JIТ-компиляция, или оперативная компиляция. Производительность. Резюме.
Перед выполнением на конкретной машине, код на промежуточном языке Microsoft – MSIL (Microsoft Intermediate Language) транслируется оперативным компилятором, или JIT-компилятором (JIT – "just-in-time" или "как раз вовремя") в собственный (внутренний) код. Во время работы программы некоторые участки кода выполняться никогда не будут. Следовательно, более эффективной может оказаться трансляция кода из промежуточного языка MSIL в собственный (внутренний) код, осуществляемая по мере необходимости в процессе выполнения приложения. Собственный (внутренний) код при этом сохраняется с целью повторного его использования.
После загрузки типа, к каждому его методу загрузчик присоединяет заглушку. При первом вызове заглушка передает управление JIT-компилятору, который генерирует собственный (внутренний) код и сохраняет адрес оттранслированного собственного (внутреннего) кода в заглушке. При последующих вызовах метода управление передается непосредственно собственному (внутреннему) коду.
Производительность
Возможно, вам понравилась предложенная модель безопасности и простота использования управляемого кода, но вас волнует вопрос о производительности приложений. В то время, когда появились высокоуровневые языки программирования, программистов, пишущих приложения на самых примитивных языках ассемблера, волновал этот же вопрос.
Общеязыковая среда выполнения CLR разрабатывалась с прицелом на высокую производительность приложений. Ведь только при первом вызове метода общеязыковая среда выполнения CLR осуществляет проверку правильности и затем выполняет оперативную компиляцию в собственный (внутренний) код, в который встроены средства безопасности, например проверка границ массивов. Когда метод вызывается в следующий раз, непосредственно выполняется собственный (внутренний) код. Схема управления памятью спроектирована так, чтобы достичь высокой производительности. Распределение памяти происходит почти мгновенно, при этом из управляемой динамически распределяемой области памяти берется следующий доступный участок. Освобождение памяти выполняется сборщиком мусора, который реализован на основе эффективного алгоритма.
За все это вы расплачиваетесь тогда, когда при проверке безопасности приходится просматривать стек.
При создании Web-страниц используется компилируемый, а не интерпретируемый код. В результате, ASP.NET-приложения работают намного быстрее, чем ASP-приложения.
В 95 процентах кода надежность и легкость его создания с лихвой компенсирует незначительные потери в производительности. При создании высокопроизводительных серверных приложений также могут использоваться такие технологии как библиотека ATL Server или неуправляемый C++.
Резюме
Платформа .NET решает многие проблемы, которые в прошлом омрачали процесс разработки Windows-приложений. Теперь существует одна для всех поддерживаемых платформой языков программирования парадигма разработки приложений. Нет больше противоречий между ожидаемыми возможностями приложения и возможностями языка программирования, на котором реализуется приложение. Развертывание приложений стало более рациональным и включает совершенную стратегию управления версиями. Метаданные, система безопасности на основе атрибутов, проверка правильности кода и автономность сборок, удовлетворяющих требованиям типовой безопасности, делают разработку безопасных приложений значительно более легкой. Детальнее это будет обсуждаться дальше. Кроме того, платформа .NET обеспечивает создание каркаса (инфраструктуры) для базовых системных служб. Но в случае необходимости вы можете расширить или даже заменить его.
Общеязыковая среда выполнения CLR является прочным базисом, который служит отправной точкой при разработке приложений будущего. Общеязыковая среда выполнения CLR представляет собой основу. Ее элементами являются общая система типов CTS, метаданные, спецификация общего языка CLS, а также система виртуального выполнения (Virtual Execution System – VES), которая выполняет управляемый код12. В следующих главах мы увидим, что платформа .NET облегчает разработку как приложений, предназначенных для поставщиков услуг, так и для клиентских решений. Использование унифицированной платформы .NET позволяет компании Microsoft, а также независимым разработчикам более легко реализовывать нужные расширения.
Все это стало возможным благодаря творческому объединению старых технологий – промежуточного языка, проверки типовой безопасности, и, конечно же, метаданных – в общеязыковой среде выполнения CLR. Изучая различные свойства платформы .NET, вы увидите, что метаданные таятся повсюду.
Более подробно затронутые вопросы будут обсуждаться в данной книге в ходе дальнейшего изложения материала. В следующей главе рассматриваются управляемые расширения языка C++.