Tầng dưới cùng

Trong hình trên, ở tầng dưới chót là Common Language Runtime (CLR) . Ðây là trung tâm điểm của .NET Famework, nó là hầm máy để chạy các năng tính của .NET. Nó gồm có một hệ thống chung cho data types (các loại dữ kiện) để giúp việc thừa kế từ các ngôn ngữ lập trình khác nhau có thể thực hiện đuợc.
Ngoài việc allocation và management of memory, CLR còn giữ các refrerence đến objects và đỗ rác (handle garbage collection), tức là thâu lại các mảnh vụn memory không cần dùng nữa. Trước đây, mỗi khi một DLL đuợc loaded vào memory, system sẽ ghi nhận có bao nhiêu task dùng nó để khi task cuối cùng chấm dứt thì system unload DLL và trả lại phần memory nó dùng trước đây để system dùng cho chuyện khác. Chớ nếu allocate memory để dùng mà không nhớ dispose nó thì sẽ bị memory leak (rỉ ), lần lần ta dùng hết memory, bị bắt buộc phải reboot OS. Nhưng bây giờ .NET dùng một process độc lập để làm việc garbage collection. Cả hai cách góp lại memory nầy đều có ưu và khuyết điểm tùy theo tình huống.
CLR có thể đuợc trình bày chi tiết hơn như dưới đây:

.NET cho phép các ngôn ngữ lập trình khác nhau có thể được compile ra một ngôn ngữ trung gian, gọi là Microsoft Intermediate Language (MSIL) hay gọi tắt là Intermediate Language (IL), giống giống như p-code hay Java Byte-Code. Nếu trong Java ta cần Java Vitual Machine thì ở đây ta cần CLR để chạy chương trình. Ðộc lập với CPU hardware, IL code chạy trong CLR đuợc nói là managed code. Tức là CLR lãnh trách nhiệm dòm ngó, không cho code làm bậy như nhảy đến một chỗ không tưởng, viết bừa chồng lên memory của người khác hay đi ngoài giới hạn của một array.
Khi IL code chạy, nó đuợc chuyển ra machine language của target CPU bằng một Just-in-Time (JIT) Compiler. Trong .NET, Microsoft yểm trợ các ngôn ngữ C++, JScript, VB.NET (còn gọi là VB 7) và C# (đọc là C sharp, như nốt C với dấu thăng trong âm nhạc), một ngôn ngữ mới do guru Anders Hejlsberg chế ra. Hejlsberg là người thiết kế Delphi ở Borland trước đây.
Microsoft đã bỏ J++. Người ta nói hầu hết .NET Framework đuợc viết bằng C#, có lẽ rất nhiều code của MFC (Microsoft Foundation Classes) và J++ Class libraries đều đuợc port qua C# một cách dễ dàng vì C# rất giống Java.
Một số công ty đang hợp tác với Microsoft để triển khai các ngôn ngữ Cobol, Eiffel, Lisp, Python và Smalltalk cho CLR. Công ty Rational, hảng bán công cụ nổi tiếng UML Rose, sắp hoàn thành một Java to IL compiler. Dĩ nhiên, ta biết đây chỉ là một chiêu thức tiếp thị của Microsoft mà thôi. Chớ nói lập trình bằng Java mà không hưởng những phúc lợi của J2EE platform APIs như RMI (Remote Method Invocation), JDBC (Java Database Connectivity), JSP (Java Sever Pages), .v.v.. thì như nói trong tiếng Anh có câu "the syntax says Java. but Java it ain't!" (cú pháp là Java, nhưng chả là Java gì cả).
Thật ra, trên lý thuyết, muốn thêm một ngôn ngữ lập trình mới vào .NET ta chỉ cần làm sao ngôn ngữ theo đúng qui ước ngôn ngữ của IL gọi là Common Language Specification (CLS), rồi viết một compiler để compile từ ngôn ngữ ấy ra IL. Nói thì dễ, nhưng để Visual Basic comply với CLS, Microsoft đã biến dạng VB6 ra VB7 mà lơ mơ chúng ta nhận không ra là Visual Basic.
Nói tóm lại, .NET chỉ yểm trợ một ngôn ngữ duy nhất, IL. Qua IL ta có inheritance lai giống giữa các ngôn ngữ khác nhau. Ở tầng IL ta có debugger dùng cho mọi ngôn ngữ.
Trong Framework, các classes cung cấp tất cả các dịch vụ và APIs cần thiết cho việc triển khai lập trình ứng dụng. Chúng được sắp xếp theo tầng lớp (hierarchy) và tự có documentation (cẩm nang).

Example of Base Framework Class Hierarchy

Trong Framework, application code đuợc compile thành Assembly. Một assembly gồm một hay nhiều modules và một Manifest để tự giới thiệu cái assembly.

• Tên và Version number của assembly
• Những assembly khác (kể cả version number của assembly) mà assembly nầy tùy thuộc vào để chạy
• Types (classes và members) mà assembly nầy cho xuất khẩu
• Assembly nầy đòi hỏi điều kiện an ninh nào (security permissions)

Tầng giữa