.NET 8 中的原生 AOT 编译

原生 AOT（预先编译）是一项功能，允许开发者创建编译为原生代码的独立应用，该应用可在未安装 .NET 运行时的计算机上运行。此功能可带来诸多优势，例如最大限度地减少磁盘占用、减小可执行文件大小、缩短启动时间以及降低内存需求。

本机 AOT 编译并不是 .NET 8 中的新功能。它是在 .NET 7 中首次引入的。

.NET 7 和 .NET 8 的 AOT 编译之间的区别是：

• System.Text.Json 改进：.NET 8 增加了对更多类型、源生成、接口层次结构、命名策略、只读属性等的支持。

• 性能新类型：.NET 8 引入了 FrozenDictionary、FrozenSet、SearchValues、CompositeFormat、TimeProvider 和 ITimer 等新类型，以提高应用程序性能。

• System.Numerics 和 System.Runtime.Intrinsics 增强功能：.NET 8 增加了对 Vector512、AVX-512、IUtf8SpanFormattable、Lerp 等的支持。

• System.ComponentModel.DataAnnotations 添加：.NET 8 为云原生服务添加了新的数据验证属性和新的 ValidateOptionsResultBuilder 类型。

• 托管服务生命周期方法：.NET 8 为托管服务添加了新的方法，例如 StartAsync、StopAsync、StartBackgroundAsync 和 StopBackgroundAsync。
需要注意的是，ASP.NET Core 中并非所有功能目前都兼容原生 AOT。更多信息，请参阅原生 AOT 部署概述。

如何在 .NET 8 中使用原生 AOT 编译
您可以<PublishAot>true</PublishAot>在项目 .csproj 文件中添加以启用本机 AOT 编译。

对于新项目，您可以使用–aot参数创建它们。例如：dotnet new console –aot。
默认情况下，编译器会选择混合方法代码优化，但你可以在 .csproj 文件中指定优化偏好。你可以选择尺寸或者速度根据您的要求。

<OptimizationPreference>Size</OptimizationPreference>

或者

<OptimizationPreference>Speed</OptimizationPreference>

结果
创建了一个简单的控制台应用程序来测试原生 AOT 编译。我使用了一个简单的控制台应用程序，该应用程序向控制台写入了 100 次“Hello World！”。我使用不同的优化偏好设置测试了该应用程序。我得到了以下结果：

尺寸 速度
.NET 8
（独立、单文件） 65938 千字节 00.0051806 ~5毫秒
.NET 7 AOT（默认） 4452 千字节 00.0029823 ~2毫秒
.NET 8 AOT（默认） 1242 千字节 00.0028638 ~2毫秒
AOT（速度） 1280 千字节 00.0023838 ~2毫秒
AOT（尺寸） 1111 千字节 00.0025145 ~2毫秒
由于大多数现有库尚不支持 AOT 编译，因此我无法使用三方库，如：BenchmarkDotnet来测量性能。我使用了Stopwatch来测量性能。因此，性能结果可能不准确，但可以深入了解性能差异。

MAUI 中的 AOT 支持
现在，您可以在 .NET MAUI 中对类似 iOS 的目标框架使用原生 AOT 编译。您可以通过将以下内容添加<PublishAot>true</PublishAot>到项目 .csproj 文件，以完全相同的方式启用 AOT 编译。据 dotnet 团队称，使用 AOT 编译后，应用程序大小减少了 35%，启动时间减少了 28%，运行时性能也提升了 50%。

但是 MAUI AOT 编译存在一些限制。许多库仍然不支持 AOT 编译，并且某些平台特定的功能目前可能无法使用。

何时使用本机 AOT 编译？
当您需要优化 .NET 应用程序的速度和大小时，原生 AOT 编译非常有用。它对于需要快速启动时间和高效运行时性能的应用程序（例如移动应用或高性能计算应用程序）尤其有用。