GraalVM：JVM 世界的瑞士军刀

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让我们回顾一下往事，了解一下 **GraalVM** 这个超级英雄。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，甚至还有一些像 R 这样的晦涩语言。在这种混乱中，你希望有人能理解所有这些语言，并能无缝地翻译。GraalVM 就是你的多语言好朋友，它可以在单个运行时运行、优化甚至统一这些语言。但我们是如何走到这一步的呢？

原因：GraalVM 解决了什么问题？

在传统的 Java 世界中，JVM 已经是一颗耀眼的明星，为数十亿台设备提供支持，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**。如果你想让你的 Java 代码与 JavaScript 或 Python 对话，感觉就像在鸿沟上呼喊。性能下降、互操作性问题和调试噩梦让开发人员哭得眼泪都掉下来了。

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，而 JVM 却难以实现这一点。开发人员梦想着一种解决方案，它可以：

一站式支持多种编程语言。

使用尖端的即时 (JIT) 编译优化性能。

允许提前（AOT）编译，实现闪电般的启动。

输入 GraalVM

GraalVM 是 Oracle Labs 为满足这些需求而开发的，而且它确实做到了！这个“通用虚拟机”打破了障碍，改写了运行时规则。

是什么：什么是 GraalVM？

**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交流，无需翻译。

性能优化：使用先进的 JIT 编译器来增强性能。

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。

如何实现：GraalVM 内部原理

为了理解 GraalVM 的魔力，我们需要剖析它的组件：

Graal JIT 编译器传统的 JVM 使用 C2 编译器进行 JIT。GraalVM 将其替换为 Graal JIT 编译器，该编译器本身是用 Java 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进行优化并提高可维护性。

Truffle 框架这是多语言支持的秘诀。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。可以把它想象成《星际迷航》中的通用翻译器。

原生镜像 GraalVM 的原生镜像工具会将您的 Java 应用程序编译为独立的二进制文件。此二进制文件包含所有必要的运行时组件，因此甚至不需要 JVM 即可运行！这可实现极快的启动速度并减少内存使用量。

多语言运行时想象一下直接从 Java 调用 Python 函数或在 Java 应用中运行 JavaScript。使用 GraalVM，您可以无缝地执行此操作，并且运行时可确保将性能开销降至最低。

何时：何时使用 GraalVM

GraalVM 并不是一个万能的解决方案，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协同运行，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 应该放在你的工具箱中：

速度：运行时（感谢 JIT）和启动时（感谢 Native Image）。

内存效率：本机可执行文件的内存占用更小。

互操作性：语言之间的无缝交互。

开发人员生产力：使用多种语言编写您的应用程序，无需担心运行时问题。

面向未来：这就像从翻盖手机升级到智能手机。传统的 JVM 很好，但 GraalVM 更好。

如何开始使用 GraalVM

以下是一份快速实用指南，可帮助您开启 GraalVM 之旅：

安装

从官方网站下载 GraalVM。

安装所需的语言包（例如，安装所需的语言包（例如，对于 Python，gu install python）。

设置你的 JAVA_HOME 以指向 GraalVM 安装。

运行 Java 应用程序

$ javac HelloWorld.java

$ java HelloWorld

创建本机映像Creating a Native Image

$ javac HelloWorld.java

$ native-image HelloWorld

$ ./helloworld

就这样！您已经创建了一个独立的二进制文件。

多语言编程

以下是从 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：

参考

GraalVM 官方文档

Oracle 关于 GraalVM 的博客

GitHub 存储库

结论

GraalVM 改变了游戏规则，为开发人员带来了性能、互操作性和多功能性。无论您是在构建微服务中的下一个重大技术、优化旧式应用程序，还是只是在研究 JVM 领域中最酷的工具，GraalVM 都值得探索。这种创新会让您惊叹：“哇，未来已经到来，而且它是多语言的！”

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