.NET 5 中的隐藏特性

前言

双十一当天 .NET 5 正式发布带来了很多的新特性和改进，个人觉得非常香，并且花了 10 分钟时间就把自己的 4 个 .NET Core 3.1 的项目升级到了 .NET 5，堪称无痛。

但是，.NET 5 中还有一些没有正式公开的隐藏特性，那么现在就开始介绍吧。

Crossgen 2

Crossgen 2 とは

Crossgen 其实就是众所周知的 ReadyToRun 特性。该功能将你的程序集进行一定程度的 AOT 编译，然后在运行时跟踪热路径对一些方法进行带有更多优化的 JIT 编译，即分层编译，这使得程序集的加载速度大幅提高。

但是 .NET 5 其实带了 Crossgen 的下一个版本：Crossgen 2。

Crossgen 2 的代码几乎是从 CoreRT 继承而来，并在此基础上做了很大改进。CoreRT 可以对 .NET 程序集进行完全的原生优化编译，编译出来的东西就是完全 native 的，和 Go 的体验完全一致。

Crossgen 2 则使用了这套方法，将你的程序集在支持范围之内进行 Native AOT 编译，然后运行时直接加载启动，并根据运行情况再使用 JIT 编译器进行进一步的优化，是一种混合 AOT 策略。

为什么说在支持范围之内呢？因为 Native AOT 必然对动态加载和 Emit 等特性不友好，但是 Crossgen 2 对于这些地方则直接跳过，并且由于是混合 AOT 方案，运行时依然存留有 JIT，因此这些功能完全不会受到影响。

使用

使用方法很简单，在你发布程序的时候加命令行参数 /p:PublishReadyToRun=true /p:PublishReadyToRunUseCrossgen2=true 即可，例如：

dotnet publish -c Release -r win-x64 /p:PublishReadyToRun=true /p:PublishReadyToRunUseCrossgen2=true

注意

由于该功能尚未正式发布，并且存在一些已知的问题还没有解决，因此如果要使用的话建议对发布出的程序做好测试。

另外，.NET 6 将会用 Crossgen 2 代替现有的 Crossgen 1，追求稳定的话可以等到明年再用。

栈上替换

栈上替换とは

栈上替换，即 On Stack Replacement。这个特性允许在运行时，即使一个方法有活跃的栈帧也能直接替换实现。

因此对于分层 JIT 功能来说，这个特性就允许 JIT 将未经优化的代码直接切换成经过优化的代码，即使被切换的方法存在活跃栈帧也没问题。

使用

这是一个运行时特性，需要通过设置两个环境变量来开启：

bash：

export COMPlus_TC_QuickJitForLoops=1
export COMPlus_TC_OnStackReplacement=1

cmd：

set COMPlus_TC_QuickJitForLoops=1
set COMPlus_TC_OnStackReplacement=1

pwsh：

$env:COMPlus_TC_QuickJitForLoops = 1
$env:COMPlus_TC_OnStackReplacement = 1

注意

当前仅支持 x64，且目前处于实验性阶段。

更激进的发布裁剪

发布裁剪とは

发布裁剪可以在发布时将没有用到的代码裁剪掉，使得发布出去的程序体积大幅度减小。

但是 .NET 5 默认的裁剪行为是程序集粒度的，意味着会保留用到了的程序集，哪怕你只用了程序集中的一个方法，整个程序集也会被保留下来。

但是 .NET 5 提供了一种更为激进的裁剪方式，基于方法粒度进行裁剪。

开启这个特性之后，如果一个程序集只被调用了一个方法，那裁剪后将只会保留这一个方法，而不是保留整个程序集。

使用

使用方法很简单，只需要发布时附带命令行参数 /p:PublishTrimmed=true /p:TrimMode=Link 即可，例如：

dotnet publish -c Release -r win-x64 /p:PublishTrimmed=true /p:TrimMode=Link

如果因为动态加载需要保留一些方法、类型或者程序集的话，可以按照如下文章内的方法进行配置：

https://devblogs.microsoft.com/dotnet/customizing-trimming-in-net-core-5/

注意

由于这种方法较为激进，请确保发布后进行充分的测试，以免出现因为动态加载导致运行时找不到方法的问题。

实验性运行时

.NET 大量的新功能已经转移到专门的实验性运行时仓库进行开发了，例如：

• NativeAOT：基于 RyuJIT 的完全原生编译
• NativeAOT-LLVM：使用 LLVM 做代码生成的完全原生编译
• ManagedQuic：完全 C# 实现的 QUIC 协议
• Utf8String：UTF-8 字符串类型
• JsonCodeGen：使用代码生成器的 JSON
• s390x：.NET 在 s390x 架构的移植
• FreeBSD：.NET 在 FreeBSD 系统的移植
• MIPS64：.NET 在 MIPS64 架构的移植
• RegexSRM：基于微软研究院成果 Symbolic Regex Matcher 的正则表达式实现
• DllImportGenerator：用于自动生成 P/Invoke 接口的代码生成器

欢迎前往实验仓库中对应分支进行试用和贡献代码：https://github.com/dotnet/runtimelab 。

另外，MIPS64 的移植工作由国内龙芯社区团队完成，并将在 .NET 6 并入官方主线，相关信息在 https://github.com/gsvm/loongson-dotnet 。

总结

.NET 5 有很多的没有公开宣布的特性，其中很多特性都非常棒，虽然没有正式发布的现阶段可能还存在一些问题，后期也可能会有较大的改动，但是感兴趣的读者不妨提前体验一波。