.NET Framework 4.x 程序到底運行在哪一個 CLR 版本之上

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當咱們編譯程序目標框架選爲 .NET Framework 4.5/4.6/4.7/4.8 時，CLR 運行時是如何判斷咱們究竟應該用哪個 .NET Framework 呢？.NET Framework 的版本到底由哪些部分組成？咱們編譯 .NET Framework 時選擇的版本決定了什麼？

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讓我對這個問題產生興趣的緣由是：

• 我將程序編譯的目標框架選爲 .NET Framework 4.8；在一臺安裝了 .NET Framework 4.6 的電腦上提示缺乏 .NET Framework 4.8；刪除了隨編譯一塊兒生成的 app.config 文件後程序可以正常運行。
• 另外一個程序，我明明將程序編譯的目標框架選爲 .NET Framework 4.5，但在一臺沒有安裝任何額外 .NET Framework 的 Windows 7 的電腦上提示缺乏的是 .NET Framework 4.0。

這裏的疑點在於爲何以上兩種看似相似的狀況，提示的框架版本卻不一樣。其中的 app.config 文件成爲了調查此問題的突破口。

配置支持的運行時

觀察程序附帶的 app.config 文件，咱們發現支持的運行時版本是 v4.0，sku 版本是 4.8。

<configuration> <startup> <supportedRuntime version="v4.0" sku=".NETFramework,Version=v4.8" /> </startup> </configuration> 

疑點：

1. 爲何咱們基於 .NET Framework 4.8 開發的程序運行時版本是 4.0？
2. sku 是什麼？

微軟的官方文檔給了咱們解答：supportedRuntime Element。

• version：用於指定此應用程序支持的公共語言運行時（CLR）的版本。
• sku：stock-keeping unit（官方中文爲「庫存單位」，然而依然不懂這個詞的意思），用於指定此應用程序支持的 .NET Framework 發行版本。

version 的值可取：

.NET Framework 版本	version 值
忽略早期版本	忽略早期版本
2.0	「v2.0.50727」
3.0	「v2.0.50727」
3.5	「v2.0.50727」
3.5	「v2.0.50727」
4.0-4.8	「v4.0」

sku 的值可取：

.NET Framework version	sku 值
4.0	「.NETFramework,Version=v4.0」
忽略中間版本	忽略中間版本
4.5	「.NETFramework,Version=v4.5」
4.5.1	「.NETFramework,Version=v4.5.1」
4.5.2	「.NETFramework,Version=v4.5.2」
4.6	「.NETFramework,Version=v4.6」
4.6.1	「.NETFramework,Version=v4.6.1」
4.6.2	「.NETFramework,Version=v4.6.2」
4.7	「.NETFramework,Version=v4.7」
4.7.1	「.NETFramework,Version=v4.7.1」
4.7.2	「.NETFramework,Version=v4.7.2」
4.8	「.NETFramework,Version=v4.8」

因而咱們發現，其實不管咱們將程序的目標框架選爲 .NET Framework 的哪個 4.x 版本，CLR 運行時都是用 v4.0 表示的。微軟的描述是：

對於支持 .NET Framework 4.0 或更高版本的應用程序，version 屬性指示 CLR 版本，這是 .NET Framework 4 及更高版本的通用版本，而 sku 屬性指示應用程序所針對的單個 .NET Framework 版本。

其實看到這裏咱們就能有一個看似不錯的解釋：

1. 不管咱們選擇的目標框架是 .NET Framework 4.x 的哪個版本，用於指定 CLR 運行時版本的 version 值都是 v4.0；
2. CLR 運行時會根據配置文件的 sku 值決定應該採用那一組運行庫來爲程序運行提供支持。

.NET Framework 的組成以及各部分的版本

咱們須要尋找到 .NET Framework 的本質，否則如此錯綜複雜的版本號系統真把我搞懵了。

微軟在 .NET Framework Versions and Dependencies 中說到：

每一個版本的 .NET Framework 都包含公共語言運行時 (CLR)、基礎庫和其餘託管庫。

因而咱們談論 .NET Framework 的版本其實應該分三個不一樣的部分來談：

每一個新版本的 .NET Framework 都會保留早期版本中的功能並會添加新功能。 CLR 有其本身的版本號標識。 雖然 CLR 版本並不老是遞增的，但 .NET Framework 版本號在每次發佈時都會遞增。 例如，.NET Framework 四、4.5 和更高版本包含 CLR 4，而 .NET Framework 2.0、3.0 和 3.5 包含 CLR 2.0。 （沒有版本 3 的 CLR。）

從官方文檔給出的表格當中咱們能夠確信：.NET Framework 4.0/4.5/4.6/4.7 包含的 CLR 版本都是 4.0。

CLR 的更新

然而，不相信微軟的 CLR 能夠徹底沒有 BUG，既然 CLR 版本都是 4.0，那麼微軟對 CLR 運行時的更新怎麼處理？安裝了 .NET Framework 4.5/4.6/4.7 會如何提高 CLR 的穩定性和安全性？

在 Targeting and Running .NET Framework apps for version 4.5 and later 中，解釋了 CLR 的更新機制——就地更新（in-place update）。這篇文章 .NET 4.5 is an in-place replacement for .NET 4.0 對這種就地更新方式有比官方文檔更詳細的解釋，而且還附帶本身的一些試驗（含代碼）。不過文章是 2012 年寫的，部分結論如今看來已通過時（由於在個人 Windows 10 配 .NET Framework 4.7 上結論已經不同），不過對我理解就地更新自己很是有幫助，也爲後續調查提供了更清晰的思路。

微軟對 .NET Framework 4.x 框架就地更新的說明是：

.NET Framework 4.5 是替代計算機上的 .NET Framework 4 的就地更新，一樣，.NET Framework 4.5.1 4.5.二、4.六、4.6.一、4.6.二、4.七、4.7.一、4.7.二、4.8 是對 .NET Framework 4.5 的就地更新，這意味着它們將使用相同的運行時版本，可是程序集版本會更新幷包括新類型和成員。 在安裝其中某個更新後，你的 .NET Framework 4.NET Framework 4.5 或 .NET Framework 4.6 應用應繼續運行，而無需從新編譯。 可是，反過來則不行。

也就是說，不管咱們在開發時指定目標框架的版本是 4.x 的哪個，在運行時，CLR 環境都是 4.0。可是新的 .NET Framework 會帶來更新版本的 CLR，這個 CLR 會直接替換掉舊的 CLR。.NET 4.5 is an in-place replacement for .NET 4.0 文章中 .NET Framework 基礎庫也是就地更新的；但我實際實驗的狀況是每個不一樣的 .NET Framework 基礎庫有本身單獨的文件夾，目前尚不清楚這個改變是從 .NET Framework 的哪個版本開始的，但必定是 4.5.一、4.5.二、4.6 這三個版本中的一個。

解決一開始的疑問

因而，本文一開始的疑問就所有明晰了：

1. 不論是 .NET Framework 4.5 的仍是 4.8 的那兩個程序，都是靠 4.0 版本的公共語言運行時（CLR）運行起來的；
2. 若是沒有安裝 4.0 版本的 CLR，則會彈出提示須要安裝 .NET Framework 4.0 版本才能運行，而無論咱們的程序目標框架是 .NET Framework 4.x 的哪個版本；
   • 雖說文案說的是 .NET Framework，但其實須要的是 CLR
3. 若是已經安裝有 4.0 版本的 CLR（可能隨 .NET Framework 4.5/4.6 安裝），咱們程序的目標框架是 .NET Framework 4.8，但 .NET Framework 基礎庫並無安裝 4.8 版本，則運行時會提示須要安裝 .NET Framework 4.7；
   • 這個提示是 4.0 版的 CLR 彈出的，是根據 supportedRuntime 中指定的 sku 值來決定的

參考資料

• supportedRuntime Element - Microsoft Docs
• .NET Framework Versions and Dependencies - Microsoft Docs
• .NET 4.5 is an in-place replacement for .NET 4.0 - Rick Strahl’s Web Log
• app config - What does 「SKU」 (attribute) mean in C#? - Stack Overflow
• .net - What happens if I remove the auto added supportedRuntime element? - Stack Overflow