네이티브 이미지의 장단점

네이티브 이미지는 강력하지만 비용이 없는 것은 아닙니다. JVM의 실행 중 적응성을 포기하는 대신 빠른 시작과 적은 메모리 사용량을 얻습니다. 이러한 장단점을 이해하면 네이티브 방식을 선택하는 것이 적절한 시점을 판단하는 데 도움이 됩니다.

가장 중요한 이점입니다. 네이티브 바이너리는 클래스 로딩, 바이트코드 검증, JIT 워밍업을 건너뜁니다. JVM 실행이 수백 밀리초 걸리는 데 비해 몇 밀리초 만에 시작할 수 있어, 명령줄 도구와 서버리스 함수에 큰 변화를 가져옵니다.

JIT 컴파일러와 프로파일링 구조가 없고 미리 계산된 이미지 힙을 사용하므로 네이티브 프로세스는 RAM을 훨씬 적게 사용합니다. 따라서 컨테이너마다 더 많은 인스턴스를 담고 규모를 과감하게 줄일 수 있습니다.

중요한 상충 관계입니다. JIT는 실시간 실행 프로필을 사용해 최적화하므로, 장시간 실행되는 JVM은 빌드 시 맹목적으로 최적화된 AOT 바이너리보다 더 높은 최대 처리량에 도달할 수 있습니다. 지속적으로 실행되며 부하가 집중되는 작업에서는 JVM이 여전히 더 나을 수 있습니다.

GraalVM은 PGO를 사용해 처리량 차이를 줄입니다. 계측된 이미지를 빌드하고, 대표적인 작업 부하를 실행해 프로필을 수집한 다음, 해당 프로필을 사용해 다시 빌드합니다. 그러면 AOT 바이너리가 해당 작업 부하에 대해 워밍업된 JIT와 비슷해집니다.

네이티브 이미지를 빌드하는 작업은 느리고 메모리를 많이 사용합니다. 대규모 앱의 경우 CPU를 몇 분 동안 사용하고 RAM을 수 기가바이트까지 사용합니다. 따라서 빠른 jar 빌드에 비해 CI 처리 흐름이 길어집니다.

리플렉션, 프록시, 리소스에는 앞에서 설명한 것처럼 메타데이터가 필요합니다. 실행 중 클래스 로딩이나 바이트코드 생성에 크게 의존하는 코드는 변경 없이는 완전한 네이티브 코드로 만들기 어렵거나 불가능할 수 있습니다.

일부 JVM 도구는 네이티브 모드에서 다르게 작동합니다. 표준 JVMTI 에이전트와 일부 프로파일러는 같은 방식으로 연결되지 않으므로, 대신 네이티브 이미지 전용 모니터링이나 샘플링을 사용합니다. 이에 맞춰 관측성 전략을 계획하시기 바랍니다.

네이티브 이미지는 자체 가비지 컬렉터를 제공합니다. 여기에는 단순한 직렬 가비지 컬렉터와 일부 에디션에서 제공되는 G1이 포함됩니다. 매우 큰 힙에서는 JVM의 전체 가비지 컬렉션 구성이 더 나은 지연 시간을 제공할 수 있습니다. 작업 부하의 힙 크기와 일시 중지 요구 사항에 맞춰 가비지 컬렉터를 선택하시기 바랍니다.

• 0까지 규모를 줄이는 서버리스 함수
• 시작 시간이 지배적인 CLI 도구
• 컨테이너에 촘촘하게 배치되는 마이크로서비스
• 수명이 짧은 일괄 작업

• JIT의 최대 성능이 중요한 장시간 실행 및 처리량 중심 서비스
• 동적 클래스 로딩이나 바이트코드 생성이 많은 앱
• JVMTI 기반 도구에 의존하는 작업 부하

네이티브 이미지의 상충 관계를 비교해 보았습니다.

• 장점: 밀리초 단위의 시작 시간과 낮은 메모리 사용량
• 비용: 더 낮을 수 있는 최대 처리량, 느린 빌드, 동적 기능을 위한 메타데이터, 도구의 차이
• PGO는 프로필 기반 재빌드를 통해 처리량 차이를 줄입니다.
• 네이티브 이미지는 CLI, 서버리스, 촘촘하게 배치된 마이크로서비스에 적합합니다.
• JVM은 장시간 실행되며 처리량이 중요하고 동적 기능이 많은 앱에 적합합니다.