.NET Core 跨平台 #1, 我真的需要在 Linux 上跑 .NET 嗎?
摘要提示
- .NET Core 跨平台意義: 短期誘因有限，但長期是值得投資的技術方向與生態選擇。
- 開源與社群: 開源讓問題可見且能被社群快速修正，工程師能直接閱讀與貢獻原始碼。
- 官方支援 Linux: 微軟正式支援 .NET 在 Linux 執行，降低與開源解決方案整合的門檻。
- 生態整合與 OWIN: 以 OWIN 等抽象介面讓 ASP.NET 能在 Nginx/Apache 等非 IIS 環境運作。
- Windows 與 Linux 痛點: 跨平台差異造成部署與測試碎裂，過去常被迫二選一與妥協配置。
- 長遠策略與市佔: 開源能在以 Linux 為主的雲端與開源社群維持/擴大 .NET 影響力。
- Azure 布局: Azure 必須深度支援 Linux，.NET 開源是爭取雲端生態整合的關鍵一步。
- 工具與語言優勢: C# 語言與 Visual Studio 生產力領先，但授權成本曾限制普及。
- 作者觀點與脈絡: 從多年 .NET 開發者視角看好微軟新策略與對開發者友善的回歸。
- 實驗計畫預告: 將以記憶體碎裂與多執行緒計算 PI 比較 .NET Core 在不同平台表現。
全文重點
作者回應「為何要在 Linux 跑 .NET」的常見疑問，指出雖然 .NET Core 仍在起步、短期內對既有 .NET Framework 生態的替代誘因不強，但長遠來看是值得投入的方向。其價值包括沿用既有 .NET 資源與工具、受惠於開源社群快速迭代與除錯能力，以及獲得微軟對 Linux 平台的正式支援。開源的深層意義，不只是看得到程式碼，更是要融入開源生態的運作方式：在 Linux 世界不會有 IIS，因而 ASP.NET 透過 OWIN 等抽象，得以在 Nginx/Apache 前置或反向代理下運作，讓 .NET 解決方案能與其他開源元件自然組合，避免以往 Windows 與 Linux 兩套陣營互不相容而迫使團隊做出二選一的困境。
從長期策略看，開源有助於 .NET 在以 Linux 為主的雲端與開源社群中維持市佔，並與 Java 正面競逐；同時 Azure 作為微軟的雲平台，必須深度支援 Linux，用戶選擇 Linux 時微軟仍能透過雲端服務創造價值，而開源 .NET 是深化整合與提升誘因的關鍵一步。技術面上，C# 語言設計與 Visual Studio 生產力仍是 .NET 的強項，但過往授權成本限制非營利或大規模採用，開源與跨平台可能逐步改善此現象。
作者以多年 .NET 開發者的觀點，肯定微軟近年來對開發者更友善的策略轉向，並展開實作式研究：計畫用兩篇文章比較 .NET Core 在不同平台上的表現，主題包含記憶體管理行為（如虛擬位址空間與碎裂、GC 差異）與運算效能（多執行緒計算高精度圓周率），測試環境涵蓋 Linux+Docker、Windows 2016+Windows Container、Windows 2012 R2 等，藉由實驗掌握跨平台細節差異。本文作為系列引言，說明動機、趨勢與評估框架，後續將以實測結果驗證觀點。
段落重點
投資在 .NET Core + Linux 眼前的好處
作者歸納三點：1) 可延續 .NET 資產與開發工作流，包括 BCL、Visual Studio 與既有 C# 程式碼；2) 受惠開源社群，Bug 可快速被看見與修正，工程師能直接讀碼定位問題，避免過去封閉框架回報與等待修補的長期摩擦；3) 獲得微軟對 Linux 執行的官方支持，使 .NET 能正規進入 Linux 環境，與大量開源專案共存共榮。作者指出，實務上部署目標常反過來決定開發堆疊，例如非營利或特定解決方案偏好 Linux，過去常形成對 .NET 的排擠。很多開源套件在 Windows 上「水土不服」，導致不得不的複雜部署（如同機 IIS+Apache），增加維運負擔。要真正融入開源生態，.NET 必須調整架構以適配 Nginx/Apache 等常見元件，OWIN 等抽象因此而生，緩解多種開發/執行宿主之間相容性不一的痛點。如今以 .NET Core 搭配 Nginx、Reverse Proxy 的混搭更易落地，相較過去受限於 Windows/IIS 的單一路徑，技術選型與拓撲配置彈性大幅提升。
投資在 .NET Core + Linux 長遠的好處
從策略視角，開源能讓 .NET 在以 Linux 為核心的雲與開源社群保有能見度與市佔，並和 Java 生態競逐；Azure 必須擁抱 Linux 用戶，微軟要在此生態中提供更緊密與更佳體驗的整合，開源 .NET 是不可或缺的起點。技術優勢方面，C# 語言設計與 Visual Studio 的生產力仍具領先，但工具與平台授權成本曾限制擴散；隨著 .NET Core 開源與跨平台，未來有望改善採用門檻，但影響需要時間發酵。作者肯定微軟新任 CEO 的開發者導向策略，重拾對開發者社群的理解與連結，這也是作者近月投入研究 .NET Core/Docker 的原因：著眼十年視野，而非一兩年內的立即回報。此段強調「策略必要性 + 技術優勢延伸 + 生態融合」三者相互強化，構成投資 .NET Core 的長期價值主張。
回到主題，了解 .NET Core 在不同平台上的表現
作者點出跨平台最大的挑戰是平台細節差異，尤其 OS 管理資源（CPU/記憶體）行為不同。為快速掌握差異，規劃兩項實驗：1) 記憶體管理差異，聚焦虛擬記憶體位址空間與碎裂、GC 行為等，並回顧其早年於不同 OS、架構（x86/x64）與 GC 模式下觀察到截然不同結果的經驗；2) 運算效能差異，以多執行緒計算圓周率小數點後 50000 位作為負載，對比相同規格的 Hyper-V VM：Linux+Docker、Windows 2016+Windows Container、以及 Windows 2012 R2（無容器，直接在主機執行）。此設計旨在以相同 .NET Core 程式碼跨平台、跨容器化邏輯進行對照，檢視大家對「Linux 輕量更快」與「.NET 在 Windows 較成熟」兩種常見直覺的相對關係。本文作為系列引言，交代研究動機、評估面向與實驗框架，後續文章將公布實測結果與分析。
資訊整理
知識架構圖
- 前置知識：學習本主題前需要掌握什麼？
- 基本 .NET 與 C# 語法與 BCL 使用
- Windows/Linux 基礎概念與常見差異（檔案系統、服務、網路堆疊）
- Web 伺服器基本面（IIS、Nginx、Apache）與反向代理概念
- 容器與虛擬化基礎（Docker、Hyper-V）
- 基本效能與記憶體管理概念（GC、virtual memory、fragments、multi-thread）
- 核心概念：本文的 3-5 個核心概念及其關係
- .NET Core 跨平台與開源：官方支援 Linux 執行，能整合開源生態，形成技術與社群雙向加成。
- 生態整合與架構調整：為融入 Linux/open source 生態，需透過 OWIN/ASP.NET 調整以適配 Nginx/Apache（非 IIS 依賴）。
- 短期與長期投資價值：短期誘因有限；長期在雲端（Azure）與社群佈局下具戰略性回報。
- 實測驗證差異：跨平台行為在記憶體管理與效能上可能不同，需要以實驗（memory fragment、multi-thread 計算 PI）驗證。
- 工具與語言優勢：C# 與 Visual Studio 仍是重要競爭力，開源降低門檻，有望擴大採用。
關係描述：.NET Core 開源與跨平台→驅動架構調整（OWIN/ASP.NET 與 Nginx/Apache 相容）→促進與開源生態整合→在雲端（特別是 Azure 上的 Linux 工作負載）形成策略優勢；同時需用實測去校準跨平台差異；以 C# + VS 的生產力吸引開發者投入。
- 技術依賴：相關技術之間的依賴關係
- .NET Core 依賴 BCL/Runtime 並提供跨平台實作
- ASP.NET（Core）透過 OWIN/中介軟體模型對接 Kestrel，並由 Nginx/Apache 反代到 Kestrel
- Linux 佈署鏈結合 Docker/Container 與反向代理（Nginx/Apache）
- Windows 佈署鏈結合 IIS/IIS Express 或 ARR 作反向代理
- 雲端場景依賴 Azure（同時支援 Linux/Windows 工作負載）
- 應用場景：適用於哪些實際場景？
- 需與開源元件深度整合的 Web/微服務（Nginx 反代、混搭 OSS）
- 有 Linux-only 或以 Linux 為主的生態（雲端、大型佈署、非營利單位降授權成本）
- 希望復用既有 C#/.NET 資產但目標平台是 Linux 或容器
- 需跨平台一致性的團隊開發與自動化部署（Windows + Linux 混合環境）
- 需要以實測掌握跨平台效能/記憶體差異的系統優化
學習路徑建議
- 入門者路徑：零基礎如何開始？
- 了解 .NET Core 與 .NET Framework 的差異與跨平台能力
- 安裝 .NET SDK、熟悉 C# 與 BCL 基礎
- 嘗試在 Windows 與 Linux 各建置並執行最小 ASP.NET Core 專案
- 初識 Nginx 反向代理到 Kestrel 的基本設定
- 認識 Docker 基本操作，將簡單 .NET Core Web API 容器化
- 進階者路徑：已有基礎如何深化？
- 研究 OWIN/中介軟體管線與自訂中介軟體
- 深入比較 IIS vs Nginx/Apache 反代行為與部署模式
- 探索 GC 與記憶體管理、執行緒與多執行緒實作
- 建立跨平台效能與記憶體實驗（e.g., fragment 測試、multi-thread 計算）
- 佈署到 Azure（Linux 容器/Windows Server）並評估成本/效能/維運
- 實戰路徑：如何應用到實際專案？
- 將現有 .NET 程式碼庫抽離與平台耦合，合規 .NET Standard
- 規劃 Nginx + Kestrel + Docker 的佈署拓撲，或 Windows + IIS + ARR 的混合式
- 打造多環境 CI/CD（Windows/Linux runner），加入負載測試與資源監控
- 建置跨平台行為回歸測試（檔案系統差異、區分大小寫、權限、文化設定）
- 在 Azure 上以容器服務（如 ACI/AKS）上線，滾動更新與灰度發布
關鍵要點清單
- .NET Core 跨平台與官方支援：可在 Linux 正式執行並獲得官方保障，擴大佈署選擇 (優先級: 高)
- 開源生態整合價值：能直接讀/改源碼、加速修復並與社群協作，縮短問題解決週期 (優先級: 高)
- 復用既有 .NET 資產：BCL、Visual Studio 與現有 C# 程式碼可延續，降低轉移成本 (優先級: 高)
- OWIN/ASP.NET 架構調整：為融入 Linux 生態，採中介軟體模型並可在 Nginx/Apache 下運行 (優先級: 高)
- Windows/Linux 生態差異：服務模型、檔案系統與網路堆疊差異會影響行為與部署 (優先級: 高)
- 反向代理與伺服器選型：在 Linux 以 Nginx/Apache + Kestrel 為主，在 Windows 可用 IIS/ARR (優先級: 中)
- Azure 與雲端策略：Linux 是雲端大宗，.NET 開源有助於在雲上維持/提升市佔 (優先級: 中)
- 短期 vs 長期誘因：短期轉移誘因有限，但中長期在成本、生態、雲端整合將顯現回報 (優先級: 高)
- 記憶體管理差異實測：不同 OS/架構/GC 可能導致碎片行為差異，需以實驗驗證 (優先級: 中)
- 多執行緒效能比較：同一份 .NET Core 程式在不同平台效能可能不同，需基準測試 (優先級: 中)
- 容器化與部署模式：Docker 能標準化環境並簡化混合生態的部署 (優先級: 中)
- 開發與執行環境一致性：避免「本機好好的」問題，盡量對齊最終運行環境 (優先級: 高)
- 工具與語言優勢：C# 語言與 Visual Studio 生產力高，是導入與留存的重要因素 (優先級: 中)
- 非營利與成本考量：開源與 Linux 可降低授權成本，擴大 .NET 的可採用性 (優先級: 中)
- 架構決策的連鎖效應：最終佈署選擇會反過來制約開發技術棧與整體維運 (優先級: 高)
