为什么CLR？

在我看来，CLR诞生时，定位就是JVM的竞争者，回顾历史，当MS被Sun要求不能给Windows上的Java实现塞私货的时候，MS必须有一个东西能够与JVM抗衡。因此，CLR诞生的最重要的历史原因是--“市场竞争”。所以，从技术的角度来看，我们探究JVM的诞生，似乎能更好地理解CLR – 与JVM极度类似的平台出现的原因。

那么为什么会诞生JVM呢？

JVM是随着Java语言一起诞生的，当年Sun推广Java的口号就是“Write once, run everywhere”，也即所谓的“跨平台”。为了实现跨平台，Java被编译为bytecode，而不是native code，直到运行时，才通过JIT-Compiler编译为本地代码。也就是说，Java通过给操作系统加了一层JVM，由JVM来解释（JIT编译）首次编译产生的bytecode，从而实现了“跨平台”。（加层是解决问题的万能钥匙）。而由于有了JVM，就是可以实现一些更多的东西，比如说，代码的运行时检查，垃圾回收，多语言支持等等，都是实现了最主要目的时附送的意外之喜。

回到CLR，MS既然不能改Java，那就搞个自己能随便改的东西吧，新的语言C#诞生。为了跟Java区分，MS把运行时称为 CLR，把编译出来的东西称为 IL，当然，MS不会强调它“跨平台”--尽管事实上完全可以-- 就在市场策略上强调CLR的多语言支持。

扯淡完毕。

JIT编译过程

CLR需要在运行时将IL转换为本地机器代码（JIT 编译），那CLR怎么能知道IL中的哪个部分应该转换为什么呢？我们的代码里有：属性，方法，类，字段等等，这些都需要正确的转换才能正确运行。

通常，要实现两个东西之间的转换，可以通过两种方式让来告诉转换器怎么转：

1) 配置

2) 约定

配置和约定有什么不同？

配置：相当于给转换器发了一份手册，手册中写着什么东西应该转换另一个什么东西，怎么转。

举个栗子：

如果你玩过积木，一套积木通常会附带一份说明书，说明书上会写一些积木的堆积方式和完成效果。这里的说明书就是所谓的“配置”，写明了多少堆积方式，就是多少不同的“配置”，你按照这个配置，就可以完成从积木到“宫殿”，“城堡”等的转换。

那什么是约定？

约定：相当于咱说好一个转换规则，每次转换就按照这个转换规则转。

举个栗子：

“你我约定 一争吵很快要喊停
也说好没有秘密彼此很透明”

这里的约定就是： 状态A(争吵) –> 转换规则(喊停) -> 状态B(友好)

配置更灵活；约定更简单

回归主题，CLR采取了“配置”的方式告诉转换器IL的几乎全部信息，比如说这个文件里有哪些类型，每个类型有哪些方法、属性、字段，这些信息都在文件的什么地方存放着，是否已经被转换为本地机器代码了等等，我们把这样的“配置”信息成为“元数据”。而这些“配置”信息就在首次编译的时候与编译出来的IL一起放在了编译后生成的文件里，这个文件的格式与原生代码（比如C/C++）编译出来的文件格式是相同的，我们把具有这种格式的文件称为“PE(Portable Executable)文件”，这样，即使没有安装CLR的操作系统，也可以识别这样的文件。

----------插播：PE文件格式-----------

下面是PE文件的格式示意图

我们从上往下看 ，第一部分和第二部分都是关于DOS的，都是为了兼容DOS而背上的沉重的历史包袱。就像我们党的前核心一样，虽然已经不需要了，还总是要坐在主席台的最前排。还好这个包袱不算太大。紧接着就是PE文件头。PE加载器就是读取这部分来决定如何将文件映射到虚拟内存的。

在这里我们不准备深入每个细节，我们只挑选我们最感兴趣的部分：PE是如何执行起来的。PE文件头里有一项叫： AddressOfEntryPoint，从名字我们就能猜到它的作用，它标识了应用程序的入口点。当PE加载器加载我们的应用程序后，就将这个入口点地址告诉EIP。联想到我们第一部分说到的旅行团，这个地址就是领队的房间号码。

接下来是一些section, 这些section中有一个名字是.text，这个section通常存放的是程序的指令，不过在.NET程序中，它还存放IL和元数据。其他的section也各有用处，此处从略。

-----------插播结束------------

对于.NET 生成的PE文件而言，AddressOfEntryPoint和原生程序是不一样的，它指向了一个函数名为：_CorExeMain，这个函数是mscoree.dll中的一个函数 。换句话说，当一个.NET程序启动的时候，第一件事情就是调用mscoree.dll中的_CorExeMain函数，这个函数接管了接下来的运行过程。这个函数做的事情很简单，它根据我们的.NET程序中的信息和本机安装的.NET Framework版本，选择一个合适文件来执行，比如说在Work station上安装的CLR对应的文件是mscorwks.dll而在服务器上安装的CLR对应的文件时mscorsvr.dll；所以mscoree.dll也被称为shim。

以工作站版本的CLR为例，剩下的事情就是mscorwks.dll将在PE文件中找到元数据和IL，将其编译为本地机器代码，然后执行。