0Pricing
C# Academy · Урок

Компиляция Native AOT

Включайте Native AOT в проекте .NET, разбирайтесь в анализе обрезки и публикуйте автономный нативный двоичный файл.

«Компиляция Native AOT» — бесплатный урок C# Academy на CoddyKit. Это урок 1 из 4. Ты можешь прочитать весь урок бесплатно ниже — а потом практиковать его прямо в браузере с встроенным редактором кода и ИИ-репетитором 24/7. Это часть пути обучения C# Academy, и твой прогресс синхронизируется между веб-версией и приложением CoddyKit. Курс C# Academy содержит 4 уроков всего.

Что такое Native AOT?

Нативная компиляция до выполнения (AOT) компилирует приложение .NET в автономный нативный двоичный файл во время публикации. Компилятор JIT не используется, а среда выполнения .NET не нужна на целевой системе — достаточно одного исполняемого файла.

Когда использовать Native AOT

Native AOT особенно эффективен для микросервисов, инструментов CLI и бессерверных функций, где важны время запуска и объём используемой памяти. Этот подход не подходит для приложений, которые активно используют отражение во время выполнения.

// Ideal use cases:
// - Serverless functions (AWS Lambda, Azure Functions)
// - High-throughput microservices (fast cold start)
// - CLI tools shipped as single-file executables
// - IoT / embedded scenarios

// Poor fit:
// - Apps using extensive reflection (e.g., dynamic proxies)
// - Apps loading plugins at runtime
// - Apps depending on libraries that don't support trimming

// Key benefits:
// - Sub-10ms startup time (vs 200-500ms for JIT)
// - Lower memory at startup (no JIT overhead)
// - Smaller attack surface (no JIT engine)

Публикация с Native AOT

Включите AOT в файле проекта и выполните публикацию с помощью dotnet publish. Результатом будет один нативный исполняемый файл без зависимости от среды выполнения.

// .csproj:
<PropertyGroup>
  <PublishAot>true</PublishAot>
  <!-- Optional: disable invariant globalization for smaller binary -->
  <InvariantGlobalization>true</InvariantGlobalization>
</PropertyGroup>

// Publish for Linux x64:
dotnet publish -r linux-x64 -c Release

// Publish for Windows x64:
dotnet publish -r win-x64 -c Release

// Output: bin/Release/net9.0/linux-x64/publish/MyApp
// Single executable, no dotnet runtime required

Минимальный API с Native AOT

Минимальные API ASP.NET Core полностью поддерживают Native AOT начиная с .NET 8+. Используйте шаблон dotnet new webapiaot как предварительно настроенную основу.

// dotnet new webapiaot -n FastApi

// Program.cs generated template:
var builder = WebApplication.CreateSlimBuilder(args); // AOT-optimized

// Must register serialization context for AOT:
builder.Services.ConfigureHttpJsonOptions(opts =>
    opts.SerializerOptions.TypeInfoResolverChain.Insert(0,
        AppJsonSerializerContext.Default));

var app = builder.Build();
app.MapGet("/hello", () => new Message("Hello, Native AOT!"));
app.Run();

record Message(string Text);

[JsonSerializable(typeof(Message))]
internal partial class AppJsonSerializerContext : JsonSerializerContext { }

Сериализация JSON, сгенерированная из исходного кода

Native AOT не может использовать сериализацию JSON на основе отражения. Необходимо использовать генерацию исходного кода System.Text.Json, чтобы создать код сериализации во время компиляции.

// Define types to serialize:
public record Product(int Id, string Name, decimal Price);
public record OrderDto(int OrderId, List<Product> Items);

// Create a JsonSerializerContext for AOT:
[JsonSerializable(typeof(Product))]
[JsonSerializable(typeof(OrderDto))]
[JsonSerializable(typeof(List<Product>))]
internal partial class MyJsonContext : JsonSerializerContext { }

// Serialize / deserialize without reflection:
var json = JsonSerializer.Serialize(product, MyJsonContext.Default.Product);
var product = JsonSerializer.Deserialize(json, MyJsonContext.Default.Product);

Предупреждения об удалении кода

Публикация с Native AOT по умолчанию включает удаление неиспользуемого кода. Компилятор выдает предупреждение, когда обнаруживает код, который может перестать работать после удаления неиспользуемого кода. В процессе непрерывной интеграции рассматривайте предупреждения об удалении кода как ошибки.

// .csproj: treat warnings as errors in CI
<PropertyGroup>
  <PublishAot>true</PublishAot>
  <TreatWarningsAsErrors>true</TreatWarningsAsErrors>
  <TrimmerRootDescriptor>TrimmerRoots.xml</TrimmerRootDescriptor>
</PropertyGroup>

// Suppressing a specific warning when you know it is safe:
[DynamicDependency(DynamicallyAccessedMemberTypes.All, typeof(MyClass))]
public static void EnsureMyClassSurvivesTrimming() { }

// Or annotate parameters:
public static void Register(
    [DynamicallyAccessedMembers(DynamicallyAccessedMemberTypes.PublicConstructors)]
    Type serviceType) { }

Анализатор совместимости с AOT

Запускайте анализатор совместимости с AOT во время разработки, чтобы обнаруживать несовместимые участки кода до того, как они станут ошибками во время публикации.

// Enable analysis without actually publishing AOT:
<PropertyGroup>
  <EnableAotAnalyzer>true</EnableAotAnalyzer>
  <EnableTrimAnalyzer>true</EnableTrimAnalyzer>
  <EnableSingleFileAnalyzer>true</EnableSingleFileAnalyzer>
</PropertyGroup>

// Run:
// dotnet build
// => analyzer reports issues in build output

// Common warnings:
// IL2026: member uses RequiresUnreferencedCode
// IL2046: member annotated with RequiresUnreferencedCode derives from unannotated
// IL3050: member uses RequiresDynamicCode

Сравнение производительности при запуске

Native AOT значительно сокращает время запуска и потребление памяти по сравнению с приложениями, скомпилированными JIT. Компромисс заключается в более длительном времени публикации и большем размере исполняемого файла для некоторых рабочих нагрузок.

// Typical Minimal API measurements:
// JIT (.NET 9, linux-x64):
//   Startup time:  ~180ms
//   Memory (RSS):  ~60 MB
//   Publish time:  ~5s
//   Executable:    self-contained ~80 MB

// Native AOT (.NET 9, linux-x64):
//   Startup time:  ~5ms   (36x faster)
//   Memory (RSS):  ~20 MB (3x less)
//   Publish time:  ~30s   (6x slower to build)
//   Executable:    ~10 MB (8x smaller)

// For AWS Lambda / Azure Container Apps:
// AOT cold start: <10ms vs JIT: 300-500ms = significant billing savings

Практический пример: функция Lambda с AOT

Функция Lambda на основе Native AOT, использующая официальный пакет Amazon.Lambda.RuntimeSupport для максимальной производительности при холодном запуске.

// dotnet new lambda.NativeAOT

// .csproj:
// <PublishAot>true</PublishAot>
// <StripSymbols>true</StripSymbols>

public class Function
{
    [JsonSerializable(typeof(APIGatewayProxyRequest))]
    [JsonSerializable(typeof(APIGatewayProxyResponse))]
    internal partial class LambdaContext : JsonSerializerContext { }

    static async Task Main()
    {
        Func<APIGatewayProxyRequest, ILambdaContext, APIGatewayProxyResponse>
            handler = FunctionHandler;

        await LambdaBootstrapBuilder
            .Create(handler, LambdaContext.Default.APIGatewayProxyRequest)
            .Build()
            .RunAsync();
    }

    static APIGatewayProxyResponse FunctionHandler(
        APIGatewayProxyRequest req, ILambdaContext ctx)
        => new() { StatusCode = 200, Body = "{\"status\":\"ok\"}" };
}

Быстрая проверка

Почему при использовании Native AOT необходимо применять генерацию исходного кода System.Text.Json вместо сериализации на основе отражения?

Итоги: компиляция Native AOT

Основные выводы:

  • Native AOT компилирует приложение в автономный нативный двоичный файл — среда выполнения не требуется
  • Идеально подходит для бессерверных приложений, микросервисов и инструментов CLI (быстрый запуск, низкое потребление памяти)
  • Включите с помощью <PublishAot>true</PublishAot> и публикуйте с помощью -r <rid>
  • Необходимо использовать генерацию исходного кода System.Text.Json — сериализация через отражение не работает
  • Используйте EnableAotAnalyzer, чтобы обнаруживать проблемы совместимости во время разработки
  • Компромисс: более длительная публикация и ограничения отражения, но холодный запуск в 5–35 раз быстрее

Часто задаваемые вопросы

Урок «Компиляция Native AOT» бесплатный?

Да — полный текст урока «Компиляция Native AOT» бесплатно доступен здесь в веб-версии. Чтобы практиковать его интерактивно (встроенный редактор кода и ИИ-репетитор 24/7) и разблокировать остальной курс C# Academy, подпишись на CoddyKit PRO. Курс C# Academy содержит 4 уроков всего.

Чему я научусь в уроке «Компиляция Native AOT»?

Включайте Native AOT в проекте .NET, разбирайтесь в анализе обрезки и публикуйте автономный нативный двоичный файл. Ты практикуешь C# Academy с помощью реального кода, который запускаешь прямо в браузере, и ИИ-репетитор 24/7 отвечает на твои вопросы во время урока.

Нужен ли мне опыт, чтобы начать C# Academy?

Предыдущий опыт не требуется. C# Academy на CoddyKit структурирован для всех уровней — от новичков до продвинутых, поэтому ты можешь начать отсюда или с самого начала и учиться в своем темпе. Это урок 1 из 4.

Сколько времени занимает урок «Компиляция Native AOT»?

Большинство уроков CoddyKit занимают около 5–10 минут. Каждый из них компактный и интерактивный, поэтому ты постоянно делаешь прогресс и продолжаешь с того же места в веб-версии и приложении.

Можно ли писать и запускать код в этом уроке C# Academy?

Да. Каждый урок C# Academy включает встроенный редактор кода, поэтому ты пишешь и запускаешь реальный код прямо в браузере и получаешь моментальную обратную связь от AI — локальная установка не требуется.

Все уроки этого курса

  1. Компиляция Native AOT
  2. Обрезка и ограничения отражения
  3. ReadyToRun и многоуровневая компиляция
  4. Бенчмаркинг с BenchmarkDotNet
← Назад к C# Academy