معرفی دات نت و جايگاه ASP.NET

نگاهی اجمالی به گذشته

تاکنون از خود پرسيده ايد که برنامه های کامپيوتری چگونه کار می کنند ؟ چگونه کدهای نوشته شده به يکی از زبانهای سطح بالا نظير ويژوال بيسيک و یا ویژوال سی به يک برنامه اجرائی تبديل می شوند؟
در گذشته عمليات فوق از طريق بکارگيری کامپايلرها ( مترجم ها ) تحقق پيدا می کرد. کامپايلرها برنامه های خاصی هستند که کدهای نوشته شده به يکی از زبانهای سطح بالا را به زبان اختصاصی ماشين ( کد اسمبلی ) ترجمه می نمايند . کدهای اسمبلی و کدهای زبان ماشين کاملا" وابسته به يک پلات فورم خاص خواهند بود. مثلا" کدهای ماشين نوشته شده برای يک پردازنده اينتل قادر به اجراء بر روی هر نوع ماشين ديگر نظير مکينتاش نخواهند بود. ( در حقيقت کدهای ماشين قادر به اجراء بر روی ماشينی با مجموعه دستورات خاص خواهند بود و در اين راستا ماشين ديگر که از پردازنده ديگر و به تبع آن از مجموعه دستورات خاصی استفاده می کند، قابل اجراء نخواهند بود ) .

برنامه های نوشته شده برای ويندوز به زبان ماشين ترجمه شده بگونه ای که قادر به استفاده از مجموعه توابع کتابخانه ای موجود در Win32 باشند. کتابخانه فوق شامل مجموعه ای از صدها تابع مختص ويندوز است . توابع فوق مستقيما" با ويندوز ارتباط و مسئوليت ارتباط با سطوح سطح پايين سخت افزار را برعهده خواهند گرفت .

زماني که يک برنامه ويژوال بيسيک قصد نمايش يک MessageBox را داشته باشد ، تمامی پردازش های مربوطه تا زمانيکه برنامه ترجمه نشده و به يک فايل اجرائی تبديل نگردد، آغاز نخواهد شد. پس از ترجمه، برنامه دارای يک فايل اجرائی با انشعاب exe خواهد بود. فايل فوق را می توان بر روی هر محيطی که سيستم عامل ويندوز بر روی آن نصب شده باشد، اجراء نمود. ( در چنين شرايطی دیگر لزومی به حضور ويژوال بيسيک بر روی کامپيوتر مورد نظر نخواهد بود). در حقيقت کامپايلر ويژوال بيسيک کدهای سطح بالا را بگونه ای تبديل نموده که برای سيستم عامل قابل فهم باشند. در نهايت سيستم عامل کدهای فوق را بگونه ای که قادر به اجراء بر روی يک کامپيوتر خاص باشند، ترجمه و اجراء خواهد نمود.

بنظر عمليات فوق پيچيده بنظر می آيد . خوشبختانه تمامی مراحل ترجمه های فوق از ديدگاه استفاده کننده مخفی نگاهداشته شده و برنامه نويسان کافی است تمام تمرکز خود را بر روی نوشتن برنامه معطوف داشته و هيچگونه نگرانی در رابطه با ترجمه نداشته و تمامی عمليات در اين راستا را بر عهده کامپايلرها واگذار شده و در نهايت يک فايل اجرائی را تحويل گيرند.

در رابطه با رويکرد فوق برخی مسائل اساسی وجود دارد که در ادامه به آنها اشاره می گردد.

* رويکرد فوق کاملا" وابسته به پلات فورم است . اين بدان معنی است که زماني که يک برنامه را مثلا" با ويژوال بيسيک می نويسيد ، برنامه فوق صرفا" بر روی کامپيوترهائی که از ويندوز استفاده می نمايند، قابل اجراء خواهد بود.

* هيچگونه تضمينی وجود ندارد که دو برنامه اجرائی نوشته شده با زبانهای برنامه نويسی متفاوت دارای کدهای مشابه سطح پايين باشند. بنابراين اشتراک مجموعه ای از توابع برای زبانهای برنامه نويسی غيرممکن بنظر می رسد. ( مايکروسافت با ارائه تکنولوژی Com سعی در ارائه راهکاری جهت حل مشکل فوق را داشت ولی عملا در مراحل عملياتی با مشکل مواجه گرديد. مثلا" اگر قصد بکارگيری عناصر COM نوشته شده به زبان ويژوال بيسيک را بهمراه عناصر COM نوشته شده به زبان ويژوال ++C را داشته باشيد در زمان انتقال دادن پارامتر بين آنها به مشکلات خاصی برخورد خواهيد کرد.

* کتابخانه Win32 API چيزی بيش از مجموعه وسيعی از توابع نيست . توابع فوق هريک دارای تعاريف اختصاصی خود به همراه پارامترهای مربوطه می باشند. در برنامه های ويژوال بيسيک و يا ++C به دفعات ممکن است اين نياز احساس گردد که مستقيما" يکی از توابع موجود در Win32 API فراخوانی گردد ، يافتن تابع مورد نظر جهت فراخوانی کار ساده ای بنظر نمی آيد!

به موازات رشد و توسعه نرم افزارها مسئله دوم يکی از اساسی ترين چالش های جدی در زمينه برنامه نويسی گرديد. در حالت ايده آل ما اين انتظار را داريم که هر مجموعه تابع و يا عناصری را که به کمک يک زبان برنامه نويسی نوشته شده اند را بتوان به اشتراک گذاشت و زمينه استفاده از آنان برای ساير زبانهای برنامه نويسی نيز فراهم گردد.

مسئله فوق از اين زاويه نگران کننده تر به نظر خواهد آمد که توجه داشته باشيم هر زبان برنامه نويسی ممکن است نوع های داده ائی اوليه مربوط به خود را دارا باشد. مثلا" در ويژوال بيسيک می توان برداری را داشت که که ايندکس اولین خانه آن از هر محدوده ای شروع گردد در صورتيکه در ++C اين تاکيد وجود دارد که حتما" می بايست این ایندکس از صفر شروع گردد.

دات نت NET.

مايکروسافت با ارائه دات نت عملا" پاسخ شايسته ای را نيز برای هر يک از مسائل گفته شده ارائه نموده است.

از ديدگاه يک پياده کننده نرم افزار ، دات نت دارای دو بخش اساسی است :
CLR یا (Common Language Runtime) و کلاس های فريم ورک دات نت (NET framework Classes.)
بخش های فوق به نوعی به مسائل اشاره شده پاسخ های مناسبی را ارائه داده اند.


Common Language Runtime یا ( CLR )
در ابتدای مقاله به نحوه عملکرد کامپايلرهای کلاسيک در رابطه با ترجمه کدهای نوشته شده توسط يکی از زبانهای سطح بالا به دستورات قابل فهم برای کامپيوتر اشاره گرديد . در دات نت فرآيند ترجمه يک برنامه سطح بالا به زبان ماشين بصورت کاملا" محسوس تغيير يافته است . کامپايلرهای سازگار با دات نت کدهای نوشته شده توسط يکی از زبانهای برنامه نويسی را به Win32 API Call ترجمه نخواهند کرد. کامپايلرهای فوق کدهای نوشته شده را به يک زبان ميانه خاص با نام MSIL یا (Microsoft Intermediate Language) تبديل خواهند کرد. در ادامه CLR کدهای زبان ميانه ای ( IL ) را اخذ و on the fly آنان را به دستورالعمل های اختصاصی ماشين تبديل خواهند کرد.

توجه داشته باشيد که مرحله CLR به Runing Program صرفا" زمانی اتفاق خواهد افتاد که يک برنامه اجراء گردد. کامپايلر فايلی با محتويات کدهای MSIL را ايجاد خواهد کرد. زماني که فايل فوق اجراء می گردد ، کدهای MSIL به سمت CLR روانه شده و در ادامه با استفاده از مترجم JIT یا ( Just-In-Time ) کدهای IL به دستورات قابل فهم برای کامپيوتر تبديل خواهند شد. ( يک برنامه در حال اجراء بکمک CLR )

NET FramWork Classes.

در برنامه های نوشته شده تحت ويندوز با استفاده از Win32 API زمينه استفاده از مجموعه ای وسيع از توابع فراهم می گردد. توابع فوق برای انجام عمليات متفاوتی نظير: رابط گرافيکی کاربر ، عمليات متفاوت در رابطه با سخت افزار و ساير عمليات مرتبط ، باسيستم عامل مرتبط خواهند شد. بنابراين برنامه های تحت ويندوز برای ارتباط با سيستم عامل و بهره مندی از خدمات آن ، خواسته خود را از طريق فراخوانی توابع مربوطه در Win32 API انجام خواهند داد.

برنامه های دات نت چگونه با سيستم عامل مرتبط خواهند شد؟
خوشبختانه Win32 API مربوط به گذشته بوده و برنامه های دات نت از کلاس های فريم ورک دات نت استفاده می کنند. فريمورک فوق مجموعه ای سازمان يافته از کلاس هائی است که به منظور انجام تمامی عمليات مورد نظر يک طراح و پياده کننده نرم افزار طراحی و پياده سازی شده اند.

برخلاف Win32 API ، کلاس های دات نت در يک سيستم سلسله مراتبی NameSpace سازماندهی شده اند. هر NameSpace می تواند دارای تعداد نامحدودی از کلاس ها باشد. مثلا" NameSpace پايه ای System شامل کلاس هائی است که از آنها برای نوع داده های اوليه نظير : System.Int32 , System.Array , System.string و غيره استفاده می شود. NameSpace ،System.Data شامل کلاس ها و ساير Namespace های مربوطه برای دستيابی به داده ها است . NameSpace ، System.IO شامل کلاس های مربوطه برای انجام عمليات متفاوت در رابطه با فايل ها و ورودی و خروجی است . دات نت دارای صدها کلاس بوده که تمامی آنها با استفاده از Namespace ها به درستی سازماندهی شده اند. طراحان و برنامه نويسان می توانند در صورت نياز اقدام به طراحی کلاس های اختصاصی و NameSpace مربوط به خود نموده و آنها را در برنامه های دات نت خود استفاده نمايند.