.NET的AOT和发布功能

新版.NET中的AOT（Ahead-of-Time）技术已愈发成熟，AOT是指在程序运行之前就把代码编译成目标平台的原生机器码，而不依赖运行时的JIT（Just-in-Time）编译器，这能带来更小的发布体积、更快的启动速度、更小的内存占用和更高的安全性。AOT编译后的程序自带核心运行时（相比自包含方式小的多）。但是AOT技术具有一定限制：不支持反射、动态IL代码、动态加载程序集等语言特性。当前.NET生态中有大量三方库的实现都基于以上语法特性，这就导致很多三方库不支持AOT编译。

AOT技术的使用场景受限，对于不支持AOT的项目（例如.NET下的WPF应用），在发布时可以选择自包含运行时，那么程序在没有安装运行时的环境中依然能够运行，这种方式也是非常便捷的，唯一不足在于程序发布体积过大（自带完整运行时，体积达到100MB）。

下面简要介绍下如何使用AOT和发布功能。

发布功能

以一个WPF应用为例，演示如何将其打包成自带运行时的独立应用。

设置发布参数：

• 部署模式

  • 依赖框架：不带.NET运行时
  • 独立：包含.NET运行时

• 生成单个文件：将.NET运行时相关的类库打包到EXE中（加载时通过内存映射的方式高效加载）。但是原生DLL不会打包到一起，因为原生DLL不支持动态加载，可以通过以下设置将原生DLL打包到一起（运行时解压加载）

  <IncludeNativeLibrariesForSelfExtract>true</IncludeNativeLibrariesForSelfExtract>

• 启动ReadyToRun编译：相当于部分AOT，依然保留JIT编译器（用以支持反射等特性代码的执行）

AOT

以一个CLI应用为例，演示如何使用AOT编译。使用AOT的前提是：项目支持使用AOT，其中最值得注意的就是对三方库的选择使用！

对于AOT编译的项目，上一节介绍的三个重要参数已失去设置意义：部署模式、生成单个文件、启用ReadyToRun编译。因为AOT本身已支持。

AOT参数设置主要通过修改项目文件来实现，常见的设置包括以下几项：

<!-- 启用 Native AOT -->
<PublishAot>true</PublishAot>
<!-- 可选：减小体积 -->
<StripSymbols>true</StripSymbols>
<OptimizationPreference>Size</OptimizationPreference>
<DebugType>none</DebugType>
<IlcGenerateStackTraceData>false</IlcGenerateStackTraceData>
<InvariantGlobalization>true</InvariantGlobalization>

• PublishAot：是启动AOT编译的基本选项，必须设置。
• StripSymbols：默认是false，设为true可移除调试符号，减小体积。
• OptimizationPreference：默认是Speed，性能优先；改成Size可以减少发布体积。
• DebugType：默认为Portable，设为none且配合StripSymbols=true可减小体积。
• IlcGenerateStackTraceData：默认为true，改成false可减少堆栈跟踪信息节省空间，但异常堆栈不完整。
• InvariantGlobalization：全球化支持，默认是true，改成false表明支持完整全球化支持（体积增大20%~30%）。

本例子未采用减小体积的措施时，最终程序体积为2.67MB，采用相应措施后体积为2.12MB。

技术选型建议

• 开发小工具时，尽量使用AOT技术
• 开发桌面应用时，尽量使用独立部署模式，且使用最新版本的.NET SDK（独立部署的体积更小）
• 开发Web API项目时，如果可以就是用AOT技术，不行就是用传统方式

支持AOT的库

• System.CommandLine：微软官方制作CLI工具的库。
• System.Text.Json：微软官方JSON序列化和反序列化库。
• Dapper：轻量级ORM框架。
• VS自带的Web API模板和gRPC模板。