理解ASP.NET 5运行时命令：DNVM, DNX, 和DNU

ASP.NET 5 引入了一个新型的运行时，让我们可以现场交付模式组合式构建应用程序，而不依赖于宿主机上的.NET框架。这种新模式为我们提供了命令行工具（DNVM、DNX、DNU）用于管理我们的.net 版本，依赖的库和运行环境，我们可以不需要Visual Studio，只需要一个文本编辑器和命令行就可以开发一个应用程序。

了解.NET 版本管理器 (DNVM) 之间 ，.NET 执行环境 (DNX) 和.NET 开发实用程序 (DNU) 之间的关系是开发 ASP.NET 5的根本。在这篇文章我们将看看在CentOS安装并使用 DNVM，DNX 和 DNU ，从命令行和文本编辑器开发一个简单应用程序，如果你使用docker，这些命令和docker还真是很像。

DNVM （ .NET Version Manager ）：由于要实现跨平台的目录，微软提供了 DNVM 功能， DNVM 是 ASP.NET 最底层的内容，它是一组 Powershell 脚本，用于启动指定版本的 ASP.NET 运行环境，并且可以在同一台机器的同一时间点上通过使用 Nuget 工具来管理各种版本的 ASP.NET 运行环境（ DNX ），以及进行相应的升级操作。

DNX （ .NET Execution Environment ）： DNX 是 ASP.NET 程序的运行环境，用于启动并运行 ASP.NET 程序。该运行环境包括了编译系统、 SDK 工具集、 Native CLR 宿主环境。可以使用 DNVM 管理各种版本的 DNX ，如 dnvm list 命令可以列出所有可用的 DNX 环境，而 dnvm install 1.0.0-beta4 则可以将指定版本的 DNX 安装到 .dnx 文件夹，你可以在 %USERPROFILE%/.dnx/runtimes 目录下找到已安装所有版本的 DNX 。不同的操作系统有不同的 DNX 版本。

dnx.exe :dnx.exe 是用于启动自宿主环境（ Self-Hosting ）的命令行工具，在使用命令行代码进行自宿主环境启动程序时， dnx 负责查找并调用 CLR Native Host ， dnx 命令是整个运行环境的入口点，你可以使用 dnx run 来启动程序。

dnu （ DNX Utility ） : 是一个命令行的包管理器，包含在 DNX 内，所以只要安装了 DNX ，就可以使用 dnu 命令， 其可以用于恢复程序包、安装程序包、部署程序包等等，比如把 project.json 里自定义的程序集自动下载下来进行使用。

DNX 架构及运行原理

DNX 是 ASP.NET 程序运行的核心，其遵循如下两个准则：

1. DNX 应该是自包含的， DNX 在解析完应用程序依赖树以后才能知道要使用哪个 Core CLR 包，所以在得到解析树之前， DNX 是无法加载任何 CLR 的，但 Roslyn 编译器除外。
2. 依赖注入（ Dependency Injection ，简称 DI ）贯穿着整个系统栈， DI 是 DNX 的一个核心部分，所有 DNX 上的类库都构建在 DI 之上。

DNX 执行环境的分层架构如下：

Layer 0:Native Process

该层的功能非常简单，主要就是用于查找并调用 Layer 1 里的 CLR Native Host ，并将系统相关的参数传递给 native host ，以便后续使用。目前 Windows 下使用 DNX.exe 来处理这个事情，而 IIS 也提供了一个中介（网站 bin 目录下提供一个 AspNet.Loader.dll ）可以将请求转发给 Native Host ；而 Linux 和 Mac 则通过其相应版本的 dnx 来支持这项功能。

DNX 用法：

dnx . exe -- lib {paths} -- appbase {path} [ ProgramName ]

--lib {paths} ：程序集 dll 的保存地址（一般是引用的第三方程序集和项目预编译程序集），该地址是 Layer 2 层的托管代码入口点可以加载程序集的地方。

--appbase {path} ：程序保存的目录，默认为 %CD% 。

[ProgramName] ：程序名称，该程序所在的程序集（或者是含有 Programe::Main 的 dll ）保存在 --lib 路径下，默认值是 appbase/project.json 里的 name 。大多数情况下，该名称都是包含着加载链的程序宿主（ Microsoft.Net.ApplicationHost ）。但是，如果你的程序包含了入口点（ Main 方法），并被编译到 --lib 目录下的话，你就可以使用该程序集的名称作为 [ProgramName] ，这种方式将完全忽略加载链并直接启动你的程序。

Layer 1 : CLR Native Host

这一层的内容依赖于你所选择呢 CLR 版本，该层有如下两个职责：

1. 启动 CLR ，启动哪个 CLR 取决于你选择的 CLR 版本。如果是 Core CLR ，该层会加载 coreclr.dll ，配置并启动运行环境，然后创建应用程序域（ AppDomain ），以便运行所有的托管代码。
2. 调用托管代码的入口点（ Layer 2 ），一旦 Native Host 的入口点返回了该线程，就会把 CLR 的线程清理干净并关闭，比如，卸载应用程序域（ AppDomain ）并停止运行环境。

Layer 2 ： Managed Entry Point

Layer 2 层（托管代码入口）是编写托管代码的第一层，其职责如下：

1. 创建 LoaderContainer （其包含需要的 ILoaders ）， ILoader 负责根据程序集的名称来加载程序集。 CLR 需要一个程序集的话， LoaderContainer 就会使用其 ILoader 来解析所需要的程序集。
2. 从 --lib 的路径目录下，用根 ILoader 来加载程序集，并解析其依赖。
3. 调用程序的主入口点。

Layer 3 ： Application host/Application

如果开发人员将整个程序编译成程序集放在 libpath 目录下，那该层就是你的应用程序了。使用的时候，将含有程序入口点的程序集名称作为 [ProgramName] 的参数传入即可， Layer 2 层会直接调用该程序集。

不过，一般其它情况下，都会使用一个应用程序宿主（ Application host ）来解析程序的依赖内容并启动运行程序。 Microsoft.Net.ApplicationHost 是运行环境提供的应用程序宿主，并拥有如下职责：

1. 解析 project.json 里定义的各种依赖程序集。
2. 将一个 ILoader 添加到 LoaderContainer ，以便从各种地方（如源代码、 NuGet 、 Roslyn 等）加载相应的程序集。
3. 调用程序集的入口点，将其作为下一个参数，传递给 DNX.exe 。

Layer 4 ： Application

这一层，就是开发人员开发的程序，其运行在应用程序宿主之上。

环境配置：

要对 ASP.NET 5 程序的运行环境 DNX 进行配置，首先需要安装并配置 DNVM ， CentOS 等 Linux 系统上需要先安装 Mono ，可以参照文章 CentOS 7 上部署 Mono 4 和 Jexus 5.6 。然后运行下面命令

curl -sSL https://raw.githubusercontent. com /aspnet/Home/master/dnvminstall. sh | sh && source ~/.dnx/dnvm/dnvm. sh

[root@Mono ~]# curl -sSL https://raw.githubusercontent.com/aspnet/Home/dev/dnvminstall.sh | DNX_BRANCH=dev sh && source ~/.dnx/dnvm/dnvm.sh

Downloading dnvm as script to '/root/.dnx/dnvm'

Appending source string to /root/.bash_profile

Type 'source /root/.dnx/dnvm/dnvm.sh' to start using dnvm

运行命令 dnvm ：

上述 DNVM 安装以后，系统会将 dnvm 文件复制到 /root/.dnvm 目录，并将 /root/.dnvm 目录添加到环境变量中，以便全局都可以使用。注意：这里只是安装了 DNVM ，并没有安装任何版本的 DNX ，要安装 DNX 的话，可以通过运行 dnvm 或 dnvm help 来查找相关的命令，具体命令如下：

dnvm upgrade [-x86][-x64] [-svr50][-svrc50] [-g|-global] [-proxy < ADDRESS > ]

1. 从 feed 源安装最新版的 DNX
2. 为已安装的 DNX 设置一个默认（ default ）别名
3. 将 DNX bin 添加的用户 PATH 环境变量中
4. -g|-global 在全局内进行安装（其它用户也可以使用）
5. -f|-force 强制更新成最新版（即便最新版已经安装过了）
6. -proxy 访问远程服务器的时候使用特定的地址作为代理

dnvm install < semver > | < alias > | < nupkg > |latest [-x86][-x64] [-svr50][-svrc50] [-a|-alias < alias > ] [-g|-global] [-f|-force]

1. | 从 feed 源安装指定的 DNX
2. 从本地文件系统安装指定的 DNX
3. latest 从 feed 源安装最新版的 DNX
4. 将 DNX bin 添加到当前命令行的 path 环境变量中
5. -p|-persistent 将 DNX bin 添加到系统 PATH 环境变量中
6. -a|-alias 对指定安装的 DNX 设置别名
7. -g|-global 在全局内进行安装
8. -f|-force 强制安装指定的 DNX （即便该版本已经安装过了）

dnvm use < semver > | < alias > |none [-x86][-x64] [-svr50][-svrc50] [-p|-persistent] [-g|-global]

1. | 将 DNX bin 添加到当前命令行的 path 环境变量中
2. none 将 DNX bin 从当前命令行的 path 环境变量中删除
3. -p|-persistent 将 DNX bin 添加到系统 PATH 环境变量中
4. -g|-global 组合使用 -p 将用户 PATH 修改成系统 PATH

dnvm list // 列出所有已安装的 DNX 版本

dnvm alias // 列出所有定义了别名的 DNX 版本

dnvm alias < alias > // 显示定义了别名的 DNX 名称

dnvm alias < alias > < semver > [-x86][-x64] [-svr50][-svrc50] // 给指定的 DNX 版本设置别名

管理程序集的 dnu 命令和 feed 源配置

通过dnu命令进行包管理的时候，通常使用如下命令:

output/

output/packages

outpot/appName

output/commandName.cmd

packages目录包含所有应用程序需要的程序包。

appName目录包含所有应用程序的代码，如果引用了其它项目，则在引用的其它项目也会创建各自项目的同级目录，即生成的目录会和AppName同级。

publish命令，会将project.json中的commands节点中的各种命令，分别生成响应的命令行文件，如commands里的web命令，我们就可以通过dnx web（格式：dnx <command>）开运行它。

由于dnu在内部使用了Nuget命令，进行程序包的管理，所以使用的时候要正确配置Nuget的feed源，目前ASP.NET 5相关的包都在myget feed上，所以我们需要添加这个feed才能正常运行。这些配置信息在*nix下Mono使用的~/.config/NuGet/NuGet.config文件中进行管理，示例如下：

从命令行开始构建一个控制台程序

我们使用 vim 和 dnx/dnu 命令行构建一个简单的程序，创建一个目录 dnx_demo, 在目录下创建一个 project.json 文件，包含下面内容：

{

"version": "1.0.0-*",

"description": "geffzhang demo project",

"commands": {

"runme": "dnx_demo"

},

"frameworks": {

"dnx451": { },

"dnxcore50": {

"dependencies": {

"System.Console": "4.0.0-beta-22816",

"Microsoft.CSharp": "4.0.0-beta-22816"

}

}

}

}

上面我们定义了一个命令"runme"，它指向的是工程名称:dnx_demo。我们可以通过命令行使用dnx运行我们的项目，我们的项目指向传统的.NET Framework (dnx451) 和 .NET Core (dnxcore50)，所以我们可以用dnx和.net fx运行。

然后在创建一个 Program.cs文件，内容如下：

using System;

namespace dnx_demo

{

public class Program

{

public void Main(string[] args)

{

Console.WriteLine("No Visual Studio Here!!");

Console.Read();

}

}

}

保存后，我们先运行命令 dnu restore ，将我们依赖的程序包下载到 package 目录。

目前我们运行的程序还仅仅是一个非常简单的控制台程序,还没有包括EF, SignalR, Identity等复杂组件,但从整个部署过程中,我们可以感觉到其实差距已经很小. 首先运行和部署环境DNVM和dnu, dnx命令和VS 2015的环境是一致的,而且组件包都是从Nuget上获取,这和标准的Windows开发环境并没有太大区别。