Mono (ソフトウェア)

Mono（モノ）は、GNOMEプロジェクト創設者のミゲル・デ・イカザが開発した、Ecma標準に準じた.NET Framework互換の環境を実現するためのオープンソースのソフトウェア群、またそのプロジェクト名である。

2018年3月現在、マイクロソフトの子会社であるXamarinと.NET Foundationが開発、販売、サポート業務を行っている。

共通言語基盤 (CLI) の実装やC#のコンパイラなどが含まれる。

 動作プラットフォーム 
Monoはマルチプラットフォームであり、Linux、macOS、iOS、tvOS、watchOS、Android、Solaris、IBM AIX/IBM i、BSD (OpenBSD, FreeBSD, NetBSD)、Windows、PlayStation 4、Xbox One、Xbox Series X/Sで動作する。

特定プラットフォーム向けに特化したサブプロジェクトも存在する。Xamarin.iOS（旧称: MonoTouch、2013年に改称）は、iPhoneやiPad、iPod touchといったiOS固有のAPIやGUIツールキットを.NET向けにラップするコンポーネントである。また、MonoTouchの技術を応用し、Mac OS Xへのネイティブ対応を行うMonoMacプロジェクトも2010年に発表された（のちにXamarin.Macに改称された）。同様に、AndroidについてはXamarin.Androidが存在する。

 プロジェクトの目標 
マイクロソフトはFreeBSD、Windows、Mac OS Xで動作するシェアードソースCLIというCLIの実装を公開したが、マイクロソフトのシェアードソースライセンスは商用利用が禁止されているなど、コミュニティにとって十分とはいえない。Monoプロジェクトはプロジェクトとさまざまな点で共通した目標を掲げている。2016年6月にマイクロソフトからMITライセンスに基づいたクロスプラットフォームかつオープンソースの.NET Framework実装として.NET Coreが正式リリースされ、SSCLIは存在意義を失ったが、Monoにも.NET Coreが取り込まれるなどの波及効果が表れている。

 Monoランタイム 
Monoランタイムは多くのプロセッサで動作するJITコンパイラを搭載している。JITコンパイラはアプリケーションの実行中に共通中間言語 (CIL) コードをネイティブコードに変換し、それらをキャッシュする。実行前にネイティブコードに変換し、キャッシュしておくことも可能である。JITコンパイラが対応するプロセッサはx86、x86-64、IA-64、SPARC、PowerPC、ARM、S/390（32ビットおよび64ビット）、MIPSである。それ以外のシステムでは、ネイティブコードに変換するのではなくインタプリタによって逐次バイトコードが実行される。ほとんどの状況で、JITコンパイラによる方法はインタプリタよりもパフォーマンスの点で勝っている。

また、SIMDへの独自対応 (Mono.Simd) など、Mono独自の革新的な機能の取り込みも積極的に行われている。マイクロソフト純正の.NET Frameworkでは、Monoを後追いする形で、バージョン4.6にてSIMDサポートが追加された。

 歴史 
2000年12月に.NETドキュメントが公開されると、Monoプロジェクトの創始者であるミゲル・デ・イカザは.NET技術に興味を魅かれた。バイトコードインタプリタを調べてみると、彼はメタデータに関する仕様が存在しないことに気がついた。2001年2月、彼は.NETメーリングリストにおいて不足している情報を公開するよう求め、同時にC#の習得のため、C#で書かれたC#コンパイラの開発に着手した。2001年4月、Ecma Internationalは不足していたファイル形式を公開し、デ・イカザはGUADEC（2001年4月6日 - 8日）において彼の開発したコンパイラのデモンストレーションを行った（それは自分自身の解析が可能であった）。

Ximian（ノベルに買収される前のMonoの開発会社）では、生産性を向上するためのツールを開発するための会議が内部的に行われていた。実現可能性の調査の結果、そのような技術は構築可能であるという結論に至り、Ximianは他のプロジェクトからスタッフを集め、Monoチームを結成した。しかしXimian内部だけで.NETと同等のものを作るには人材が不足していたため、Monoをオープンソースプロジェクトとした。これは2001年7月19日、オライリーカンファレンスによって発表された。

3年近く経った2004年6月30日、Mono 1.0がリリースされた。

 2009年12月15日、Mono 2.6がリリースされた。Mono 2.6では、Windows Communication Foundation (WCF) や LLVM などをサポートした。
 Mono 2.8ではC# 4.0がサポートされた。
 Mono 2.8.1ではSystem.Text.EncodingにおいてShift_JISのサポートが追加された。
 Mono 3.0.0ではC# 5.0がサポートされ、async/awaitなどが利用可能となった。
 Mono 4.0.0ではC# 6.0がサポートされ、またマイクロソフトがMIT License下で公開した.NET Coreにより一部のコンポーネントが置き換えられた。.NET2.0/3.5/4.0のサポートが終了し、浮動小数点演算処理が最適化された。
 Mono 5.0.0ではC# 7.0がサポートされた。Visual Studioで利用されているものと同じRoslyn C#コンパイラcscが追加された。
 Mono 5.2.0では.NET Standard 2.0のサポートが追加された。monoがデフォルトで64ビットで動作するように変更された。
 Mono 5.10.0では.NET 4.7.1・C# 7.2・F# 4.1への対応が追加された。
 Mono 5.12.0ではIBM AIXとIBM iに対応した。RoslynベースのVB.NETコンパイラvbcが追加された。

 プロジェクト名の由来 
はスペイン語で猿を意味するため、Monoのロゴには猿が描かれている。猿に関する名称はXimianの他のプロジェクトにも見られる。Mono FAQでは、名称の由来に関する質問に対して「我々は猿が好きなのです。」() と回答している。

 Monoコンポーネント 
Monoは大きく分けて3種類のコンポーネントから構成される。
 中核コンポーネント
 Mono/Linux/GNOME開発スタック
 マイクロソフト互換スタック

 中核コンポーネント 
中核コンポーネントにはC#コンパイラ、仮想機械、基本クラスライブラリが含まれる。これらはEcma-334およびEcma-335の標準に基づいており、これによってMonoを標準準拠のオープンソースなCLI仮想機械たらしめている。

 Mono/Linux/GNOME開発スタック 
Mono/Linux/GNOME開発スタックは、従来のGNOMEや他の自由ソフトウェアライブラリをアプリケーション開発に活用するためのツール群である。

これに含まれるものとしては、以下のものが含まれる。
 Gtk# - GUI開発のためのライブラリ。
 Gnome#
 WebBrowser - 各種レンダリングエンジンをラッピングしたコンポーネント。
 Gecko# - Geckoをレンダリングエンジンとして利用するMozillaライブラリ。
 WebKit# - WebKitをレンダリングエンジンとして利用するWebKitライブラリ。

特に、Gtk#およびGnome#ではMonoアプリケーションをGNOMEデスクトップにネイティブアプリケーションとして統合することができ、また最新のMonoDevelopを用いることでVisual StudioとWindows FormsのようなRAD開発も可能となった。

データベースライブラリはMySQL、SQLite、PostgreSQL、Firebird、Open Database Connectivity (ODBC)、Microsoft SQL Server (MSSQL)、Oracle、オブジェクトリレーショナルデータベースdb4oなど、多くのデータベースに接続することができる。

その他にも、UNIX統合ライブラリ、データベース接続ライブラリ、セキュリティスタック、XMLスキーマ言語RelaxNGなど、汎用的な.NET Framework向けの巨大ライブラリプロジェクトとしての側面もある。

 マイクロソフト互換スタック 
マイクロソフト互換スタックは、Windowsの.NETアプリケーションを他のオペレーティングシステムで利用するための機能を提供する。例えば、ADO.NETやASP.NET、Windows Formsなどの実装が含まれる。

ASP.NETへの対応については、XSPというC#で作られた独自のシンプルなウェブサーバ（アプリケーションサーバ）により実現している。

Windows Formsへの対応については、Wineとの協力により開発が行われている。

2017年12月時点では、Windows Presentation Foundation (WPF) を実装する予定は無いとしている。Xamarin.Formsによって提供されるXAML開発環境は、WPF/Silverlight/WinRTとは互換性がない。

 主な対応ソフト 
 MonoDevelop
 Beagle
 Banshee