GraalVM和Spring Native尝鲜一步步让Springboot启动飞起来66ms完成启动

简介

GraalVM是高性能的JDK，支持Java/Python/JavaScript等语言。它可以让Java变成二进制文件来执行，让程序在任何地方运行更快。这或许是Java与Go的一场战争？

下载安装GraalVM

安装GraalVM

首先到官网下载，我是直接到GitHub Release Page下载的，请下载对应的系统包，我下载如下：

graalvm-ce-java11-darwin-amd64-22.3.0.tar.gz

下载后解压到某个目录，我的如下：

/Users/larry/Software/graalvm-ce-java11-22.3.0

接着测试对应的程序是否可以正常执行，如java --version。在Mac上会报错如下：

is damaged and can’t be opened.

所以需要执行下面语句：

$ sudo xattr -r -d com.apple.quarantine /Users/larry/Software/graalvm-ce-java11-22.3.0

注意修改对应的目录。

然后就可以执行了：

$ ./java --version
openjdk 11.0.17 2022-10-18
OpenJDK Runtime Environment GraalVM CE 22.3.0 (build 11.0.17+8-jvmci-22.3-b08)
OpenJDK 64-Bit Server VM GraalVM CE 22.3.0 (build 11.0.17+8-jvmci-22.3-b08, mixed mode, sharing)

安装native-image

这个工具用来把Java程序转化为本地二进制包，安装如下：

$ ./gu install native-image
Downloading: Component catalog from www.graalvm.org
Processing Component: Native Image
Downloading: Component native-image: Native Image from github.com
Installing new component: Native Image (org.graalvm.native-image, version 22.3.0)

配置环境

配置环境变量

因为这个GraalVM还不够成熟，我不想一直使用，就通过一个命令来切换，配置如下：

export GraalVM_HOME=/Users/larry/Software/graalvm-ce-java11-22.3.0/Contents/Home
alias switchOnGraalVM='export PATH=$GraalVM_HOME:$PATH'
alias switchOnGraalVMJavaHome='export JAVA_HOME=/Users/larry/Software/graalvm-ce-java11-22.3.0/Contents/Home'

alias switchOffGraalVM='export PATH=`echo $PATH | tr ":" "\n" | grep -v "graalvm" | tr "\n" ":"`'
alias switchOffGraalVMJavaHome='export JAVA_HOME=/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_212.jdk/Contents/Home'

配置IDEA

可以在IDEA上配置对应的JDK，这样开发的时候可以使用：

整合Spring Native与Spring Boot

普通Spring Boot程序

新来创建一个普通的Spring Boot Web程序，主要Java代码如下：

@SpringBootApplication
@RestController
@RequestMapping("/")
public class SpringbootNativeGraalVMMain {
   public static void main(String[] args) {
       SpringApplication.run(SpringbootNativeGraalVMMain.class, args);
   }

@GetMapping("/hi-graalvm")
   public String hi() {
       return "This message is from Spring Boot built/run by GraalVM/Spring Native";
   }
}

启动时长为1.193秒，还不错。我电脑还不错。

整合Spring Native

添加依赖：

<dependency>
 <groupId>org.springframework.experimental</groupId>
 <artifactId>spring-native</artifactId>
 <version>${spring-native.version}</version>
</dependency>

添加插件，这个插件非常重要，不然会有各种错误：

<build>
 <plugins>
   <plugin>
     <groupId>org.springframework.experimental</groupId>
     <artifactId>spring-aot-maven-plugin</artifactId>
     <version>0.11.5</version>
     <executions>
       <execution>
         <id>test-generate</id>
         <goals>
           <goal>test-generate</goal>
         </goals>
       </execution>
       <execution>
         <id>generate</id>
         <goals>
           <goal>generate</goal>
         </goals>
       </execution>
     </executions>
   </plugin>
 </plugins>
</build>

添加以下插件来打包生成可执行程序：

<profiles>
 <profile>
   <id>native</id>
   <properties>
     <repackage.classifier>exec</repackage.classifier>
     <native-buildtools.version>0.9.11</native-buildtools.version>
   </properties>
   <dependencies>
     <dependency>
       <groupId>org.junit.platform</groupId>
       <artifactId>junit-platform-launcher</artifactId>
       <scope>test</scope>
     </dependency>
   </dependencies>
   <build>
     <plugins>
       <plugin>
         <groupId>org.graalvm.buildtools</groupId>
         <artifactId>native-maven-plugin</artifactId>
         <version>${native-buildtools.version}</version>
         <extensions>true</extensions>
         <executions>
           <execution>
             <id>test-native</id>
             <phase>test</phase>
             <goals>
               <goal>test</goal>
             </goals>
           </execution>
           <execution>
             <id>build-native</id>
             <phase>package</phase>
             <goals>
               <goal>build</goal>
             </goals>
           </execution>
         </executions>
       </plugin>
     </plugins>
   </build>
 </profile>
</profiles>

然后通过以下命令来build包，时间会长很多，因为要转化为二进制可执行文件：

$ mvn clean package -Pnative

两分多钟后完成，生成了一个可执行文件，执行如下：

$ target/spring-boot-native-graalvm

结果只花了0.066秒，即66毫秒就可以了，这也太快了吧。

访问接口也是正常的：

用Docker启动

先启动本地的Docker，然后添加依赖如下：

<plugin>
 <groupId>org.springframework.boot</groupId>
 <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
 <configuration>
   <classifier>${repackage.classifier}</classifier>
   <image>
     <builder>paketobuildpacks/builder:tiny</builder>
     <env>
       <BP_NATIVE_IMAGE>true</BP_NATIVE_IMAGE>
     </env>
   </image>
 </configuration>
</plugin>

通过以下命令打出Docker镜像：

mvn spring-boot:build-image

可能会花费很长时间，需要下载一些工具与镜像。

打包成功后，多了镜像：

$ docker images | grep graalvm
spring-boot-native-graalvm                               1.0-SNAPSHOT                                     d2c8d5c52a3c        42 years ago        85.8MB

启动如下：

$ docker run --rm spring-boot-native-graalvm:1.0-SNAPSHOT -p 8080:8080

启动时间为59ms，更短了。

注意

• 直接通过native-image命令来将jar包转化为可执行文件，如遇到各种问题，劝大家放弃尝试，这也是Spring Native存在的价值。别问我为什么知道，哈哈~~

• 要注意切换对应的Java程序和Java Home，不然build包会报错。

• 看Spring Native的包名是experimental的，离生产应该还有距离，不要轻易在生产上用。

代码

代码请看GitHub: https://github.com/LarryDpk/pkslow-samples

来源：https://www.pkslow.com/archives/spring-boot-native-graalvm