Laufzeitumgebungen

Eine Laufzeitumgebung (Runtime) ist Software, die während der Ausführung eines Programms erforderlich ist, um dessen Anweisungen zu verwalten und Bereitstellungsdienste bereitzustellen. Sie bietet Funktionen wie Speicherverwaltung, Thread- und Fehlerbehandlung, Zugriff auf Bibliotheken und APIs sowie Sicherheitsprüfungen. Typisch enthält sie zudem Dienste wie Garbage Collection und Just-In-Time-Kompilierung. Durch die Trennung von Code und Plattform erhöht sie Portabilität, Sicherheit und Optimierungsmöglichkeiten.

Es gibt verschiedene Arten von Laufzeitumgebungen. Sprach- oder plattformbezogene Laufzeiten führen Programme einer bestimmten Sprache aus, etwa die Java Virtual Machine (JVM) oder der .NET Common Language Runtime (CLR). Interpretierte Sprachen nutzen oft direkt Interpreter- oder Bytecode-Umgebungen wie CPython (Python) oder Ruby MRI. JavaScript läuft in Browsern über Engines wie V8, SpiderMonkey oder JavaScriptCore oder serverseitig in Node.js. Mobile Plattformen wie Android besitzen eigene Laufzeiten (ART/Dalvik).

Abgrenzung: Eine Laufzeitumgebung ist kein Compiler und kein Betriebssystem. Ein Compiler wandelt Quellcode in ausführbaren Code um; die Laufzeit führt diesen Code in der gegebenen Umgebung aus und stellt Dienste bereit. Laufzeitumgebungen können JIT- oder Ahead-Of-Time-Compilierung (AOT) nutzen und unterschiedliche Leistungs- und Sicherheitsmodelle je nach Sprache implementieren.

Vorteile sind Portabilität, Abstraktion gegenüber der Hardware, Sicherheitsmodelle und einfache Verteilung. Nachteile können Laufzeit-Overhead, Abhängigkeiten von bestimmten Versionen oder Implementierungen sein. Anwendungen lassen sich oft durch Verpackung in Containern oder Paketverwaltungen reproduzierbar machen, wobei die Laufzeitumgebung Teil der Ausführungseinheit bleibt.