环境准备
操作系统: MacOS Monterey 12.5.1
CPU: Intel I7
安装java17
- 从Oracle下载java17对应版本,并安装在Mac系统中
- 设置环境变量便于快速切换shell的环境。以当前用户的zsh为例,当前用户home下的
.zshrc
文件中增加内容
# 指定java17的home目录
export JAVA_17_HOME='/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk-17.jdk/Contents/
Home'
# 快速将JAVA的HOME指定为java17的home目录,系统上安装多jdk版本时好用
alias java17="export JAVA_HOME=$JAVA_17_HOME"
# 设置maven别名,在使用maven命令时先设置当前shell的java环境
alias mvn17='java17;mvn '
在IDE中开发代码直接指定目录设置项目的JDK版本为java17即可,建议使用最新版本的IDEA
安装Graalvm
- 下载对应系统对应JDK版本的Graalvm,下载页面地址: https://github.com/graalvm/graalvm-ce-builds/releases/tag/vm-22.3.1
设置Graalvm的home目录
# 将Graalvm的home路径添加到系统变量中 export GRAALVM_HOME='/Users/{userName}/{path}/graalvm-ce-java17-amd64/Contents/Home' # 将graalvm的bin目录添加到系统path中,可以直接使用bin下的命令,不再需要完整的路径 export PATH=$GRAALVM_HOME/bin:$PATH
安装
native-image
$gu install native-image # 或者使用命令全路径 $GRAALVM_HOME/bin/gu install native-image
最简示例代码
项目的代码目录如下:
POM.xml文件
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<!-- 继承自Springboot的parent,因此内置了native的profile及plugin等信息 -->
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>3.0.3</version>
<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>
<groupId>cn.followtry.app</groupId>
<artifactId>spring-image-demo</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
<name>spring-image-demo</name>
<description>测试Spring的native image</description>
<properties>
<java.version>17</java.version>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>io.micrometer</groupId>
<artifactId>micrometer-registry-prometheus</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
</dependencies>
<build>
<plugins>
<!-- 构建原生镜像的插件 -->
<plugin>
<groupId>org.graalvm.buildtools</groupId>
<artifactId>native-maven-plugin</artifactId>
<configuration>
<imageName>followtry-image</imageName>
<buildArgs>
<!-- 开发时可使用,加快构建速度,部署时需要去掉 -->
<buildArg>-Ob</buildArg>
</buildArgs>
</configuration>
</plugin>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>
jAVA代码
应用启动入口类:
package cn.followtry.app.demo;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication
public class FollowtryImageApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(FollowtryImageApplication.class, args);
}
}
测试用的Service
package cn.followtry.app.demo.service;
import jakarta.annotation.PostConstruct;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.stereotype.Service;
/**
* @author followtry
* @since 2023/2/24 16:55
*/
@Service
public class HelloService {
private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(HelloService.class);
@PostConstruct
public void init() {
System.out.println("HelloService.init");
log.info("HelloService.init");
}
public String sayHello(String name) {
String msg = "hello," + name;
log.info(msg);
return msg;
}
}
controller如下:
package cn.followtry.app.demo.web;
import cn.followtry.app.demo.service.HelloService;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
/**
* @author followtry
* @since 2023/2/25 20:18
*/
@RestController
@RequestMapping("test")
public class HelloController {
private final HelloService helloService;
public HelloController(HelloService helloService) {
this.helloService = helloService;
}
@GetMapping("hello")
public String hello(String name) {
return helloService.sayHello(name);
}
}
为了支持java17的编译,需要对maven添加编译参数.如目录.mvn
下的jvm.config
内容如下:
--add-exports jdk.compiler/com.sun.tools.javac.api=ALL-UNNAMED
--add-exports jdk.compiler/com.sun.tools.javac.processing=ALL-UNNAMED
--add-exports jdk.compiler/com.sun.tools.javac.tree=ALL-UNNAMED
--add-exports jdk.compiler/com.sun.tools.javac.util=ALL-UNNAMED
--add-opens jdk.compiler/com.sun.tools.javac.code=ALL-UNNAMED
--add-opens jdk.compiler/com.sun.tools.javac.jvm=ALL-UNNAMED
--add-opens java.base/java.lang=ALL-UNNAMED
--add-opens java.base/java.math=ALL-UNNAMED
--add-opens java.base/java.util=ALL-UNNAMED
--add-opens java.base/sun.net.www.protocol.https=ALL-UNNAMED
--add-opens=java.base/jdk.internal.misc=ALL-UNNAMED
--add-opens=java.base/java.nio=ALL-UNNAMED
-Dio.netty.tryReflectionSetAccessible=true
可以看出,应用代码基本没什么特别之处,但就这样的普通代码就可以最终被编译成本地可执行的镜像文件。
编译打包
原jar包的打包方式
需执行命令mvn17 clean package
(mvn17来自于文章初始部分自定义的alias),编译后的jar文件spring-image-demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar
大小为20M,且打包耗时3.96
,如图
执行命令java -jar ./target/spring-image-demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar
启动java应用,从图中可以看出应用启动完耗时2.38
秒,接口/test/hello?name=zhangsan
可以正常访问。
native image打包方式
执行命令mvn17 clean native:compile -Pnative
,经历步骤日志的关键信息包括
Scanning for projects...
maven-clean-plugin:3.2.0:clean
# native 编译前先执行类可达性分析,将需要编译的类重新生成元数据信息
native-maven-plugin:0.9.20:compile
native-maven-plugin:0.9.20:add-reachability-metadata
maven-resources-plugin:3.3.0:resources
maven-compiler-plugin:3.10.1:compile
maven-resources-plugin:3.3.0:testResources
maven-compiler-plugin:3.10.1:testCompile
maven-surefire-plugin:2.22.2:test
spring-boot-maven-plugin:3.0.3:process-aot
maven-jar-plugin:3.3.0:jar
spring-boot-maven-plugin:3.0.3:repackage
# 需要的类元数据信息重新生成完后,开始执行Native编译
native-maven-plugin:0.9.20:compile
GraalVM Native Image: Generating 'followtry-image' (executable)...
[1/7] Initializing... cost 11.4s
[2/7] Performing analysis cost 53.2s
[3/7] Building universe... cost 5.4s
[4/7] Parsing methods... cost 5.5s
[5/7] Inlining methods... cost 2.3s
[6/7] Compiling methods.. cost 21.1s
[7/7] Creating image... cost 9.1s
Finished generating 'followtry-image' in 1m 56s.
Total time: 02:07 min
经过本地镜像编译后,生成的followtry-image
可执行文件大小为68M
,字节码编译后的jar包大小为20M
。如图:
应用启动信息:
两种方式的对比信息
原Jar方式 | Native Image方式 | 对比倍数 | |
---|---|---|---|
编译时间 | 3.96s | 127s | Native编译慢32倍 |
启动时间 | 2.38s | 0.13s | Native启动时间快18倍 |
编译后大小 | 20M | 68M | Native包是Jar包的3.4倍 |
如文章(http://george5814.github.io/2023-02-24/spring-aot.html)中所说,SpringAOT在执行后会生成Java类对应的BeanDefinition的class信息,该步骤是在process-aot
时完成的。将打好的jar包解压后可以看到如图中增加的几种字节码文件,该文件即为将注解解析后生成的类编译而成,是为了在graalvm执行native 编译时类一定存在。
另一个比较关键的是在META-INF
中生成的反射、资源等的配置文件。已反射的配置文件reflect-config.json
为例,如下图中示例,可看出SpringBoot的maven插件已经自定找到反射类信息并将其作为配置进行生成。
结语
本文主要讲解了从环境安装,代码编写,编译启动,打包方式对比等方面简单介绍了SpringBoot3.0 在native image的入门使用,其中的AOT原理机制解析待后续文章继续输出。
参考文章
https://www.baeldung.com/spring-native-intro#overview-1
https://graalvm.github.io/native-build-tools/latest/graalvm-s...
https://github.com/graalvm/graalvm-demos/tree/master/spring-native-image
**粗体** _斜体_ [链接](http://example.com) `代码` - 列表 > 引用
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