全面認識 C#（二十五-二十六）：基礎類別庫與互通性

二十五、基礎類別庫 (BCL / .NET 標準程式庫)

核心命名空間

.NET Standard / .NET 5+ 統一

• .NET Standard 2.0/2.1：跨平台 API 契約
• .NET 5+：單一平台實作，取代 .NET Framework/.NET Core/Xamarin
• NuGet 套件生態系：Microsoft.Extensions.*, System.*, 社群套件

二十六、互通性三大維度

1. 語言互通性

• CTS (Common Type System)：定義共同型別系統 (值/參考/泛型/委派/介面)
• CLS (Common Language Specification)：跨語言互通子集規範
• 多語言共享組件：C# 定義類別 → VB.NET 繼承覆寫 → F# 使用 → C++/CLI 互通
• 動態語言支援：DLR (Dynamic Language Runtime) 支援 IronPython, IronRuby

2. 平台互通性

3. 標準互通性

• 資料庫：ADO.NET 提供者模式 (SQL Server, PostgreSQL, MySQL, SQLite, Oracle)
• 訊息佇列：AMQP, MQTT, Kafka, RabbitMQ, Azure Service Bus
• Web 服務：gRPC, REST/HTTP, GraphQL, SOAP (WCF Legacy)
• 序列化：JSON (System.Text.Json), Protobuf, MessagePack, Avro
• 雲端原生：OpenTelemetry, OpenMetrics, CloudEvents, CNCF 標準
• 安全標準：OAuth 2.0, OIDC, JWT, X.509, FIDO2

平台呼叫

P/Invoke (Platform Invocation)

internal static class NativeMethods {
    [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true, CharSet = CharSet.Auto)]
    public static extern bool CloseHandle(IntPtr hObject);

    [DllImport("user32.dll", SetLastError = true)]
    public static extern int MessageBox(IntPtr hWnd, string text, string caption, uint type);
}

// 使用
NativeMethods.MessageBox(IntPtr.Zero, "Hello", "P/Invoke", 0);

C++/CLI 混合模式組件

• 單一組件包含原生 C++ 與受控碼
• 無縫互通，無 P/Invoke 開銷
• 適用大量既有 C++ 程式碼遷移

COM Interop

• 受控物件自動暴露為 COM 物件 (ComVisibleAttribute)
• Type Library Importer (tlbimp) / Exporter (tlbexp)
• RCW (Runtime Callable Wrapper) / CCW (COM Callable Wrapper)
• .NET 5+ 繼續支援，但建議遷移至現代標準

總結

.NET 基礎類別庫提供全面、現代化、跨平台的 API 覆蓋。互通性三大維度：語言 (CTS/CLS/DLR)、平台 (.NET 5+ 全平台)、標準 (開放協定/雲原生)。P/Invoke、C++/CLI、COM Interop 解決既有資產整合。選擇 .NET 即獲得豐富生態系與長期演進保障。