CLR 集成 - 概述

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05/30/2023

公共语言运行时 (CLR) 是 Microsoft .NET Framework 的核心，它为所有 .NET Framework 代码提供执行环境。在 CLR 中运行的代码称为托管代码。 CLR 提供执行程序所需的各种函数和服务，包括实时 (JIT) 编译、分配和管理内存、强制类型安全、异常处理、线程管理和安全性。有关详细信息，请参阅 .NET Framework SDK。

使用在 Microsoft SQL Server 中驻留的 CLR（称为 CLR 集成），可以在托管代码中编写存储过程、触发器、用户定义函数、用户定义类型和用户定义聚合。由于托管代码在执行之前才编译为本机代码，因此在某些情形下可以大幅提高性能。

托管代码使用代码访问安全性 (CAS) 来阻止程序集执行某些操作。 SQL Server 使用 CAS 来帮助保证托管代码的安全，并避免操作系统或数据库服务器受到威胁。

CLR 集成的优点

Transact-SQL 是为了在数据库中直接进行数据访问和操纵而专门设计的。虽然 Transact-SQL 在数据访问和管理方面表现很好，但它不是完整的编程语言。例如，Transact-SQL 不支持数组、集合、for-each 循环、移位或类。虽然可以在 Transact-SQL 中模拟某些这样的构造，但托管代码已经集成了对这些构造的支持。根据具体情况，这些功能足以为在托管代码中实现某些数据库功能提供充分理由。

Microsoft Visual Basic .NET 和 Microsoft Visual C# 提供面向对象的功能，例如包装、继承和多态性。现在可以很容易将相关代码组织到类和命名空间中。如果正在处理大量服务器代码，这将允许您更容易组织和维护代码。

托管代码比 Transact-SQL 更适合用于计算和复杂的执行逻辑，并可提供对很多复杂任务（包括字符串处理和正则表达式）的广泛支持。使用在 .NET Framework 库中提供的功能，可以访问数千个预建的类和例程。可以很容易从任何存储过程、触发器或用户定义函数访问它们。基类库 (BCL) 包括可为字符串操纵、高级数学操作、文件访问、加密等提供功能的类。

注意

虽然可以在 SQL Server 中从 CLR 代码的内部使用很多这样的类，但那些不适合用于服务器端的类（例如，窗口类）将不可用。有关详细信息，请参阅支持的.NET Framework库。

托管代码的一个好处是类型安全，即确保代码仅以明确定义和许可的方式访问类型。在执行托管代码之前，CLR 将验证该代码是否安全。例如，系统将检查代码以确保其不会读取以前未曾写入的内存。 CLR 还可以帮助确保代码不会操纵非托管内存。

CLR 集成为提高性能提供了可能。有关信息，请参阅 CLR 集成的性能。

警告

CLR 在 .NET Framework 中使用代码访问安全性 (CAS)（不可再作为安全边界）。使用 PERMISSION_SET = SAFE 创建的 CLR 程序集可以访问外部系统资源、调用非托管代码以及获取 sysadmin 特权。从 SQL Server 2017 (14.x) 开始，引入了名为 clr strict security 的 sp_configure 选项，以增强 CLR 程序集的安全性。默认启用 clr strict security，并将 SAFE 和 EXTERNAL_ACCESS 程序集与标记为 UNSAFE 的程序集同等对待。可禁用 clr strict security 选项以实现后向兼容性，但不建议这样做。 Microsoft 建议所有程序集都通过证书或非对称密钥进行签名，且该证书或非对称密钥具有已在主数据库中获得 UNSAFE ASSEMBLY 权限的相应登录名。有关详细信息，请参阅 CLR 严格安全性。

选择 Transact-SQL 还是托管代码

编写存储过程、触发器和用户定义函数时，必须决定是使用传统的 Transact-SQL 还是使用诸如 Visual Basic .NET 或 Visual C# 这样的 .NET Framework 语言。如果代码主要执行没有或只有很少过程逻辑的数据访问，请使用 Transact-SQL。如果要编写有复杂逻辑并且 CPU 占用量大的函数和过程，或者想使用 .NET Framework 的 BCL，则使用托管代码。

选择在服务器中执行还是在客户端中执行

影响使用 Transact-SQL 还是托管代码的另一个因素是您想将代码驻留在服务器计算机上，还是在客户端计算机上。 Transact-SQL 和托管代码都可以在服务器上运行。这种方式可以将代码和数据靠近放在一起，并允许您利用服务器的强大处理能力。另一方面，您可能希望避免将处理器占用量大的任务放在数据库服务器上。目前大多数客户端计算机都有非常强大的功能，因此您可能希望通过将尽可能多的代码放在客户端上，来利用这种处理能力。托管代码可以在客户端计算机上运行，而 Transact-SQL 不能。

选择扩展存储过程还是托管代码

可以生成扩展存储过程来执行使用 Transact-SQL 存储过程无法实现的功能。但是，扩展存储过程可能有损于 SQL Server 进程的完整性，而经过验证确定为类型安全的托管代码则不会。进一步来说，在 CLR 的托管代码与 SQL Server 之间更深入地集成了内存管理、线程及纤程的调度以及同步服务。如果所编写的存储过程需要执行在 Transact-SQL 中不可能完成的任务，则 CLR 集成有比扩展存储过程更安全的方式来实现它。有关 CLR 集成和扩展存储过程的详细信息，请参阅 CLR 集成的性能。

另请参阅

安装 .NET Framework
CLR 集成体系结构
 从 CLR 数据库对象进行数据访问
 CLR 集成入门