介绍
GraalVM使用其Ahead-Of-Time(AOT)编译器将Java应用程序编译为机器可执行文件。这些可执行文件可以直接在目标机器上执行,而无需使用即时编译器(JIT)。GraalVM生成的二进制文件体积较小,启动速度快,并且在没有任何预热的情况下提供最佳性能。此外,这些可执行文件的内存占用和CPU使用率低于在JVM上运行的应用程序。
Docker允许我们将软件组件打包成Docker镜像,并作为Docker容器运行。Docker容器包含应用程序运行所需的一切,包括应用代码、运行时、系统工具和库。
在本文中,我们创建一个Java应用程序的GraalVM原生镜像,并将其作为Docker容器运行。
什么是原生镜像?
原生镜像是一种将Java代码提前编译成本地可执行文件的技术。这个本地可执行文件只包含在运行时需要执行的代码,包括应用程序类、标准库类、语言运行时以及来自JDK的静态链接的本机代码。
原生镜像构建器(native-image)扫描应用程序类和其他元数据,来创建特定于操作系统和架构的二进制文件。native-image工具对应用程序代码进行静态分析,确定在应用程序运行时可达到的类和方法。然后,它将所需的类、方法和资源编译成一个二进制可执行文件。
原生镜像的好处
原生镜像可执行文件具有以下几个优点:
- 由于原生镜像构建器仅编译运行时所需的资源,因此可执行文件较小。
- 原生可执行文件具有非常快的启动时间,因为它们在目标机器上直接执行,而无需使用JIT编译器。
- 由于只打包所需的应用程序资源,提供了较小的被攻击面。
- 适用于打包到轻量级容器镜像(例如Docker镜像)中,以实现快速高效的部署。
构建GraalVM原生镜像
在本节中,我们将为一个Spring Boot应用程序构建一个GraalVM原生镜像。首先,需要安装GraalVM并设置JAVA_HOME环境变量。其次,创建一个带有Spring Web和GraalVM原生支持依赖的Spring Boot应用程序:
还需要添加以下插件以支持GraalVM原生镜像:
该应用程序包含一个REST Controller 示例:
使用Maven命令构建原生可执行文件:
使用native-maven-plugin构建GraalVM原生镜像。由于GraalVM原生镜像编译器执行静态代码分析,与常规的Java应用程序编译相比,构建时间较长。
以下是GraalVM编译的输出示例:
在上述编译输出中需要关注一些关键点,如下:
- 编译使用GraalVM的Java编译器来编译应用程序。
- 编译器对类型、字段和方法进行可达性检查。
- 然后编译构建原生可执行文件,并显示可执行文件的大小和编译所花费的时间。
- 成功构建后,我们可以在目标目录中找到原生可执行文件。该可执行文件可以在命令行中执行。
构建Docker镜像
接下来为前一步生成的原生可执行文件开发一个Docker镜像。
创建一个Dockerfile:
接下来,使用如下命令构建Docker镜像:
成功构建后,可以看到`springboot-graalvm-docker`的Docker镜像已经可以使用了:
可以使用以下命令执行这个镜像:
上述命令启动了容器,Spring Boot的启动日志如下:
应用程序在43毫秒内启动。我们可以访问REST端点:
输出如下: