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。

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。

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。

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