C#本地代码生成器工具：NGen.exe

网络整理 - 06-27

NGen.exe工具（本机映像生成器）随.NET Framework一起发布，用来在客户机上安装应用程序时，将IL代码编译为本地代码。由于代码在安装时已经编译了，运行时JIT编译器就无需再次编译，这可以提升程序性能。

缩短程序启动时间。
减少程序工作区大小。NGen.exe将编译的本地代码保存为一个单独的文件，该文件可同时被多进程地址空间进行内存映射，每个进程不需要单独的拷贝。

当安装程序对应用程序或单独的程序集调用NGen.exe时，应用程序所用的程序集或那个指定的程序集的IL代码将被编译为本地代码。NGen.exe将生成一个仅包含本地代码的新的程序集文件（不包含IL代码）。这个新的文件位于类似C:\Windows\Assembly\NativeImages_v4.0.#####_64这样的目录下。目录名称包含CLR版本，以及本地代码编译为x86、x64还是Itanium。

现在，当CLR加载程序集文件时，会先查找是否存在相应的NGen后的本地文件。如果没找到，CLR即时编译IL代码。如果存在，CLR将使用已存在的本地文件，并且在运行时不再需要编译文件中的方法。

表面上开来，你好像即得到了托管代码的好处（垃圾回收、验证、类型安全等），又避免了性能问题（JIT编译），似乎很棒。但其实有很多潜在问题：

没有代码保护。使用NGen并非意味着可以不发布包含IL代码的文件。
NGen的文件可以不同步。当CLR加载NGen文件时，会比较前期编译的代码和当前执行环境的诸多特征。如果任何一个特征不相符，就不使用NGen文件，取而代之的仍然是普通的JIT编译过程。必须匹配的特征如下：
CLR版本：打补丁时会改变。
CPU类型：升级硬件时会改变。
操作系统版本：更新SP包时会改变。
程序集的identity module version ID（MVID）：重新编译时
引用的程序集的版本ID：重新编译引用的程序集时
安全：撤销许可时
所以必须在更新模式时时对所有程序集再次运行NGen.exe。如更新.NET Framework补丁时，补丁包安装程序将自动运行NGen.exe，使NGen.exe文件与CLR版本保持同步。
运行时性能低下：NGen在编译代码时并不能像JIT编译器那样对执行环境做许多假设。因此NGen生成的是劣等代码。如，NGen无法优化CPU指令的使用；它还添加了对静态字段的间接访问，因为静态字体在运行时之前没有实际地址。NGen在各处插入调用构造函数的代码，因为它不知道代码执行的顺序以及构造函数是否访问过。NGen编译的程序性能通常会损失5%。因此如果你考虑使用NGen改善程序性能，应该比较一下NGen和非NGen版本的性能。

因此，慎用NGen。

对于服务器端应应用，NGen几乎没有意义，因为只有第一次请求会损害性能。而且对于服务器应用，只需要一个代码实例，不需要工作组。NGen生成的映像不能跨应用程序域。类似ASP.NET这种需要跨应用程序域的程序集就没必要NGen了。

对于客户端应用，NGen会改善程序启动时的性能减少工作组，如果程序集同时用于多个程序的话。即使程序集没有用于多个程序，NGen仍然能够改善工作组。此外，如果所有客户端程序都使用NGen，CLR就没有必要加载JIT编译器，这能进一步减少工作组。当然只要一个程序集没有使用NGen或者不能使用NGen，JIT编译器都将加载，并增加工作组。