用.net core 寫後端—— c++外的另一種選擇？
https://blog.csdn.net/kenkao/article/details/71249138
用.net core 寫後端—— c++外的另一種選擇？
2017年05月06日 10:40:48 獨孤殘雲 閱讀數：8283
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作者：171762508
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一、.net core簡介
（1）.net是什麼
.net實際是遵守同一個標準（ECMA）的多種不同實現，如.net Framework、Mono、和較新的.net core。C#是.net支援的其中一種語言，理論上任何遵循公共語言規範（CLS）的語言都可以執行在.net框架上。
（2）什麼是.net core
.net core 是一個通用開發平臺，由 Microsoft 和Github共同維護。 它是跨平臺的，支援 Windows、macOS 和 Linux，並且可用於裝置、雲和嵌入式/IoT 方案。
（3）特點：自動記憶體管理、型別安全、委託和 lambda、泛型、非同步程式設計、LINQ、使用其他非託管程式碼如C/C++。
（4）.net core組成部分
.net Runtime:即coreCLR。與.net Framework的CLR沒有太大區別，程序管理，GC，JIT（RyuJIT 編譯器）也都是一樣的。只是針對伺服器系統做了相應優化。CLR和coreCLR進行同步更新，未來coreCLR將一統天下；
Framework Libraries：即coreFX。包括集合類，檔案系統處理類，XML處理類，非同步Task類等；
SDK工具和編譯器：即CLI工具和Roslyn編譯器。可以通過.net core SDK獲取；
.net app host:用來選取並執行對應執行時，提供元件載入原則，以及啟動.netcore應用程式。SDK也是通過相同程式啟動。
（5）目前支援執行環境
目前不支援 ARM64 和 ARM32。
https://github.com/dotnet/core/blob/master/roadmap.md
二、.net core與.net Framework, mono區別
（1）.netFramework 的主要差異在於：
應用模型：.netcore不支援所有.net Framework 應用模型，說白了，就是一切與windows UI相關的如WPF，sliverlight都不支援；
API：.net core和.net Framework很多API相同，但也有少部分需要修改才能移植到.net core；
子系統：.netcore實現.net Framework中子系統的子級，目的是實現更簡單的實現和程式設計模型；
平臺：.netFramework只支援 Windows，而net core跨平臺，支援macOS和Linux；
開源：.netcore屬於開放源，而.net Framework 的只讀子集屬於開放源。
（2）與 Mono 的主要差異在於
應用模型：Mono 通過 Xamarin 產品支援 .net Framework 應用模型（例如，Windows Forms）和其他應用模型（例如，Xamarin.iOS）的子集。而 .net core 不支援這些內容；
API：Mono 使用相同程式集名稱和組成要素支援 .net Framework API 的大型子集；
平臺：Mono 支援很多平臺和 CPU；
開源：Mono 和 .net core都使用 MIT 許可證，金主都是.net Foundation；
焦點： Mono 的戰場是移動平臺，而.net core劍指雲平臺。
（整理自 https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/articles/core/）
三、沒有免費的午餐，微軟大有深意
（1）收斂自己的力量
自從微軟收購Xamarin之後，面臨著同時維護3套基礎庫和平臺相容，一個事情要做3遍還是挺痛苦的，特別是在微軟這樣的大公司裡。對開發者來說，不一致的API導致需要不同類庫實現，程式碼無法得到複用。
因此，充分運用 .net 平臺十幾年積累的設計理念，汲取過去數十年各種程式語言和開發模型中的精華，重新構建一個更高效能、與特定作業系統解耦、完全模組化、可獨立自包含的開發平臺。同時可以結合微軟在不同作業系統上完善的編譯、測試、團隊合作開發工具，是未來的重要產品。
如上面那張隨處可見的所示，中間紫色的.net標準庫部分，原來是3種.net平臺都有各自的實現，將來會被.net core統一。
但就目前來說，.net core的類庫還不完善，許多.net framework第三方開發者開始給.net core移植，對很多有心人來說，利用得好是一個商機。
對web開發者而言，可以跑在linux上的高效能asp.net core + Kestrel很有吸引力。效能對比可以參見這裡。
（2）發力雲業務
為什麼說.net core更適合容器，甚至成為微軟發展的一大目標
微軟在移動領域和裝置領域的接連失利，使前CEO和史蒂夫·鮑爾默和其繼任者薩蒂亞·納德拉押寶於雲業務。事實上，連續幾個季度的財報顯示，Azure收入大幅增長（2016Q4 102%，2017Q1 116%），給整體業務不斷下滑的微軟注入了新的動力。
然而，.net framework深度繫結在windows平臺上，天然很難與以linux為基礎的容器相容。
以Docker為代表的容器技術，可以批量地在生產環境中部署，為任何應用建立一個輕量級的、可移植的、自給自足的執行環境。具體可參考 coolshell.cn的系列文章。
為了聚集更多的開發者，構建一個更加完整的生態圈，開發跨平臺.net core的應用執行平臺，就成為了其發展中不可獲取的一環。
四、相比C++，C#正在快速地發展
（1）從語言規範出發
語言規範是一門程式語言語法和用法的權威來源，是學術界、業界多方斡旋的結晶，不斷推動著語言的發展。
C++脫胎於C，在各種紛爭中在1998年出了第一個正式標準，直到2015年，18年時間才經歷了4個標準版本。
(圖片來自zh.wikipedia.org)
在標準之下，Turbo C++,BorlandC++, Microsoft C++, Watcom C++， Symantec C++，intel C++以及linux下的霸主g++,clang百家爭鳴，還爆發過所謂的語言“聖戰”，可謂一路坎坷。
而C#由微軟主導推動，發展相對比較順利，ECMA標準到2006年共經歷了4版，近年的更新主要以微軟版本為主。
(圖片來自zh.wikipedia.org)
雖然，標準版本頻繁，不一定代表語言發展就越迅速，但反觀C++，多少團隊還在頭疼升級/更換編譯器，從發展時間和標準制定的頻次， C#和.net卻表現得更加順利和穩健。
（2）擁抱開源
但是微軟也不是一家獨大，mono一度是其最大的競爭對手（其主要貢獻團隊xamarin現在已經被微軟收購），依賴於開源社群，Mono幾乎是與微軟齊頭並進，並在跨移動平臺取得了絕對的優勢（Unity+Xamarin）。
自從2014年宣佈開源.net core（包含C#在內）之後，微軟2016年9月才正式釋出1.0版本，節奏比較慢。
但不可否認的是，開源策略促進了.net core的迅速發展，越來越多的人貢獻了程式碼，如下是corefx基礎庫的github截圖（截至2016.12.5）
據官方訊息，約40%的效能增長來自於開源社群。總體來看，.net core的發展還是非常迅猛的。
五、不得不說的效能
下面是http://benchmarksgame.alioth.debian.org/提供的公開的測評結果，具體程式功能、程式碼、指標可在網站上查閱。
（1）以兩個典型計算任務“spectral-norm”，“計算π”為例，C++, .net core, mono和C++效能對比：
.net core VS c++
.net core VS mono
（2）多個語言的比較
13個標準測試程式，取每種程式最快的作為基數1，評估不同語言的時間和CPU使用情況：
從前面幾個圖可以看到，c(gcc)語言在執行時間和實際CPU負載上遠遠優於其他語言，c++(g++)緊隨其後，Ada/Fortran/Rust/JAVA的表現尚可，.net core與Go一樣屬於第一、二梯隊之間，.net core略遜，但差距不是很大。
對於.net core來說，其與C++的效能差距在1.5-2倍之間。上下四分位數差（盒子高度）較小，表明其對大部分計算任務來說比較穩定。相比之下，mono效能差了許多，對不同計算任務差異較大，但比墊底的node.js略勝一些。
六、開發效率，算一筆賬
（1）使用.net core，效率提高可能體現在
許多常用基礎庫，如協程、執行緒、記憶體池、鎖等不需要單獨維護
受前端和後端語言一致，重用性高，對遊戲來說，非常有利於反外掛
除錯成本降低，大部分遊戲團隊都是windows開發，linux編譯和除錯
前後臺溝通成本降低，全棧工程師不用在來回切換語言中煩惱
降低新人學習成本
（2）人力成本VS機器成本？
以公開的資料為例，網易的“絕代雙驕”手遊前端採用Unity，後端採用.net core進行開發，據說能降低30%的人員成本，提高20%的開發速度。如下：
資料說話，可以簡單算這樣的一筆賬：假設現有兩個團隊，後端分別使用C++和C# .net core, 費用估計如下
生產環境參考AWS的M4.2xlarge （2.3 GHz Intel Xeon® E5-2686 v4， 8G+32G，頻寬費用不計)
一個月的成本大概是2320RMB，假設自建機房能節約50%的費用，則為1160RMB/月，
假設使用C#，伺服器數量增加50%（根據上文效能估計）
人力成本按人25W年薪（網易應屆生平均成本）計算
可以看出，每月成本C++遠高於C#，約是其1.7倍。
考慮到手遊開發的實際情況，我們假設研發週期為6個月，版本運營週期2年，運營期投入1/3人力，c++團隊成本約為861W， C#團隊成本為825W。成本上C#依然是比較划算。
同時，我們計算中還沒有c#帶來的20%開發效率的提升，以及摩爾定律帶來的機器成本的降低，也沒有考慮人員增加帶來的溝通成本，以及僱用更高水平團隊的薪資水平。
總體來說，c#還是比較“省錢”的。
七、迴歸到現實：.netcore能給開發帶來什麼實際意義？
（1）反外掛是一個非常合適的場景，特別是前端模擬-後端校驗的遊戲專案，不用在語言移植、模型校驗、緩慢的mono虛擬機器之間糾結了；
（2）豐富的通用元件和標準庫可以減少大量造車輪的時間，前提是要杜絕效能“潔癖”；
（3）不用糾結判空指標、使用class還是struct、各種記憶體分配和回收問題、多位元組字串編碼；
（4）在處理IO和多執行緒方面更有信心一些，擁抱多核和異構計算；
（5）大前端的趨勢下，未來是微服務、輕應用、H5遊戲的世界。必定更青睞包袱更輕的、移植性強、跨平臺的開發思想和工具。在高效能、高吞吐量、低延遲方面，.net core開始嶄露頭角，如下圖所示，asp.net core的效能已經遠遠甩開node.js和asp.net 4。
圖片來源：https://www.ageofascent.com/2016/02/18/asp-net-core-exeeds-1-15-million-requests-12-6-gbps/
八、結語
總的來說，不管是.net也好，C#也罷，並不是一個新鮮的事物。.net core嚴格來說也算不上具備偉大創新性或者突破力的“面壁者”。
但對於許多C++er來說，能帶來有關語言發展、工具鏈、模式、雲端計算等方面的思考，或者說，提供了關於未來的其中一種可能，這已值得我們的關注了。