByRefObject，传递的是该对象的代理引用，与源域有相同的生命周期。
二是按值封送，需要被[Serializable]标记，是通过序列化传递的副本，副本与源域的对象无关。
无论哪种方式都涉及到两个域直接的封送、解封，所以跨域访问调用不适用于过高频率。
(比如，原来你是这样调用对象： var user=new User(); 现在你要这样：var user=(User){应用程序域对象实例}.CreateInstanceFromAndUnwrap("Model.dll","Model.User"); )

值得注意的是，应用程序域是对程序集的组的划分，它与进程中的线程是两个一横一竖，方向不一样的概念，不应该将这2个概念放在一起比较。我们可以通过Thread.GetDomain来查看执行线程所在的域。
应用程序域在类库中是System.AppDomain类,部分重要的成员有：

        获取当前 System.Threading.Thread 的当前应用程序域
        public static AppDomain CurrentDomain { get; }
        使用指定的名称新建应用程序域
        public static AppDomain CreateDomain(string friendlyName);
        卸载指定的应用程序域。
        public static void Unload(AppDomain domain);
        指示是否对当前进程启用应用程序域的 CPU 和内存监视，开启后可以根据相关属性进行监控
        public static bool MonitoringIsEnabled { get; set; }
        当前域托管代码抛出异常时最先发生的一个事件，框架设计中可以用到
        public event EventHandler<FirstChanceExceptionEventArgs> FirstChanceException;
        当某个异常未被捕获时调用该事件，如代码里只catch了a异常，实际产生的是 b异常，那么b异常就没有捕捉到。
        public event UnhandledExceptionEventHandler UnhandledException;
        为指定的应用程序域属性分配指定值。该应用程序域的局部存储值，该存储不划分上下文和线程，均可通过GetData获取。
        public void SetData(string name, object data);
        如果想使用托管代码来覆盖CLR的默认行为https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.appdomainmanager(v=vs.85).aspx
        public AppDomainManager DomainManager { get; }
        返回域的配置信息，如在config中配置的节点信息
        public AppDomainSetup SetupInformation { get; }

应用程序域： https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/framework/app-domains/application-domains

AppDomain和AppPool

注意：此处的AppDomain应用程序域 和 IIS中的AppPool应用程序池 是2个概念，AppPool是IIS独有的概念，它也相当于一个组的概念，对网站进行划组，然后对组进行一些如进程模型、CPU、内存、请求队列的高级配置。