JIT Compiler VS AOT Compiler
หลาย ๆ ครั้งที่เราเขียนโปรแกรมด้วยภาษาบางภาษา มักจะต้องการ Compiler เพื่อแปลงภาษานั้น ๆ ให้กลายเป็นอีกภาษาหนึ่ง เช่น TypeScript ที่จะถูก Compile ไปเป็น JavaScript หรือจาก Java ที่จะถูก Compile ไปเป็น Java Bytecode (ซึ่งถูกนำไปใช้รันใน JVM อีกที)
สองประเภทของ Compiler ที่มักจะมาปรากฎให้เราเห็นกัน ก็คือ JIT Compiler และ AOT Compiler นั่นเอง โดยบทความนี้จะพาไปดูกันว่ามันแตกต่างกันยังไง
Terms
ก่อนจะไปดู Compiler แต่ละแบบกัน เราลองมาทำความรู้จักศัพท์กันก่อน
- Compiler = โปรแกรมที่ใช้ในการแปลงภาษาหนึ่งไปเป็นอีกภาษาหนึ่ง เช่น Java ซึ่งจะถูก Compile เป็น Java Bytecode เพื่อให้ Java Virtual Machine (JVM) เข้าใจและนำไป Interpret ได้
- Interpreter = โปรแกรมที่ใช้ในการรันภาษานั้น ๆ เช่น Python Interpreter ใช้ในการอ่านภาษา Python เพื่อไปทำงานตามที่กำหนดไว้ของภาษา
- Time = Time ใน JIT และ AOT หมายถึง Runtime หรือเวลาถูกโปรแกรมนั้น ๆ จะถูกนำไปรัน
ทำไมเราต้อง Compile โปรแกรม?
จะเห็นได้ว่าจริง ๆ แล้ว ถ้าเราใช้ Interpreter เราก็อาจจะได้สามารถรันโปรแกรมได้เลย โดยไม่ต้องแปลงไปเป็นอีกภาษาก่อน แต่เหตุผลก็คือ ภาษาที่เราใช้เขียนกันนั้นส่วนใหญ่เป็น High-level Language ซึ่งถูก Optimized มาให้มนุษย์อ่านเข้าใจได้ง่าย แต่ไม่ได้ถูก Optimized มาให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้เร็ว ด้วยเหตุนี้การ Compile โปรแกรมมักจะทำเพื่อแปลง High-level Language ไปเป็น Low-level Language เพื่อให้โปรแกรมทำงานได้เร็วขึ้น
JIT
การ Compile แบบ Just-In-Time เป็นการ Compile ทันทีเมื่อถูกร้องขอ/ถูกใช้ในส่วนนั้น โดยทั่วไปแล้ว JIT Compiler มักต้องทำงานร่วมกับ Interpreter เพื่อให้ภาษาที่ถูกแปลงในทันทีนั้น นำไปรันต่อได้ (ไม่งั้นแปลงมาแล้วไม่มีคนนำไปใช้)
AOT
การ Compile แบบ Ahead-Of-Time เป็นการ Compile ก่อนที่โปรแกรมจะถูกรัน โดยทั่วไปโปรแกรมที่ถูก Compile แบบ AOT จะเร็วกว่า JIT เมื่อถูกรัน เพราะ JIT นั้นจะถูกแบ่งเป็น 2 Stages ย่อย ๆ ตอนรัน คือ แปลงภาษา จากนั้น Feed ให้ Interpreter แต่กับ AOT แล้วเนื่องจากโค้ดถูกแปลงมาแล้วจึงนำไปรันได้เลย
แต่?
จริง ๆ แล้ว AOT และ JIT นั้นไม่ใช่ 2 แนวทางที่แยกขาดจากกันโดยสิ้นเชิง ในปัจจุบันเราจะเห็นหลาย ๆ เทคโนโลยีที่นำทั้งสองแนวทางไปใช้ด้วยกัน เพื่อให้ได้ข้อดีจากทั้งสองวิธี เช่น Android เป็นต้นซึ่งใช้ทั้ง AOT และ JIT ในส่วนที่เหมาะสมนั่นเอง
เช่นเดียวกับ Compiler และ Interpreter ที่ปัจจุบันหลาย ๆ Language Engine มีทั้งนำไป Pack ไว้ด้วยกัน หรือบางครั้งก็นำไปใช้เป็น Mixed-mode เพื่อให้ได้ประโยชน์สูงที่สุด เพราะโดยปกติ Compiler มักจะต้องรอเวลา Compile ซึ่งในขณะที่ยัง Compile ไม่เสร็จจะใช้โปรแกรมไม่ได้ แต่ Mixed-mode จะสามารถสั่ง Compile แล้วสลับไปโหมด Interpreter เพื่อให้โปรแกรมรันได้เร็วขึ้น (แต่ไม่เร็วเท่าโปรแกรมที่ Compile เสร็จแล้ว) ระหว่างที่รอ Compiler compile อยู่ ซึ่งเมื่อ Compiler compile เสร็จ ก็สามารถสลับกลับมาเป็นโปรแกรมที่ถูก Compile เสร็จแล้วได้ทันที