Повышение производительности

Независимость от платформы

Общеязыковая исполняющая среда

Центральной частью каркаса.NET является его общеязыковая исполняющая среда, известная как Common Language Runtime (CLR) или.NET runtime. Код, выполняемый под управлением CLR, часто называют управляемым кодом. Однако перед тем как код сможет выполняться CLR, любой исходный текст (на С# или другом языке) должен быть скомпилирован. Компиляция в.NET состоит из двух шагов.

§ Компиляция исходного кода в Microsoft Intermediate Language (IL).

§ Компиляция IL в специфичный для платформы код с помощью CLR.

Этот двухшаговый процесс компиляции очень важен, потому что наличие Microsoft Intermediate Language (IL) является ключом ко многим преимуществам.NET Microsoft Intermediate Language (промежуточный язык Microsoft) разделяет с байт-кодом Java идею низкоуровневого языка с простым синтаксисом (основанным на числовых, а не текстовых кодах), который может быть очень быстро транслирован в родной машинный код. Наличие этого кода с четко определенным универсальным синтаксисом дает ряд существенных преимуществ.

Первым делом, это значит, что файл, содержащий инструкции байт-кода, может быть размещен на любой платформе; во время выполнения может быть легко проведена финальная стадия компиляции, что позволит выполнить код на конкретной платформе. Другими словами, компилируя в IL, вы получаете платформенную независимость.NET — во многом так же, как компиляция в байт-код Java обеспечивает независимость от платформы программам на Java. Следует отметить, что независимость.NET от платформы в настоящее время является лишь теоретической, поскольку на момент написания книги полная реализация.NET доступна только для ОС Windows. Однако уже существуют частичные реализации для других платформ (например, проект Mono — попытка создать реализацию.NET с открытым кодом, см. www.go-mono.com).

Хотя язык IL выше сравнивался с Java, все же IL на самом деле более гибкий, чем байт- код Java. Код IL всегда компилируется оперативно (Just-In-Time, JIT-компиляция), в то время как байт-код Java часто интерпретируется. Одним из недостатков Java было то, что во время выполнения программ процесс трансляции байт-кода Java в родной машинный код приводил к снижению производительности (за исключением самых последних версий, где Java компилируется оперативно (JIT) на некоторых платформах). Вместо компиляции всего приложения за один проход (что может привести к задержкам при запуске), JIT-компилятор просто компилирует каждую порцию кода при ее вызове (т.е. оперативно). Если промежуточный код однажды скомпилирован, то результирующий машинный исполняемый код сохраняется до момента завершения работы приложения, поэтому его перекомпиляция при повторных обращениях к нему не требуется. В Microsoft аргументируют, что такой процесс более эффективен, чем компиляция всего приложения при запуске, поскольку высока вероятность того, что крупные фрагменты кода приложения на самом деле не будут выполняться при каждом запуске. При использовании JIT-компилятора такой код никогда не будет скомпилирован. Это объясняет, почему можно рассчитывать на то, что выполнение управляемого кода IL будет почти настолько же быстрым, как и выполнение родного машинного кода. Однако это не объясняет того, почему Microsoft ожидает повышения производительности. Причина состоит в том, что поскольку финальная стадия компиляции происходит во время выполнения, JIT-компилятор на этот момент уже знает, на каком типе процессора будет запущена программа. А это значит, что он может оптимизировать финальный исполняемый код, используя инструкции конкретного машинного кода, предназначенные для конкретного процессора. Традиционные компиляторы оптимизируют код, но они могут проводить лишь оптимизацию, не зависящую от конкретного процессора, на котором код будет выполняться. Это происходит потому, что традиционные компиляторы генерируют исполняемый код до того, как он поставляется пользователям. А потому компилятору не известно, на каком типе процессора они будут работать, за исключением самых общих характеристик вроде того, что это будет х86-совместимый процессор либо же процессор Alpha.

Дата добавления: 2013-12-12