hell什么意思

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DLL陷阱是一个恶梦，是一种相当奇怪的问题。

相信很多读者都有这样的经验，如果你的软体今天原本运作顺畅，当你安装某个新软体

之后，突然间电脑就无法运作了。这绝对不是你的硬体有问题，也不是应用程序的问题，而是作

业系统设计上的缺失，这样的问题层出不穷，这通常是因为新的应用程序版本覆盖掉共享的程序

库(DLL)，而且往往修改了一些现存应用程序所必需的「bug」，这个缺失有了一个名字叫做DLL

Hell(DLL地狱)。开发人员与系统管理者(以及使用者)面临最大的挑战就是版本更新的问题，他

们花很多时间在Windows登录档(Regedit)上试着解决其问题而吃尽苦头。

.在的世界里，软体元件再也不需要登录(Registry)了！NETFramework包含了一

些功能，可以实际消除「DLLHell」的问题，一项称之为「side-by-side」开发模式的新功能。

DLL&DLLHell

为什么要使用DLL(DynamicLinkingLibrary)-动态链接库?

微软当初为Windows设计动态链接库主要是撷取它的两项优点：一是动态连结、一是

资源共享。资源共享的例子相当显而易见，例如之前曾经提过Windows有三个核心的动态链接

库：Kernel主要是负责系统和应用程序的记忆体、行程和执行绪等等的管理工作；Ur主要负

责使用者介面和讯息的传递；GDI则负责系统的任何图形绘制、显示等工作。而这些动态链接库

所提供的任何函数都可以在必要的时候，让每一个Windows环境底下的执行档使用。因为DLL

具备节省记忆体的特性，因此自从Windows3.1版以来，它就逐渐成为Windows程序设计的主流

˙动态链接库可以资源共享

许多大型软体厂商的众多软体产品可能都会有许多可以共用的模组，如果每一套软体

各自拥有一份这些可以共用的模组，不仅会造成磁碟空间的浪费，还会让维护这些模组的工作变

的既复杂、又凌乱。最好的方法就是仅保持一份程序码，然后透过共享的方式让其他自家的应用

程序也可以存取其中共用的模组。共用模组的方法之一就是将模组制作成动态链接库，然后透过

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软体的安装程序复制到电脑，那么只要安装了其中一套软体之后，其他自家的产品就可以互相共

用这一套动态链接库。

假设有一函数库X供三个应用程序A、B、C使用，如果函数库为目的码或原始程序

码，则程序编译之后，函数库X将会各自成为执行档A、B、C的一部份，而将来如果应用程序

A、B、C同时执行，函数库X也会各自占用一份记忆体，显然这是比较浪费记忆体的方式。

如果函数库为DLL形式，则编译之后，函数库并不会成为执行档的一部分，而将来如

果应用程序A、B、C同时被执行，则系统只会载入一份函数库让程序A、程序B、程序C共用，

如图。

Figure:程序与DLL的共用架构图

˙动态链接库节省记忆体空间

动态链接库的资源共享可以节省磁碟空间，而动态载入的连结方式则可以节省记忆体空

间。动态链接库采用动态载入的连结方式，动态载入让程序档在需要相关的函数或资源的时候，

才载入放置在动态链接库里面的函数或资源，这种方式将可以有效地使用记忆体。不论是节省磁

碟空间或记忆体空间，都是希望利用动态链接库所提供的共享函数与系统资源的方式，降低整个

Windows环境对于硬体设备的需求。

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DLL的问题-DLLHell

˙动态链接库到底出了什么问题？

其实DLL的优点(程序码共用、节省记忆体)，正是其缺点的起源。原本是立意良好的

DLL，有一天会变成DLLHell，恐怕是当初DLL的设计者所始料未及的。

而之所以会出现DLLHell，也是因为动态链接库可以与其他程序共用函数、共享资源

所引起，可谓「成也共用、败也共用」。此话怎讲呢？为了要让其他程序共用动态链接库所提供

的函数或资源，动态链接库的设计者必须相当谨慎地、缜密地考虑到功能的一致性、回溯相容等

细节问题，否则一旦程序所使用动态链接库没有提供所预期的功能，那么使用者就会为此而掉入

地狱了。

但是要完全考虑到一致性或回溯相容，实在是困难重重，就算真的要做到，也会让利用

动态链接库的软体厂商付出相当的成本；但，有必要付出这些成本吗？想想现今的电脑执行环境，

与当初微软设计动态链接库的时候已经有相当、相当大的变化。现在的硬体比起当初已经便宜太

多、太多了，个人电脑的记忆体都是从64MB起跳，配备128MB记忆体的电脑更是比比皆是，

而硬碟容量更是以GB计算。在如此的硬体环境之下，Windows程序设计师还需要这么刻苦地考

虑共用的问题吗？而且动态链接库的动态载入，其实已经替Windows系统节省了不少系统资源，

因此微软也重新调整动态链接库的设计理念，而且也针对作业系统进行改善，希望不要再有任何

使用者掉入因为共用动态链接库而起的地狱深渊。

˙数种DLLHell的状况

让我们想一想，如果某一副程序或物件类别有90%符合我们的需求，却有10%不符合，

怎么办呢？对副程序来说，大概只有修改「原始程序码」一途。

假设程序A会使用物件X，在程序A安装到系统时，会同时安装物件X，假设另一个

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程序B也会使用到物件X，那么程序B直接复制到硬碟中即可正常运作，因为物件X已经存在

于系统中，这听起来很好，因为程序A与程序B可以共用物件X。然而对程序A来说，原本在

安装后，执行得好好的，却可能在未知的一天变成无法执行，这就是所谓的DLLHell。以下为

描述DLLHell的两种状态。

状况1.动态链接库没有善尽回溯相容的责任

如果程序A使用的是1.0版的物件X，而程序B使用的是2.0版的物件X(通常是因为

程序B开发的时间较晚，使用较新的版本)，结果会怎样呢？结果在程序B被安装到系统时，物

件X2.0版也必须安装到系统中，此时系统中1.0版的物件X将会被2.0版所取代。

在大部分的情况下，物件X2.0版相容于1.0版，所以程序A依然可以正常运作，但有

时候却会出现2.0版及1.0版不相容的情况，此时程序A便无法正常执行了。此种DLLHell

的起因则是的设计者，原因在于动态链接库没有善尽回溯相容的原则。试着想想需要

所提供的功能，但是在新版的里面，功能竟然被取消了，这时候也极可能发生DLLHell。

但是诚如之前所讨论，有时往往很难保证百分之百的回溯相容，而且目前个人电脑的

硬体配备已经不再像以前简陋，因此微软也提出了所谓Side-By-Side的动态链接库，让程序都能

拥有自己专属的动态链接库，进而减少共用动态链接库以避免这种DLLHell的发生。

状况2.动态链接库善尽回溯相容的责任,但动态链接库本身出现bug

另一种情况，物件X的提供者确实考虑到版本相容的问题，而根据物件的规格来看，

新旧版也的确相容，但程序A使用新版的物件X就是有问题，毕竟程序A并没有与新版的物件

X一起运作过，谁知道会发生什么情况？

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Client

ServerDLL

()

ServerCodes

程序A用X

1.0

(X1.0)(原始版

本)

PublicSetValue(ByValValueAsInteger)

IfValue<0Then

Value=0

EndIf

m_Value=Value

EndProperty

程序B用X

2.0

(X2.0)(更新

版本)

PublicSetValue(ByValValueAsInteger)

'Fixthebug

IfValue<0Then

umber:=APP_ERROR,

Description:="NegativeValue"

EndIf

m_Value=Value

EndProperty

如上表所发生的不幸的事,纵使X2.0的开发人员小心翼翼透过VB6.0的二进位相容模式控

制DLL版本，且所有的内部GUID值与方法和参数都完全相同，由于X1.0之中有一个名为

Value的属性名称,当此一属性设为负数时,该属性就会变成零,但却不会出现错误讯息。这个做

法是错误的,X2.0版将此臭从解决了-若将Value属性设为负数,则会抛出错误。

当程序B以X2.0散布时,这支程序B当然也可以正常运作。不过,如果将X2.0

安装在系统之中,程序A会当掉。之前程序将Value属性设为-1不会有问题,但现在会出现执

行时期的错误。同时程序A的开发人员并未在这设计错误检视的机制。

在许多真实的案例中,要善尽二进位相容模式控制DLL版是非常困难的,亘何况即使

是二进位相容模式控制DLL版本还是有可能造成DLLHell。

如何解决DLLHell的问题

自我描述的Asmbly（Self-describingAsmbly）

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Asmbly（组合）是简化部署与版本管理的关键。Asmbly是部署与版本管理的基本

单元，其中包含一群资源（Resource）与型别（Type），以及它们内含的Metadata，同时也包括

此组合在建造时所依赖的其他组合的版本资讯。有了独立完整的组态资讯，同一组合的不同版本

也可安装在同一部机器上，搭配共通语言执行环境具备根据各组合的组态资讯，载入正确版本的

依赖组合（DependentAsmblies）的能力，安装与解除安装的过程，就如同复制档案与删除档

案一样单纯，以往因先后安装彼此覆盖而产生的所谓“DLLHell”的版本失控的现象不复存在。

-DescribingAsmbly可包括多个档案

Metadata（定义）是Asmbly能自我描述的关键。Metadata是编辑器在产生执行码时，

伴随产生的定义性资讯，举凡元件所使用的型别、属性、方法、事件甚至辅助与备注等资讯都可

包含在内，而且保证与执行码的一致性，完全取代并且超越了传统分离式的IDL（Interface

DefinitionLanguage）档案与型别库(TypeLibrary）所扮演的功能，同时元件服务要求与执行所

需的资讯皆动态来自Metadata。.asemblydirective作为辨识asmbly本身,.asmblyextern

directives定义此asmbly所依赖的其他Asmblies。

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Figure.可使用ILDisasmbler(Ildasm)呈现DLL的metadata

简化的部署与版本管理

˙Application-PrivateAsmblies(IsolatedAsmbly)

Application-PrivateAsmblies(or被隔离的asmbly)只能被一个应用程序所使用-它不能被其

他的应用程序所共用。隔离asmbly让程序开发者有着对应用程序绝对的控制权，这也是

应用程序的预设方式。

开发好的Application-PrivateAsmblies要在另一个环境进行安装时，手续只有

一个，就是CopyAndPaste。只要把编译好的程序，无论是EXE执行档、DLL元件、

的.aspx网页或WebService的.asmx档，全部都是以复制/贴上的方式部署在和应用程序相同的目

录，这些档案复制完成后，不需额外注册或设定。程序执行时，如果需要额外的元件，首

先会自本身执行档下的同一目录开始寻找，因此，每套应用程序预设都是使用本身同一目录下的

元件，不同应用程序间不会相互干扰，也消除了DLLHell的困扰。(注:TheCLRfindsthe

gissimplyamappingoftheasmblynametothe

nameofthefilethatcontainsthemanifest.)

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˙SharedAsmblies-Sidebysideexecution(并排执行)

然而,应用程序共享asmbly还是有其必要性,因为让每个应用程序都有自己一份

copy(如,commonWebFormscontrol)是件很奇怪的

事。

为了解决DLLHell的问题，增加了一种新的技术，称为Sidebysideexecution，

意思是应用程序可以拥有各自版本的DLL，例如程序A使用版本1.0的物件、而程序B使用版

本2.0的物件，1.0版与2.0版的物件可以同时在系统执行。

透过Sidebysideexecution的技术，应用程序只要安装成功之后，就不用担心DLL更新

版本，或规格的改变，因为就算DLL改朝了，应该程序也不用换代。以下简述Sidebyside

execution的过程图及应用步骤:

sforimplementingstrongnames

akeypairusingtheStrongNametool().

Sn–

严格名称(Strongnames)是一种在架构下可减少DLL陷阱的功能

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(注:Theauthorofanasmblygeneratesakeypair,signsthefilecontainingthemanifestwiththe

privatekey,pairis

pasdtothecompilerusingthecustomAsmblyattribute)

asmblywithastrongnameandversionnumber:

,

lAsmblytoGlobalasmblycache(GAC)

gacutil/i:

(注:meworkSDKdocumentationforafulldescriptionoftheoptionssupportedby

gacutil.)

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Figure:GlobalAsmblyCache

Step4.应用程序与Asmbly的版本系结(VersionPolicy)

提供有组态设定机制可以控制Asmbly的系结，故在程序中可以载入相关Asmbly的

升级版本。组态设定机制是由XML设定档来负责，透过这种安全机制可以控制程序的安全、版

本以及远端的功能。每一个应用程序可以有XML程序设定档来指定应用程序所要系结Asmbly

的不同版本

程序设定档的档案名称为程序名称加上.config副档名,如。

的标记用来指是载入更新版的Asmbly。

例如以下范例设定档会载入MarineCtrl版本5.0.0.1而非版本5.0.0.0

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Summary

meworkNETAsmbly自我描述与版本管理功能让zero-impact的部署安

装成为可能，同时也终结了DLLHell。

Application-PrivateAsmblies(or被隔离的asmbly)只能被一个应用程序所使用-

它不会被其他的应用程序所影响。隔离的asmbly让程序开发者对应用程序有着绝对的控制

权，开发好的Application-PrivateAsmblies只要部署在和应用程序同一目录即可。

透过Sidebysideexecution的技术，应用程序只要安装成功之后，就不用担心DLL更

新版本，或规格的改变，它允许一个asmbly的多个版本在一个机器上同时被安装并执行，

而且每一个应用程序都可以要求和不同的Asmbly版本系结。

mework纪录应用程序版本资讯，并在执行应用程序时使用此资讯载入应

用程序所需依赖的正确版本的Asmblies