GraalVM：JVM 世界的瑞士军刀

让我们沿着记忆之路走一走，了解一下graalvm这位超级英雄。想象一下你在一个聚会上，每个人都在说不同的语言——java、javascript、python、ruby，甚至还有一些晦涩难懂的语言，比如 r。在这种混乱之中，你希望有人能理解所有这些语言并且可以无缝翻译。 graalvm 是您多语言最好的朋友，它可以在单个运行时中运行、优化甚至统一这些语言。但我们是怎么到这里的？

原因：graalvm 解决了什么问题？

在传统的 java 世界中，jvm 已经是一颗摇滚明星，为数十亿设备提供支持，并像专业人士一样运行 java 程序。但它有一个致命弱点：多语言编程。如果您希望 java 代码与 javascript 或 python 对话，感觉就像隔着鸿沟大喊一样。性能下降、互操作性难题和调试噩梦让开发人员哭着喝着咖啡。

此外，高性能应用程序需要更快的启动速度和更低的内存占用——这是优秀的 jvm 难以提供的。开发人员梦想的解决方案可以：

1. 同一个平台支持多种编程语言。
2. 通过尖端的即时 (jit) 编译优化性能。
3. 允许提前 (aot) 编译，以实现闪电般快速的启动。

进入 graalvm

graalvm 是根据 oracle 实验室的这些需求而诞生的，天哪，它实现了！这个“通用虚拟机”打破了障碍，改写了运行时的规则。

什么：graalvm 是什么？

graalvm 是一个高性能运行时，支持：

• 多种语言：java、javascript、python、ruby、r，甚至基于 llvm 的语言，如 c 和 c 。
• 互操作性：语言之间可以进行本地对话，无需翻译。
• 性能优化：使用先进的 jit 编译器来提高性能。
• 提前编译：将 java 应用程序转换为本机可执行文件，大大减少启动时间和内存使用量。

方法：graalvm 的底层

要理解 graalvm 的魔法，我们需要剖析它的组件：

1. graal jit 编译器 传统 jvm 使用 c2 编译器进行 jit。 graalvm 将其替换为 graal jit 编译器，它是用 java 本身编写的。为什么这很重要？因为用 java 编写编译器可以更轻松地优化和更好的可维护性。

2. truffle 框架 这是多语言支持的秘密武器。 truffle 提供了一个抽象层，允许不同语言的解释器在 graalvm 运行时上高效运行。将其视为《星际迷航》中的通用翻译器。

3. 本机映像 graalvm 的本机映像工具会获取您的 java 应用程序并将其编译为独立的二进制文件。该二进制文件包含所有必需的运行时组件，因此它甚至不需要 jvm 即可运行！这会带来极快的启动速度并减少内存使用量。

4. 多语言运行时 想象一下直接从 java 调用 python 函数或在 java 应用程序中运行 javascript。借助 graalvm，您可以无缝地完成此操作，并且运行时可确保最小的性能开销。

何时：何时使用 graalvm

graalvm 不是一种万能的解决方案，但它非常适合：

• 微服务：native image 支持轻量级、快速启动的服务，非常适合 kubernetes 等容器化环境。
• 多语言应用程序：如果您需要多种语言才能很好地协同工作，graalvm 就是您的游乐场。
• 高性能应用程序：其先进的 jit 编译器可以充分发挥应用程序的每一点性能。
• 无服务器计算：本机可执行文件对于需要快速启动的无服务器平台来说是一个福音。

原因：为什么要使用 graalvm？

这就是为什么 graalvm 应该出现在你的工具箱中：

1. 速度：运行时（感谢 jit）和启动（感谢 native image）。
2. 内存效率：本机可执行文件占用的内存更小。
3. 互操作性：语言之间的无缝交互。
4. 开发人员生产力：用多种语言编写应用程序，而不必担心运行时的戏剧性问题。
5. 面向未来：就像从翻盖手机升级到智能手机一样。传统的 jvm 很好，但是 graalvm 更好。

如何开始使用 graalvm

这是启动您的 graalvm 之旅的快速实践指南：

安装

1. 从官方网站下载 graalvm 。
2. 安装所需的语言包（例如，安装所需的语言包（例如，gu install python for python）。
3. 将 java_home 设置为指向 graalvm 安装。

运行java应用程序

$ javac helloworld.java

$ java helloworld

创建原生镜像

$ javac helloworld.java

$ native-image helloworld

$ ./helloworld

就是这样！您已经创建了一个独立的二进制文件。

多语言编程

这是从 java 调用 javascript 的示例：

import org.graalvm.polyglot.Context;
import org.graalvm.polyglot.Value;
public class PolyglotExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (Context context = Context.create()) { 
           Value result = context.eval("js", "5 + 10");
           System.out.println("Result: " + result.asInt());
            }
        }
    }

graalvm 如何脱颖而出

以下是 graalvm 与传统 jvm 的快速比较：

feature traditional jvm graalvm language support java java, js, python, ruby, etc. startup time moderate lightning-fast (with native image) memory usage higher lower (native image) interoperability limited excellent jit compiler c2 graal

参考

• graalvm 官方文档
• graalvm 上的 oracle 博客
• github 存储库

结论

graalvm 是一个游戏规则改变者，为开发人员的武器库带来了性能、互操作性和多功能性。无论您是在构建微服务领域的下一个重大产品、优化遗留应用程序，还是只是研究 jvm 世界中最酷的工具，graalvm 都值得探索。这种创新会让你感叹，“哇，未来就在这里，而且是多语言的！”

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