【.NET Framework全面升级攻略：从4.5到4.8】：全面升级攻略


参考资源链接：[解决Win10安装.NET Framework 4.5.2时的高版本冲突问题](https://wenku.csdn.net/doc/1cwfjxgacp?spm=1055.2635.3001.10343)
# 1. .NET Framework升级概览

## 1.1 升级的必要性
随着技术的快速发展，软件需要不断地升级以应对新的业务挑战和市场需求。.NET Framework作为微软推出的广泛使用的企业级开发框架，其升级不仅带来了新的功能特性，还改进了性能和安全性。升级确保了应用能够利用最新的技术和标准，从而提升用户体验和系统稳定性。

## 1.2 升级的影响
升级可能会影响到现有的业务逻辑、数据访问、依赖关系等多方面。因此，在规划升级前，企业需要对升级的影响进行评估，以确保系统升级的平稳过渡。从代码兼容性到第三方库的支持，每一个环节都必须经过严格的测试和验证。

## 1.3 升级的步骤
升级.NET Framework的步骤包括了准备工作、实际升级以及后续的维护和优化。升级准备通常包括检查系统兼容性、评估依赖库等。在实际升级阶段，可能需要对代码进行重构以适应新的框架特性，并通过自动化测试确保升级的质量。最后，在升级后应持续监控应用性能，以及进行必要的优化工作。

# 2. 深入了解.NET Framework 4.5新特性

## 2.1 语言和编译器的改进

### 2.1.1 异步编程模型的增强

.NET Framework 4.5引入了基于async和await的异步编程模型，这极大地简化了异步代码的编写和维护。之前的异步模式通常涉及到复杂的回调和状态管理，新的模型提供了一种更直观和流畅的方式来编写异步代码。

异步编程的一个关键挑战是编写易于理解且可维护的代码，而async和await关键字为开发者提供了一种更接近同步代码的编写方式。让我们来看一个示例代码块：

public async Task ProcessDataAsync(string[] args)
{
    // 在这里，我们调用一个异步方法
    string result = await SomeAsyncOperationAsync(args);

    // 接下来，使用异步操作的结果进行其他操作
    await AnotherAsyncOperationAsync(result);
}

private async Task<string> SomeAsyncOperationAsync(string[] args)
{
    // 这里是异步操作的实现细节
    // ...
    return "操作结果";
}

在这个例子中，`ProcessDataAsync`方法通过使用`await`关键字等待异步操作的结果，而不需要创建额外的回调或者使用状态机。这样使得异步方法的流程更加清晰，并且代码易于阅读和维护。

在.NET 4.5之前，异步编程主要依赖于`IAsyncResult`模式，这种模式要求开发者实现和管理多个状态和回调函数。`async`和`await`的引入是通过编译器的转换实现的，意味着在编译时，编译器会自动将异步方法转换为状态机，而不影响最终生成的IL代码。

### 2.1.2 泛型的更新和扩展

.NET Framework 4.5在泛型方面也做出了重要的改进和扩展。C#语言对泛型的支持在4.5版本中得到增强，使得开发者能更灵活地使用泛型类、方法和接口。

以下是一些关键的泛型改进：

- 支持在泛型类和方法中使用`default`关键字。
- 泛型接口如`IComparable<T>`支持协变和逆变。
- 引入了`dynamic`关键字，允许在运行时解析方法和属性调用，这在泛型编程中特别有用。

## 2.2 并行编程和任务并行库

### 2.2.1 并行循环和任务的深入理解

.NET Framework 4.5的并行编程模型引入了对并行处理的强大支持，其核心是任务并行库（TPL）。TPL简化了并行编程，并且提高了性能和资源利用率。

并行循环是TPL中的一个核心概念，它允许开发者对集合中的元素并行执行操作。这些操作可以是数据处理、映射、过滤等。

Parallel.ForEach(data, (item) =>
{
    // 对每个项进行并行处理
    Process(item);
});

上述代码片段展示了一个简单的并行循环，它遍历`data`集合并并行地对每个元素调用`Process`方法。`Parallel.ForEach`方法自动地利用可用的核心来加速处理过程，而不需要手动处理线程。

### 2.2.2 PLINQ的高效使用场景

PLINQ（并行LINQ）是LINQ的并行版本，它允许开发者以声明性方式编写数据并行操作。PLINQ的出现，极大地简化了并行数据处理的操作。

PLINQ在内部实现上采用了多种策略以优化性能，例如自动地分配任务给多个CPU核心。以下是PLINQ的一个使用示例：

var result = data.AsParallel()
                  .Where(item => item.SomeCondition)
                  .Select(item => item.Process());

在这个例子中，数据集合`data`被处理为并行序列，并应用了过滤和映射操作。PLINQ会自动地在后台分配工作并利用并行执行的优势。

## 2.3 WPF和WinForms的改进

### 2.3.1 XAML的改进和新控件

随着.NET Framework 4.5的到来，Windows Presentation Foundation (WPF) 也得到了更新，增加了对XAML的改进以及新的控件。

XAML作为WPF中用于定义用户界面的语言，在4.5版本中获得了一些改进，包括性能提升和新属性的加入。例如，新的绑定功能允许更灵活地处理数据绑定的场景。

<Button Content="Click Me" Command="{Binding ClickCommand}" />

上述XAML代码中，按钮的点击事件通过绑定到一个命令来处理，这样的绑定减少了代码中的事件处理器数量，使得界面逻辑更加清晰。

### 2.3.2 数据绑定和UI性能优化

在.NET Framework 4.5中，WPF的另一个关键领域是数据绑定和UI性能的优化。新的绑定引擎提高了绑定的效率和灵活性，包括更好的错误处理和性能监控。

public class MyViewModel
{
    private ObservableCollection<string> _items;
    public ObservableCollection<string> Items
    {
        get { return _items; }
        set
        {
            _items = value;
            OnPropertyChanged(nameof(Items));
        }
    }
}

在上面的示例中，通过`ObservableCollection`可以将数据绑定到UI元素上。这样，当集合中的数据发生变化时，UI可以自动更新，从而实现UI和数据同步。

通过本章节的介绍，我们深入了解了.NET Framework 4.5中的一些关键新特性，特别是在语言和编译器改进、并行编程、以及WPF和WinForms方面的突破。这些技术的更新不仅提高了开发效率，也为开发者提供了更多实现复杂功能的能力。在接下来的章节中，我们将继续探索.NET Framework后续版本中的技术演进和新特性，继续深入了解这些变化如何影响应用程序的开发和优化。

# 3. 探索.NET Framework 4.6与4.7的关键增强

在前一章节中，我们深入探讨了.NET Framework 4.5所引入的创新特性，现在我们继续前行，深入分析.NET Framework 4.6和4.7版本中的关键增强。.NET Framework的持续演进不仅为现有应用程序提供了性能和安全性的增强，而且还引入了新的编程模型和开发工具，以帮助开发者构建更为健壮和高效的软件解决方案。

## 运行时性能和垃圾回收的提升

### 垃圾回收的新特性分析

.NET Framework 4.6及4.7版本引入了重要的运行时性能提升，特别是在垃圾回收（Garbage Collection, GC）机制上。新的垃圾回收特性包括分代回收的改进、后台垃圾回收的性能提升以及低延迟垃圾回收（Concurrent Garbage Collector）的引入。这些改进减少了应用程序的暂停时间，使得高响应性应用的开发成为可能。

开发者可利用这些特性改善应用程序对内存的管理效率，提升用户体验。需要注意的是，启用低延迟垃圾回收机制可能需要应用进行特定的代码调整来优化性能。

### 性能监控和诊断工具的使用

为了更好地理解应用程序的性能并对其进行优化，.NET Framework 4.6/4.7提供了更多性能监控和诊断工具，例如.NET Memory Profiler和 PerfView。这些工具可以帮助开发者定位性能瓶颈，例如分析内存使用情况，CPU占用情况以及垃圾回收器的效率。

使用这些工具时，开发者通常会关注应用程序在执行特定操作时的性能指标。这些指标包括托管堆的大小变化、垃圾回收事件的频率、每次回收的持续时间等。通过这些数据，开发者能够诊断性能问题并制定相应的优化策略。

## .NET Core与.NET Framework的融合

### 跨平台开发的策略和实践

.NET Core的推出是.NET平台历史上的一个里程碑，它旨在解决.NET Framework的一些局限性，特别是在跨平台支持方面。.NET Framework 4.6和4.7版本与.NET Core的融合，使得开发者可以在一个统一的框架上开发跨平台的应用程序。

通过使用.NET Standard库，开发者可以编写一次代码并跨.NET Framework和.NET Core运行。这种融合不仅简化了开发流程，还为开发者提供了更大的灵活性和选择权。

### 共享代码库的最佳实践

随着.NET Core和.NET Framework之间的融合，共享代码库的需求变得更为迫切。开发者需要采取最佳实践来确保代码可以在不同平