ข้อแลกเปลี่ยนของอิมเมจเนทีฟ

อิมเมจเนทีฟมีประสิทธิภาพสูงแต่ไม่ได้ไร้ต้นทุน โดยแลกความสามารถในการปรับตัวขณะทำงานของ JVM กับการเริ่มทำงานที่รวดเร็วและการใช้หน่วยความจำน้อย การเข้าใจข้อแลกเปลี่ยนเหล่านี้จะช่วยให้คุณตัดสินใจได้ว่าเมื่อใดการเลือกใช้เนทีฟจึงเหมาะสม

นี่คือประโยชน์เด่นที่สุด ไบนารีเนทีฟข้ามขั้นตอนการโหลดคลาส การตรวจสอบไบต์โค้ด และการอุ่นเครื่องคอมไพเลอร์แบบทันเวลาได้ จึงเริ่มทำงานได้ภายในไม่กี่มิลลิวินาที เทียบกับหลายร้อยมิลลิวินาทีสำหรับการเริ่ม JVM ซึ่งเปลี่ยนแปลงการใช้งานเครื่องมือบรรทัดคำสั่งและฟังก์ชันแบบไร้เซิร์ฟเวอร์ได้อย่างมาก

เมื่อไม่มีคอมไพเลอร์แบบทันเวลาพอดี ไม่มีโครงสร้างการทำโปรไฟล์ และมีฮีปของอิมเมจที่คำนวณไว้ล่วงหน้า กระบวนการเนทีฟจึงใช้ RAM น้อยกว่ามาก ทำให้คุณจัดวางอินสแตนซ์ในคอนเทนเนอร์ได้มากขึ้น และลดขนาดระบบลงได้อย่างรวดเร็ว

นี่คือข้อแลกเปลี่ยนสำคัญ คอมไพเลอร์แบบทันเวลาพอดีจะปรับให้เหมาะสมโดยใช้โปรไฟล์ขณะทำงานจริงที่ กำลังทำงานอยู่ ดังนั้น JVM ที่ทำงานเป็นเวลานานอาจมีปริมาณงานสูงสุดสูงกว่าไบนารี AOT ที่ปรับให้เหมาะสมโดยไม่มีข้อมูลขณะสร้าง สำหรับงานที่ทำต่อเนื่องและมีการใช้งานสูง JVM อาจยังมีประสิทธิภาพดีกว่า

GraalVM ลดช่องว่างด้านปริมาณงานด้วย PGO โดยสร้างอิมเมจที่ติดตั้งเครื่องมือวัด จากนั้นเรียกใช้งานที่เป็นตัวแทนเพื่อรวบรวมโปรไฟล์ แล้วสร้างใหม่โดยใช้โปรไฟล์เหล่านั้น ไบนารี AOT ที่ได้จึงมีลักษณะใกล้เคียงกับ JIT ที่อุ่นเครื่องแล้วสำหรับงานนั้น

การสร้างอิมเมจเนทีฟใช้เวลานานและใช้หน่วยความจำมาก — แอปพลิเคชันขนาดใหญ่อาจใช้ CPU หลายนาทีและ RAM หลายกิกะไบต์ ทำให้ pipeline ของ CI ใช้เวลานานขึ้นเมื่อเทียบกับการสร้าง jar อย่างรวดเร็ว

การทำรีเฟล็กชัน พร็อกซี และทรัพยากรจำเป็นต้องมีข้อมูลเมตาดาตา ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ โค้ดที่พึ่งพาการโหลดคลาสขณะทำงานหรือการสร้างไบต์โค้ดเป็นอย่างมาก อาจปรับให้เป็นเนทีฟอย่างสมบูรณ์ได้ยากหรือไม่สามารถทำได้หากไม่มีการแก้ไข

เครื่องมือบางอย่างของ JVM ทำงานแตกต่างออกไปในโหมดเนทีฟ ตัวแทน JVMTI มาตรฐานและเครื่องมือสร้างโปรไฟล์บางชนิดไม่สามารถเชื่อมต่อได้ในลักษณะเดียวกัน คุณจึงใช้การตรวจสอบหรือการสุ่มตัวอย่างที่ออกแบบเฉพาะสำหรับ native-image แทน ควรวางแผนกลยุทธ์การตรวจสอบระบบให้เหมาะสม

อิมเมจเนทีฟมีตัวเก็บคืนหน่วยความจำของตนเอง ได้แก่ ตัวเก็บคืนหน่วยความจำแบบอนุกรมอย่างง่าย และ G1 ในบางรุ่น สำหรับฮีปขนาดใหญ่มาก ชุดตัวเก็บคืนหน่วยความจำทั้งหมดของ JVM อาจให้ค่าความหน่วงที่ดีกว่า เลือกตัวเก็บคืนหน่วยความจำให้เหมาะกับขนาดฮีปและข้อกำหนดด้านเวลาหยุดชั่วคราวของงาน

• ฟังก์ชันแบบไร้เซิร์ฟเวอร์ที่ลดจำนวนอินสแตนซ์ลงจนเป็นศูนย์ได้
• เครื่องมือ CLI ที่เวลาเริ่มต้นมีผลเป็นหลัก
• ไมโครเซอร์วิสในคอนเทนเนอร์ที่จัดวางอย่างหนาแน่น
• งานแบบกลุ่มที่มีอายุสั้น

• บริการที่ทำงานเป็นเวลานานและให้ความสำคัญกับปริมาณงาน ซึ่งประสิทธิภาพสูงสุดของ JIT มีความสำคัญ
• แอปพลิเคชันที่มีการโหลดคลาสแบบไดนามิกหรือการสร้างไบต์โค้ดเป็นจำนวนมาก
• งานที่พึ่งพาเครื่องมือบนพื้นฐานของ JVMTI

ทดสอบความเข้าใจของคุณเกี่ยวกับข้อแลกเปลี่ยนของอิมเมจเนทีฟ

คุณได้พิจารณาข้อแลกเปลี่ยนของอิมเมจเนทีฟแล้ว:

• ข้อได้เปรียบ: เริ่มต้นทำงานในระดับมิลลิวินาทีและใช้หน่วยความจำน้อย
• ต้นทุน: ปริมาณงานสูงสุดอาจต่ำกว่า การสร้างใช้เวลานาน ต้องมีเมตาดาตาสำหรับความสามารถแบบไดนามิก และเครื่องมือทำงานแตกต่างกัน
• PGO ลดช่องว่างด้านปริมาณงานด้วยการสร้างใหม่ตามโปรไฟล์
• เนทีฟเหมาะกับ CLI ระบบไร้เซิร์ฟเวอร์ และไมโครเซอร์วิสที่จัดวางอย่างหนาแน่น
• JVM เหมาะกับแอปพลิเคชันที่ทำงานเป็นเวลานาน ให้ความสำคัญกับปริมาณงาน และใช้ความสามารถแบบไดนามิกมาก