AOTコンパイル
実行前にすべて機械語へコンパイルする。 Ahead-Of-Time。 C、C++、Rust、Go、Swift が標準でこの方式。
特徴#
| 利点 | 欠点 |
|---|---|
| 起動が速い | ビルドに時間がかかる |
| 性能が安定する | 実行時の情報が使えない |
| ランタイムが小さい | 対象ごとにビルドが要る |
| 実行時の性能が予測できる | 動的な最適化ができない |
JIT との比較#
JIT は ピーク性能で AOT を上回ることがある （実行時の型情報や CPU 機能を使えるため）。
しかし AOT が選ばれる場面は多い。
| 場面 | 理由 |
|---|---|
| CLI ツール | 起動時間が支配的 |
| サーバレス | コールドスタートが問題 |
| 組み込み | メモリとランタイムの制約 |
| iOS アプリ | JIT が禁止されている |
| リアルタイム | 性能のばらつきが許されない |
平均が速いことと、最悪が保証されることは別の要求。
PGO#
プロファイル誘導最適化。 一度実行してプロファイルを取り、 それを使って再コンパイルする。
分岐の偏り、ホットな関数のインライン化などに効く。 10〜20% の改善が報告されることが多い。
ネイティブイメージ#
GraalVM Native Image、.NET Native AOT など、 本来 JIT 前提の言語を AOT でネイティブバイナリにする技術。
起動が劇的に速くなる代わりに、 リフレクションや動的なクラスロードが制限される。 動的な機能と AOT はトレードオフの関係にある。
参考文献#
- Alfred V. Aho, Monica S. Lam, Ravi Sethi, Jeffrey D. Ullman. Compilers: Principles, Techniques, and Tools, 2nd ed. Pearson, 2006.
- Christian Wimmer et al. Initialize Once, Start Fast: Application Initialization at Build Time. OOPSLA, 2019. https://doi.org/10.1145/3360610
- Chris Lattner, Vikram Adve. LLVM: A Compilation Framework for Lifelong Program Analysis & Transformation. CGO, 2004. https://doi.org/10.1109/CGO.2004.1281665