今日是一年一度光棍节，首先祝各位码农朋友们节日快乐，在关注技术的同时也要同时关注另一半，争取早日脱单，今天不过节，只专心于技术！

今天微软开发团队宣布发布.NET 5.0正式版。主要更新包括C#9和F#5在内的一系列新功能和改进。同期发布了ASP.NET Core，EF Core，C#9和F#5。可以在官方下载页面下载跨平台包括Windows，macOS和Linux和跨处理架构包括x86，x64，Arm32，Arm64。

Windows Visual Studio用户，需要Visual Studio 16.8或更高版本才能支持.NET 5.0,在macOS用户，需要 Visual Studio for Mac的最新版本。VS Code的C#插件已经完全支持.NET 5.0和C#9。

.NET 5.0亮点

带来了大量的功能改进，其中最亮眼的是：

.NET 5.0已通过在dot.net和Bing（）上托管，进行了数月来的测试。性能和稳定性上有很大的提高。

C#9和F#5 带了新的语言改进，例如C#9的Top-level编程和记录，F#5提供了交互式编程，并提高了.NET上的功能性编程的性能。

.NET库方面增强了Json序列化，正则表达式和HTTP（HTTP 1.1，HTTP/2）的性能。

由于改进了GC，分层编译和其他方面，P95延迟有所减少。

通过ClickOnce客户端应用程序发布，单文件应用程序，减小的容器映像大小以及添加的Server Core容器映像，应用程序部署选项更好。

Windows Arm64和WebAssembly扩展了平台范围。

跨平台和Microsoft支持

.NET 5.0有一个和.NET 3.1几乎相同的平台支持矩阵核心，适用于Windows，MacOS和Linux操作系统。如果操作系统支持使用.NET Core 3.1，则大多数情况下应该可以升级使用.NET 5.0。.NET 5.0最重要的新增功能是Windows Arm64。

.NET 5.0发布三个月后，会发布一个LTS版本.NET 6.0，.NET5.0技术支持会持续到2022年2月中。.NET6.0技术支持期为三年。

.NET 5.0是微软第一个统一平台愿景的实现版本，可以使用一组API，语言和工具来针对广泛的应用程序类型，包括移动，云，桌面和IoT。

实现这一愿景的第一步是整合.NET仓库，其中包括很大一部分的Mono。为.NET运行库和库提供一个存储库是在各处交付相同产品的前提。它还有助于进行广泛的更改，这些更改会影响运行时和库，这些存储库以前具有回购边界。有些人担心大型回购交易将更难管理。事实并非如此。

在.NET 5.0版本中，Blazor是利用回购合并和.NET统一的最佳示例。Blazor WebAssembly的运行时和库现在是从合并的dotnet /运行时库中构建的。服务器上的Blazor WebAssembly和Blazor使用完全相同的代码。

语言功能

作为.NET 5.0版本的一部分，C#9和F#5被包含在.NET 5.0 SDK中。Visual SDK也包含在5.0 SDK中。它不包括语言更改，但做了改进以支持.NET Core上的Visual Basic应用程序框架。

Top-level编程

Top-level编程是C#9中新推出的功能,下面一个led灯控制的演示程序，是官方Top-level编程的示例：

using System;using System.Device.Gpio;using System.Threading;var pin = 18;var lightTime = 1000;var dimTime = 200;Console.WriteLine($"Let's blink an LED!");using GpioController controller = new ();controller.OpenPin(pin, PinMode.Output);Console.WriteLine($"GPIO pin enabled for use: {pin}");// turn LED on and offwhile (true){Console.WriteLine($"Light for {lightTime}ms");controller.Write(pin, PinValue.High);Thread.Sleep(lightTime);Console.WriteLine($"Dim for {dimTime}ms");controller.Write(pin, PinValue.Low);Thread.Sleep(dimTime);}

从示例中可以看到target-typed的使用以及new对controller变量的分配。GpioController类型在定义等式左侧所定义。而类型是在右侧推断的。该新语法是得替代传统的var方法。

通过定义方法并利用同一文件或其他文件中定义的类型，Top-level编程还可能更加复杂。

逻辑和属性模式

C#9包括对新模式的支持。下面的CCS811气体传感器程序是逻辑模式的示例：

var threshChoice = Console.ReadKey();Console.WriteLine();if (threshChoice.KeyChar is 'Y' or 'y'){TestThresholdAndInterrupt(ccs811);}

另一个新模式是属性模式。可以在Mycroft Information Access 6.0示例中看到几个属性检查。在下面的代码是从所拍摄的PN532 RFID和NFC读取器示例：

if (pollingType is not { Length: <=15 }){return null;}

该代码测试pollingType是否为null或包含>15个字节。用来作为返回之前要测试的两个错误条件。测试条件可以写：

byte[]?nullpollingType is null or { Length: > 15 }

另外两种模式。第一个是逻辑图形中Mcp25xxx CAN总线。

public static byte GetRxBufferNumber(Address address) => address switch{>= Address.RxB0D0 and <= Address.RxB0D7 => 0,>= Address.RxB1D0 and <= Address.RxB1D7 => 1,_ => throw new ArgumentException(nameof(address), $"Invalid address value {address}."),};

第二个是一个逻辑模式在压电蜂鸣器控制器。

if (element is not NoteElement noteElement){// In case it's a pause element we have only just wait desired time.Thread.Sleep(durationInMilliseconds);}else{var frequency = GetFrequency(noteElement.Note, noteElement.Octave);_buzzer.PlayTone(frequency, (int)(durationInMilliseconds * 0.7));Thread.Sleep((int)(durationInMilliseconds * 0.3));}

C#9包括一种称为记录的新型类。与常规类相比，它具有许多优点，其中一半与更简洁的语法有关。在下面的记录是Bh1745 RGB传感器的示例：

public record ChannelCompensationMultipliers(double Red, double Green, double Blue, double Clear);

可以这样给其赋值

ChannelCompensationMultipliers = new (2.2, 1.0, 1.8, 10.0);

.NET库现在已完全支持可空断言。如果启用可空性，将从平台上获取更多类型信息。

大类通常在从构造函数调用的帮助器方法中实例化对象成员。C＃编译器无法遵循对对象分配的调用流程。退出构造函数时，它会认为该成员为null，并使用发出警告CS8618。MemberNotNull属性可解决此问题。该属性应用于助手方法。然后，编译器将看到设置了该值，并意识到该方法是从构造函数中调用的。

下面是一个在BMxx80温度传感器中的示例：

[MemberNotNull(nameof(_calibrationData))]private void ReadCalibrationData(){switch (this){case Bme280 _:_calibrationData = new Bme280CalibrationData();_controlRegister = (byte)Bmx280Register.CTRL_MEAS;break;case Bmp280 _:_calibrationData = new Bmp280CalibrationData();_controlRegister = (byte)Bmx280Register.CTRL_MEAS;break;case Bme680 _:_calibrationData = new Bme680CalibrationData();_controlRegister = (byte)Bme680Register.CTRL_MEAS;break;default:throw new Exception("Bmxx80 device not correctly configured. Could not find calibraton data.");}_calibrationData.ReadFromDevice(this);}

实际的代码中使用了条件编译。因为项目是多目标的，并且.NET 5.0+仅支持此属性。使用该属性可以跳过运行时检查（在构造函数中）。

应用部署

编写或更新应用程序后，需要对其进行以使用户受益。这可能是到Web服务器，云服务或客户端计算机的，并且可能是使用Azure DevOps或GitHub Actions之类的服务的CI/CD流的结果。

.NET 5.0，专注于改进单个文件应用程序，减小docker多阶段构建的容器大小，并为使用.NET Core部署ClickOnce应用程序提供更好的支持。

容器

容器是最重要的云趋势，.NET软件堆栈的多个级别以多种方式对容器进行支持。首先是在基础方面的支持，这越来越受到容器方案和部署容器化应用程序的开发人员的影响。

为和容器协调器的合作变得更加容易。添加了OpenTelemetry支持，以便可以从应用程序中捕获分布式跟踪和指标。dotnet-monitor是一个新工具，旨在作为从.NET进程访问诊断信息的主要方法。特别是，已经开始构建dotnet-monitor的容器变体，可以将其用作应用程序sidecar。还在构建dotnet/tye，以提高微服务开发人员在开发和部署到Kubernetes环境中的生产率。

.NET运行时现在支持cgroup v2，预计它将在2020年以后成为与容器相关的重要API。Docker当前使用cgroup v1（.NET已经支持）。相比之下，cgroup v2比cgroup v1更简单，更高效，更安全。Linux发行版和容器运行时正在。一旦变得更常见，.NET 5.0将在cgroup v2环境中正常工作。

除了Nano Server，还将发布Windows Server Core镜像。该镜像支持以下组合：Windows Server 2019长期服务通道（LTSC）、. NET 5.0和x64。还有其他更改，以减小Windows Server Core镜像的大小。

作为使用" .NET"作为产品名称的一部分，现在将.NET Core 2.1、3.1和.NET 5.0镜像发布到repos系列。同.NET Core 2.1和3.1一起发布，同时支持多版本。.NET 5.0镜像将发布到新位置。请相应地更新您的语句和脚本。

作为.NET 5.0的一部分，将SDK映像重新建立在ASP.NET镜像之上，而不是buildpack-deps，以显著减小在多阶段构建方案中提取的聚合映像的大小。

Ubuntu 20.04 Focal 多阶段构建成本：

下载节省量：100 MB（-30%）

Debian 10 Buster 多阶段构建成本：

净下载节省量：146 MB（-40%）

对Alpine和Nano Server进行了类似的更改。Alpine或Nano Server没有任何buildpack-depssdk镜像。对于多阶段构建，将看到Alpine和Nano Server以及5.0的巨大成功。

单文件应用

单个文件应用程序作为单个文件发布和部署。该应用程序及其依赖项都包含在该文件中。当应用程序运行时，依赖项直接从该文件加载到内存中（不影响性能）。

在.NET 5.0中，单个文件应用程序主要集中在Linux上（稍后再介绍）。它们可以是框架相关的，也可以是独立的。依赖于全局安装的.NET运行时，依赖于框架的单个文件应用程序可能很小。自包含的单文件应用程序较大（由于带有运行时），但不需要作为安装前步骤就安装.NET运行时，因此可以正常工作。通常，依赖框架对开发和企业环境有利，而对于ISV，独立包含通常是更好的选择。

在所有平台上，都有一个名为" apphost"的组件。这是成为可执行文件的文件，例如在Windows上或myapp.exe./myapp在基于Unix的平台上。对于单文件应用程序，创建了一个新的应用程序主机"超级主机"。它具有与常规apphost相同的角色，但还包含运行时的静态链接副本。超级主机是单文件方法的基本设计点。该模型是在带有.NET 5.0的Linux上使用的模型。由于各种操作系统限制，无法在Windows或macOS上实现此方法。在Windows或macOS上没有超级主机。在这些操作系统上，本机运行时二进制文件（约3个）位于单个文件应用程序旁边（导致"不是单个文件"）。

框架相关的单文件应用程序：

dotnet publish -r linux-x64 --self-contained false /p:PublishSingleFile=true

自包含的单文件应用程序：

dotnet publish -r linux-x64 --self-contained true /p:PublishSingleFile=true

还可以使用项目文件配置单个文件发布。

<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk"><PropertyGroup><OutputType>Exe</OutputType><TargetFramework>net5.0</TargetFramework><!-- The OS and CPU type you are targeting --><RuntimeIdentifier>linux-x64</RuntimeIdentifier><!-- Determine self-contained or framework-dependent --><SelfContained>true</SelfContained><!-- Enable single file --><PublishSingleFile>true</PublishSingleFile></PropertyGroup></Project>

ClickOnce一直是流行的.NET部署选项。.NET Core 3.1和.NET 5.0 Windows应用程序现在支持它。在.NET Core 3.0添加Windows Forms和WPF支持时，许多人会希望使用ClickOnce进行应用程序部署。在过去的一年中，.NET和Visual Studio团队共同努力，以在命令行和Visual Studio中启用ClickOnce发布：

目前支持的主要部署模型是框架相关的应用程序。对.NET桌面运行时（即包含WPF和Windows窗体的运行时）的依赖很容易。

Mage的最大变化是它现在是在NuGet上分发的.NET工具。这意味着不需要在计算机上安装任何特殊的东西，只需要.NET 5.0 SDK就可以将Mage安装为.NET工具。也可以使用它来发布.NET Framework应用程序，但是，SHA1签名和部分信任支持已被删除。Mage安装命令如下：

dotnet tool install -g Microsoft.DotNet.Mage

制作并分发ClickOnce安装程序后，用户将看到熟悉的ClickOnce安装对话框。

工具改善

新改进了Windows窗体设计器，更改了目标框架适用于.NET 5.0及更高版本的方式，更改了WinRT的支持方式，并进行了其他改进。

Windows窗体设计器

Windows Forms设计器（用于.NET Core 3.1和.NET 5.0）已经在Visual Studio 16.8中进行了更新，现在支持所有Windows Forms控件。它还支持WinForms控件的Telerik UI。设计器包括期望的所有设计器功能，包括：拖放，选择，移动和调整大小，剪切/复制/粘贴/删除控件，与属性窗口集成，事件生成等。数据绑定和对更广泛的第三方控件的支持即将推出。

.NET 5.0目标框架

新版本更改了用于目标框架的方法。以下项目文件演示了新的.NET 5.0目标框架。

<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk"><PropertyGroup><OutputType>Exe</OutputType><TargetFramework>net5.0</TargetFramework></PropertyGroup></Project>

到目前为止，新表单比目前使用的样式更紧凑，更直观。另外，正在扩展目标框架以描述操作系统依赖性。

Windows桌面API（包括Windows窗体，WPF和WinRT）仅在net5.0-windows可用。可以指定操作系统版本，例如net5.0-windows7或net5.0-windows10.0.17763.0。如果要使用WinRT API，则需要为Windows 10版本。

使用新的net5.0-windows TFM时，跨平台方案可能会更具挑战性。如果您要避免为Windows构建或避免在Linux上提取Windows运行时程序包，

WinRT Interop（重大更改）

Windows API主题上，已移至一个新模型，以作为.NET 5.0的一部分来支持WinRT API。包括调用API（在任一方向上；CLR <==> WinRT），两个类型系统之间的数据封送处理以及打算在类型系统或ABI边界上统一对待。

在.NET 5.0中现有的WinRT互操作体系已被去除，这是一个巨大的变化。这意味着使用WinRT和.NET Core 3.x的应用程序和库将需要重建，并且不能按原样在.NET 5.0上运行。使用WinRT API的库将需要多目标来管理.NET Core 3.1和.NET 5.0之间的这种差异。

未来，将依靠Windows中的WinRT团队提供的新CsWinRT工具。它生成基于C＃的WinRT互操作程序集，可以通过NuGet交付该程序集。Windows团队正是针对Windows中的WinRT API所做的。希望将WinRT（在Windows上）用作互操作系统的任何人都可以使用该工具，以将本机API公开给.NET或将.NET API公开给本机代码。

CsWinRT工具在逻辑上类似于TLBIMP和tlbexp，虽然好多了。tlb工具依赖于.NET运行时中的许多COM互操作管道。CsWinRT工具仅依赖于公共.NET API。就是说，C#9中的函数指针功能（部分在.NET 5.0运行时中实现）在某种程度上受到CsWinRT工具需求的启发。

这种新的WinRT互操作模型有几个好处：

可以独立于.NET运行时进行开发和改进。

它与为其他操作系统（如iOS和Android）提供的基于工具的互操作系统对称。

该工具可以利用其他.NET功能（AOT，C＃功能，IL链接），而以前的系统则不提供该功能。

简化.NET运行时代码库。

无需添加NuGet引用即可使用WinRT API。对于indows 10 TFM（在前面的.NET 5.0 TFM部分中已经讨论过）就足够了。如果目标是.NET Core 3.1或更早版本，则需要引用WinRT软件包。

本机导出

已经为导出本机二进制文件启用导出，而本机二进制文件在很长一段时间内都已调用.NET代码。该方案的构建块是对UnmanagedCallersOnlyAttribute的。

.NET Native导出项目支持：

公开自定义的本地出口。

不需要像COM这样的高级互操作技术。

跨平台工作。

事件管道

事件管道是在.NET Core 2.2中添加的新的系统和API，可以在任何操作系统上执行性能和其他诊断调查。在.NET 5.0中，事件管道已得到扩展，以使事件探查器能够写入事件管道事件。对于以前依靠ETW（在Windows上）监视应用程序行为和性能的分析探查器，此方案至关重要。

新版本中可以通过事件管道获得程序集加载信息。这项改进是开始提供类似的诊断功能（作为.NET Framework的一部分）的开始，例如。现在，可以使用通过以下命令来收集此信息：

dotnet-trace collect --providers Microsoft-Windows-DotNETRuntime:4:4 -- ./MyApp –my-arg 1

工作流在dotnet-trace docs中进行了描述。可以查看简单测试应用程序的程序集加载信息。

Microsoft.Extensions.Logging

Microsoft.Extensions.Logging库中的控制台日志提供程序进行了改进。可以通过ConsoleFormatter自定义对控制台输出的格式和颜色进行完全控制。格式化程序API通过实现VT-100（大多数现代终端支持的）转义序列的子集来实现丰富的格式化。控制台记录器可以解析不受支持的终端上的转义序列，使您可以为所有终端编写单个格式化程序。

除了支持自定义格式器外，还添加了内置的JSON格式器，该格式器向控制台发出结构化JSON日志。

Dump调试

调试托管代码需要了解托管对象和构造。数据访问组件（DAC）是运行时执行引擎的子集，该引擎具有这些构造的知识，并且可以在没有运行时的情况下访问这些托管对象。现在，可以使用WinDBG或dotnet dump analyze在Windows上分析在Linux上收集的.NET Core进程dump。

还添加了对从macOS上运行的.NET进程捕获ELF dump的支持。由于ELF不是macOS上的本机可执行文件（像lldb这样的本地调试器将无法与这些dump一起使用）文件格式，因此将其设为选择加入功能。要在macOS上支持收集，请设置环境变量COMPlus_DbgEnableElfDumpOnMacOS=1。可以使用dotnet dump analyze来分析产生的dump。

打印环境信息

随着.NET扩展了对新操作系统和芯片体系结构的支持，有时需要一种打印环境信息的方法。.NET5创建了一个简单的.NET工具dotnet-runtimeinfo来执行该操作。

可以使用以下命令安装和运行该工具。

dotnet tool install -f dotnet-runtimeinfodotnet-runtimeinfo

该工具以可以生成诸如如下格式的环境信息。

**.NET informationVersion: 5.0.0FrameworkDescription: .NET 5.0.0Libraries version: 5.0.0Libraries hash: cf258a14b70ad9069470a108f13765e0e5988f51**Environment informationOSDescription: Linux 5.8.6-1-MANJARO-ARM #1 SMP Thu Sep 3 22:01:08 CEST 2020OSVersion: Unix 5.8.6.1OSArchitecture: Arm64ProcessorCount: 6**CGroup info**cfs_quota_us: -1memory.limit_in_bytes: 9223372036854771712memory.usage_in_bytes: 2740666368

.NET应用程序现在可以在Windows Arm64上本机运行。这是在.NET Core 3.0中添加的对Linux Arm64的支持（对glibc和musl的支持）。

在.NET 5.0中，可以在Windows Arm64设备（例如Surface Pro X）上开发和运行应用程序。已经可以通过x86仿真在Windows Arm64上运行.NET Core和.NET Framework应用程序。这是可行的，但是本机Arm64执行具有更好的性能。

用于Arm64的MSI安装程序是此版本的最终更改之一。下面是.NET 5.0 SDK安装程序。

Windows Arm64上支持SDK，控制台和ASP.NET Core应用程序，但Windows桌面组件暂不支持。

Windows上支持ICU

ICU库用于Unicode和全球化支持，以前仅在Linux和macOS上使用。现在在Windows 10上使用相同的库。此更改使全球化API的行为（如特定文化区域的字符串比较）在Windows 10，macOS和Linux之间保持一致。还将ICU与Blazor WebAssembly支持一起使用。

System.Text.Json

在.NET 5.0中已进行了显著改善，在性能，可靠性，并使熟悉Newtonsoft.Json的人们更容易采用。它还包括对将JSON对象反序列化为记录的支持。

使更新可用时，用户将看到更新对话框。

总结

.NET 5.0是另一个重要版本发布，它改善.NET使用的许多方面。已经实现了从单文件应用程序到性能，从Json序列化可用性到Arm64支持的一系列广泛改进。C#9和F#5中的新语言改进将使代码更具表现力，更易于编写。.NET 5.0也是现有应用程序的绝佳选择,在许多情况下，可以轻松进行升级。