Mono,CLR,.net,Net Framework之间的关系

先粗略看下各自的意义：

.Net：以下这些技术的统称。是一个平台，而.NET平台有一个实现标准，叫做.Net Standard；
.Net Framework/.Net Core/Mono：实现了这个标准，其选择的组件不一定相同
CLR：Common Language Runtime 一个执行引擎，用于进行一类程序（CLI），提供类型系统、垃圾回收、JIT等功能；目前有3个主要实现，分别为coreclr用于.Net Core、desktop clr用于.Net Framework（有了coreclr之后才获得的一个相对”名称）、Mono（没人给其中的runtime部分单独取名）
CLI：Common Language Infrastructure 一个经标准化组织认证的标准（ECMA-335），定义了CLR的基础功能和其上执行的程序的标准
IL：Intermediate Language 用于将程序直接输入CLR的格式，包含二进制格式与其对应的文本格式；IL中的任何构造都与CLR内部严格一一对应；因为早期设计预留了自定义特性的空间，所以其版本十余年不曾变化，各种新功能都使用自定义特性来表示
CoreFX：随CLR一同发行的发行的一组子程序与类型，任何在CLR上运行的程序皆可调用；其中最底层的部分不能完全用IL表示，有些则是对CLR自身功能的调用，而上层可能依赖对底层的假设，因此其版本与CLR的版本是绑定的
C# ：一个编程语言，使用C语系风格；除了IL能直接表示的基本功能外，还提供了一些经过一定封装的功能；每个功能都可能需要假定CoreFX提供了特定的类型来完成；另两个对应的、由第一方支持的编程语言为F#和VB，其功能集和C#不完全一致
Roslyn：第一方（标准制定者）实现的编译器，Mono也实现了一个（mcs），二者共同遵循C#语言标准
.Net Standard：在不同的发行之间为CoreFX的公开接口（即使用方法）及行为规定标准，但不关心其具体实现细节，也允许每个发行提供一些额外内容

所以可以总结一下，.net从一个抽象上来说其实是一个理念，即使得多种语言编写的程序能够通过一个通用的runtime运行在不同的操作系统以及硬件平台上。但光有理念不行，还需要实现，我们这里把对于.net里面的某个实现叫做.net platform（比如.net framework就是一个在windows上实现的.net platform，mono则是一个跨平台的.net platform）。一个.net platform想要达成.net的目标，就需要一些组件，比如上图中CLR通用语言运行时，比如FCL基础类库，比如各种语言的编译器，编译器编译出来的东西想要能在CLR中运行，那也需要遵循一定的标准，这就是CLI和CIL，CIL规定了编译输出的规则，而CLI规定了编译器输入语言的规则，只有符合这种标准的语言才能编译成CIL语言运行在CLR中。

好了现在有了CIL和CLR，程序员可以用符合CLI的语言比如C#编写程序了，然后将其编译成CIL，最后在CLR中运行。但是问题来了，程序员开发程序的时候需要用到一些功能以及数据结构，不可能所有的功能细节都自己实现，不然开发成本也太高了，所以就需要提供一些基础类库，方便程序员进行开发，那么需要提供哪些基础类库呢？这也需要一个标准，而.Net Standard就是用于这个目的，它规定了某个.net platform需要提供哪些API给开发者。这样的话加入一个开发者在.net platform A（比如.net framework）上开发了一个项目，然后想迁移到.net platform B（比如Mono）上，那么只要两个platform实现了同一个.net standard那么源代码就无需修改可以直接编译运行。

不过还有一个问题，假如我有一台机器，装了.net platform A（比如.net framework）和.net platform B（比如Mono），那么我在A上编译出来的一个.net程序放到B上可以运行么？理论上应该没问题，毕竟CIL是统一的，虽然一个是A的CLR一个是B的CLR，但是它们都是用来处理CIL程序，就像java代码编译出来既可以运行在JVM上也可以运行在delvik上一样。然而实际上不一定，因为CIL本身也不是一成不变的，它也有自己的版本，看下面这个文档：

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/bb822049.aspx

里面的表格详细说明了.net framework和CLR版本之间的关系，从.net framework 2.0到3.5使用的是CLR 2.0，.net framework 4.0以后使用的是CLR 4.0，中间没有CLR 3.0版本。这也就意味着CIL语言本身也在发生变化，面向CLR 4.0编译出来的程序自然是不能运行在CLR 2.0上的。

说那到底什么是.net framework呢？个人理解从抽象角度说.net framework是对.net标准（这个标准具体包括CLI，CIL，.net standard等）在windows平台上的一套实现，具体上说.net framework包含一整套解决方案，包含许多字组件，比如编译器、CLR、FCL等等，其中每个组件都有自己的版本，比如编译器有自己的版本用于适应不同版本的语言，比如.net framework 3.5的编译器只支持到C# 3.0，最新已经到C# 7.0了；每个版本的.net framework提供的FCL也在不断丰富，比如System.LINQ到.net framework 3.5才有；CLR的版本也会不同，之前已经说过了。因此.net framework的版本其实就是其组件版本的一个集合，高版本的.net framework中的每个子组件都进行了一定的版本更新。

随着.NET Core Framework的开发完成，.NET Framework与Mono将基于.NET Core重新构建。.NET Framework将成为.NET Core在Windows上的一个发行版，Mono将成为.NET Core的一个跨平台发行版。

对于Unity中PlayerSetting中的设置 API Compatibility Level，指的是实现的.Net标准

关于Mono和CLR的GC：

1.mono早期使用的是Boehm-Demers-Wiser GC库，后期更新为有分代和多线程能力的SGen库
2.这里需要强调一下，由于历史原因，unity使用版本比较老的mono，然后在其基础上做了很多修改，以及整合外围的一些新功能，导致的结果是无法跟进最新版本的mono，这也是为什么GC还是最老的Boehm-Demers-Wiser库。所以如果想自己尝试整合最新的mono，很可能会搞成一坨坨。
3.然后，还不能忘了il2cpp，这是完全独立的一个runtime，编译成il2cpp就意味着跟mono没有关系了，这时他也有自己的一套GC实现，很不幸依然使用了老旧的Boehm-Demers-Wiser GC。。
4.mono在语法、编译、runtime、库等等层面上确实执行了.net的标准，但是GC的底层实现上至少早期是没有明确规定怎么实现底层的，就算有，mono因为微软不公开代码的原因，当时也不得不自己摸索一套方案，于是也就有了现在跟.net毫无关联的GC实现。

5.最新的Unity已经加入了incremental GC