阅读 13592

全栈虚拟机GraalVM初体验

官方介绍

近日Oracle开源了一个实验性的产品GraalVM,官方称之为Universal GraalVM。它打通了不同语言之间的鸿沟,让我们可以进行混合式多语言编程。 在GraalVM之上,我们可以编写Java、Python、Ruby、R、Scala、Kotlin,甚至是C、C++语言。

你可能会当心不同语言之间的互操作会不会带来性能上的问题。GraalVM说不会,你可以随意在多种不同语言之间窜来窜去,性能都不是问题。它完全不同于JVM里面的JRuby、Jython这些library。

看到这里,你须明白,GraalVM可能不止是一个玩具,它能真得跑起来大型应用。

图中的例子同时用了NodeJS、Java和R语言,拿node平台的express框架跑起了一个简单的web服务器。

GraalVM支持镜像加速,类似于Android的Ahead-Of-Time编译,将程序编译为原生的二进制程序,加速程序启动过程。

我们看到这性能至少提速了一个数量级。Spring启动蜗牛慢的问题有可能首先被GraalVM解决。

GraalVM可以内置到不同的运行环境。目前已经可以内置到Node、Java、Oracle和MySQL这几个产品中。

下载安装

接下来我们亲自体验一下GraalVM的神奇魅力。

首先进入下载页面,OMG,竟然同时提供了社区版和企业版,看来GraalVM真不止是个玩具。

糟糕,社区版目前不支持mac,还得在龟慢的github上下载。

企业版支持mac,还好,可以试用,但是下载要注册Oracle账号,国外的网站访问真是龟慢。耐心!耐心!耐心!

填写了一番冗长的注册表单后,总算可以下载了,又是龟速啊。

改用迅雷,迅雷快,也就快了一小会,迅速从500k/s降低到50k/s,又回到了100k/s。还是喝杯咖啡先。

总算下完了,大概花了1个小时。

图中的紫色命令是GraalVM提供的比较特殊的命令

  1. js 运行在GraalVM之上的javascript命令行
  2. node 跟普通的node一样,区别是运行在GraalVM之上
  3. java 跟普通的java一样,区别是运行在GraalVM之上
  4. lli 运行在GraalVM之上的llvm字节码执行器,C和C++代码会编译成llvm字节码,然后通过它来运行
  5. native-image 预编译程序文件生成快速二进制文件,用于加速启动程序
  6. gu 其它的语言像Python、Ruby和R的支持都是通过gu进行安装的

因为小编此时无法翻墙,所以只好放弃ruby和python的安装了。

版本信息

可以看到这些命令的版本信息里除了node之外都携带了Graal单词。

运行

使用native-image进行预编译之后会生成一个二进制文件,然后对比前后运行时间发现预编译前后执行性能明显提升。native-image耗时较长,因为要做大量的代码静态分析,大约耗时1分钟。

C语言需要先编译成llvm的字节码程序hello.bc,然后才能让lli命令执行。

javascript解释器,全局对象console、Math、Date都有了。

不可思议,npm可以直接安装第三方包,使用GraalVM提供的node能正常运行。npm也是GraalVM内置的程序。

解决了哪些痛点

GraalVM的混合式多语言编程可以解决开发者的以下常见问题

  1. 那个库我这个语言没有,我TM得自己撸一个
  2. 那个语言最适合解决我这个问题,但是我这个环境下跑不起来
  3. 这个问题已经被我的语言解决了,但是我的语言跑起来太慢了

通过使用Polyglot API,GraalVM要给开发者带来真正的语言级自由。

Polyglot工作原理

GraalVM提供了一种在不同语言之间可以无缝传值的方法,而不需要像其它虚拟机一样进行序列化和反序列化。这样就保证了跨语言也能继续保持高性能。

GraalVM开发了「跨语言互操作协议」,它是一种特殊的接口协议,每种运行在GraalVM之上的语言都要实现这种协议,这样就能保证跨语言的互操作性。 语言和语言之间无须了解对方就可以高效传值。该协议还在不断改进中,未来会支持更多特性。

弱化主语言

GraalVM开发了一个实验性的启动器「polyglot」。在polyglot里面不存在主语言的概念,每种语言都是平等的,可以使用polyglot运行任意语言编写的程序,而不需要前面的每种语言单独一个启动器。polyglot会通过文件的扩展名来自动分类语言。

Shell

GraalVM还开发了一个动态语言的Shell,该Shell默认使用js语言,可以使用命令切换到任意其它语言进行解释操作。

最后

不幸的是,GraalVM是Oracle的产品,它要是能像Google这样节操多点,GraalVM也许会是一个非常完美的产品。

关注公众号「码洞」,让我们一起来进一步深入讨论GraalVM。

关注下面的标签,发现更多相似文章
评论