以 GraalVM 原生镜像的方式运行 Spring Boot 应用程序，mybatisjoin 原理

$ java -version

openjdk version "11.0.7" 2020-04-14

OpenJDK Runtime Environment GraalVM CE 20.1.0 (build 11.0.7+10-jvmci-20.1-b02)

OpenJDK 64-Bit Server VM GraalVM CE 20.1.0 (build 11.0.7+10-jvmci-20.1-b02, mixed mode, sharing)

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)安装 GraalVM 原生镜像（本机映像）

如前所述，我们需要 GraalVM 的子项目 Native Image 来编译 Spring Boot 应用程序。因此，GraalVM 附带了专用工具 gu– GraalVM 更新程序。要列出当前安装的所有 GraalVM 项目，请运行：

$ gu list

ComponentId Version Component name Origin

graalvm 20.1.0 GraalVM Core

要安装 GraalVM 本机映像，只需运行：

gu install native-image

之后，本机映像命令应该可以为我们工作，并且可以进行编译工作：

$ native-image --version

GraalVM Version 20.1.0 (Java Version 11.0.7)

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)创建一个简单的 WebFlux REST-Spring Boot 应用程序

为了从 Spring Boot 应用程序创建 GraalVM 本机映像，我们至少需要一个。最简单的方法就是现在就创建。所以正如著名的 starbuxman 所建议的，我们需要从 Start-Dot-Spring-Dot-IO 开始！

【图片】

在那里，我们应该选择至少 2.3.0 版本的 SpringBoot 版本。对 Spring 的 GraalVM 本地映像支持还处于初级阶段，而且每天都在进步。所以文件上说：

[选择上面的一个版本]SpringBoot2.3.0.M1（您可能可以使用 Boot2.2.X，但不能使用 2.1 或更早版本）

为了构建一个 restfulspring 启动应用程序，我们需要在这里选择 Spring Reactive Web 依赖。下载骨架之后，我们继续创建一个简单的服务。在 Spring 的 Reactive 方式中，我们首先需要一个类似 HelloHandler.java 的处理程序：

import org.springframework.http.MediaType;

import org.springframework.stereotype.Component;

import org.springframework.web.reactive.function.BodyInserters;

import org.springframework.web.reactive.function.server.ServerRequest;

import org.springframework.web.reactive.function.server.ServerResponse;

import reactor.core.publisher.Mono;

@Component

public class HelloHandler {

protected static String RESPONSE_TEXT= "Hello Reactive People!";

public Mono<ServerResponse> hello(ServerRequest serverRequest) {

return ServerResponse

.ok()

.contentType(MediaType.TEXT_PLAIN)

.body(BodyInserters.fromValue(RESPONSE_TEXT));

}

}

我们还需要一个路由器将 HTTP 请求路由到我们的处理程序。因此，让我们创建一个 HelloRouter.java ：

import org.springframework.context.annotation.Bean;

import org.springframework.http.MediaType;

import org.springframework.stereotype.Component;

import org.springframework.web.reactive.function.server.*;

@Component

public class HelloRouter {

@Bean

public RouterFunction<ServerResponse> route(HelloHandler helloHandler) {

return RouterFunctions.route(

RequestPredicates.GET("/hello").and(RequestPredicates.accept(MediaType.TEXT_PLAIN)),

serverRequest -> helloHandler.hello(serverRequest)

);

}

}

现在我们已经准备好了创建一个测试用例 HelloRouterTest.java ——当然，使用非阻塞 org.springframework.web.reactive.function.client.WebClient ：

import org.junit.jupiter.api.Test;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

import org.springframework.http.MediaType;

import org.springframework.test.web.reactive.server.WebTestClient;

@SpringBootTest(webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT)

class HelloRouterTest {

@Test void

should_call_reactive_rest_resource(@Autowired WebTestClient webTestClient) {

webTestClient.get().uri("/hello")

.accept(MediaType.TEXT_PLAIN)

.exchange()

.expectBody(String.class).isEqualTo(HelloHandler.RESPONSE_TEXT);

}

}

最后，我们在 Maven 和命令 mvn clean package 的帮助下构建了我们的应用程序。然后我们应该能够像往常一样使用 java -jar 运行它并在上访问它 localhost:8080/hello :

java -jar target/spring-boot-graal-0.0.1-SNAPSHOT.jar

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)准备将 Spring Boot 设置为对 Graal 本机映像友好

现在，为了能够以本机方式编译我们的 Spring Boot 应用程序，在执行本机映像命令之前，需要做一些准备：

\1. 将注释类路径扫描从运行时重新定位到构建时

\2. 禁用 GCLIB 代理的使用

\3. 检测自动配置

\4. 获得 Spring Graal @AutomaticFeature

\5. 在 pom.xml 中设置 start class 元素

\6. 为本机映像命令准备配置变量

\7. 构建应用程序、扩展 fat JAR 和配置类路径

\8. 制作本机映像命令

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)1. 将注释类路径扫描从运行时重新定位到构建时

我们需要处理的第一件事是类路径扫描，因为这在运行时已经不可能了。在整个 GraalVM buzz 启动之前，就已经有了 spring-context-indexer, ，它是一个注释处理器，将注释扫描从运行时推到构建时：

虽然类路径扫描速度非常快，但通过在编译时创建候选对象的静态列表，可以提高大型应用程序的启动性能。在此模式下，作为组件扫描目标的所有模块都必须使用此机制。

在我们的应用程序中使用 spring-context-indexer, 将很容易。只需通过 Maven 导入即可：

<dependencies>

<dependency>

<groupId>org.springframework</groupId>

<artifactId>spring-context-indexer</artifactId>

<optional>true</optional>

</dependency>

</dependencies>

这将生成一个 META-INF/spring.components 文件，其中包含通常通过类路径扫描收集的所有 spring 组件、实体等的列表。

但是我们不必使用 spring-context-indexer ，因为 Graal @AutomaticFeature for spring 会自动为我们执行此操作！此外，该特性将追踪导入的带注释类，如 @Import 。它“知道”哪些注释在运行时会导致反射需求，哪些使用 GraalVM 的注释需要在构建时注册。而且，由于 application.properties 等资源文件也需要在构建时注册，因此该功能也涵盖了这些文件（请记住：编译过程的结果将仅是本机可执行文件）。

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)2. 禁用 GCLIB 代理的使用

GraalVM 不支持使用 GCLIB 代理。从 springboot2.2 开始，GCLIB 代理就不再是必需的了。因此，它引入了新的 proxyBeanMethods 选项来避免 GCLIB 处理。这个示例也在示例项目的 SpringBootHelloApplication.java 中使用：

@SpringBootApplication(proxyBeanMethods = false)

public class SpringBootHelloApplication {

...

}

与 GCLIB 代理不同，GraalVM 支持使用 JDK 代理。它们只需要在构建时注册。这也由 Spring-Graal @automatic 特性处理。

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)3. 检测自动配置

springboot 附带了很多自动配置项目，只有在类路径上找到特定的类时，这些项目才会启动。因为这是在运行时完成的，所以它不适用于 GraalVM。但是 Spring-Graal @automatic 特性也解决了这个问题。它只分析 META-INF/spring.factories 文件，其中通常列出自动配置类。在社区驱动的 Spring Boot Starter cxf Spring Boot Starter 中可以找到这样一个文件的示例。因此 springgraal @AutomaticFeature 再次将工作从运行时拉到构建时，从而消除了运行时自动配置的需要。

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)4. 获得 Spring Graal@AutomaticFeature

正如您已经猜到的：为了将我们的 Spring Boot 应用程序编译为本机映像，我们需要有最新的 Spring Graal@AutomaticFeature 。当我在 2020 年 3 月开始与 GraalVM 和 Spring 合作时，没有 Maven 依赖，因为这个项目处于非常早期的开发阶段。因此，我最初编写了一个脚本 get-spring-feature.sh ，它克隆并构建了该项目以供本地使用。

但是 Spring 的人走得很快！由于 Starbuxman 在 4 月份发布了一篇 spring.io 帖子，我认为他得到了 Andy Clement 和 Sébastien Deleuze 向他发布了一个 Maven 依赖项，可以在 repo.spring.io/milestone 上找到

我们开始吧！现在我们不需要手动下载和编译 @AutomaticFeature ，只需在 pom.xml 中添加一个依赖项即可：

<dependencies>

<dependency>

<groupId>org.springframework.experimental</groupId>

<artifactId>spring-graal-native</artifactId>

<version>0.6.1.RELEASE</version>

</dependency>

...

<dependencies>

<repositories>

<repository>

<id>spring-milestones</id>

<name>Spring Milestones</name>

<url>https://repo.spring.io/milestone</url>

</repository>

</repositories>

<pluginRepositories>

<pluginRepository>

<id>spring-milestones</id>

<name>Spring Milestones</name>

<url>https://repo.spring.io/milestone</url>

</pluginRepository>

</pluginRepositories>

另外，请确保 Spring Milestones repository 定义已经就绪，因为 Maven Central 现在没有该库！

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)5. 在 pom.xml 中设置 start-class 元素

为了能够执行本机映像编译过程，我们需要提供带有 Spring Boot 主类全名的命令。

首先，我为 compile.sh 脚本提供了一个参数，稍后我们将查看该参数。但是，由于本机 image maven 插件也依赖于此设置，我发现在应用程序的 pom.xml 中提供此类的名称是可以的：

<properties>

...

<start-class>io.jonashackt.springbootgraal.SpringBootHelloApplication</start-class>

</properties>

我们只需要在 pom.xml 中设置这个类一次，这也很好。我们不需要再麻烦这个参数，因为我们可以在下面的步骤中自动依赖它。

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)6. 为本机映像命令准备配置变量

我敢肯定，当 Spring 在 2020 年底正式发布 Graal 完全支持时，这里所描述的步骤将不再是必要的，Starbuxman 的 Spring.io 文章也指出了让 Maven 插件在适当的地方完成繁重工作的方向。但是现在在开发的早期阶段，我发现更深入地了解如何执行 native-image 命令非常有帮助。这对我来说是有回报的——尤其是在这篇文章的后期和下面的博文中。

在 spring-graal-native-samples 项目中有很多使用编译脚本的好例子。所以让我们试着从中得出我们自己的结论。示例项目中也提供了完整的脚本：

#!/usr/bin/env bash

echo "[-->] Detect artifactId from pom.xml"

ARTIFACT=$(mvn -q \

-Dexec.executable=echo \

-Dexec.args='${project.artifactId}' \

--non-recursive \

exec:exec);

echo "artifactId is '$ARTIFACT'"

echo "[-->] Detect artifact version from pom.xml"

VERSION=$(mvn -q \

-Dexec.executable=echo \

-Dexec.args='${project.version}' \

--non-recursive \

exec:exec);

echo "artifact version is $VERSION"

echo "[-->] Detect Spring Boot Main class ('start-class') from pom.xml"

MAINCLASS=$(mvn -q \

-Dexec.executable=echo \

-Dexec.args='${start-class}' \

--non-recursive \

exec:exec);

echo "Spring Boot Main class ('start-class') is 'MAINCLASS'"

脚本的第一部分专门定义 GraalVM 本机映像编译所需的变量。在 Maven exec 插件的帮助下，可以简单地从 pom.xml 派生变量 ARTIFACT 、 VERSION 和 MAINCLASS 。

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)7. 构建应用程序、扩展 fat JAR 和配置类路径

在 compile.sh 脚本的下一节中，我们清理（ aka remove ）目标目录，并通过众所周知的 mvn package 命令构建 Spring Boot 应用程序：

echo "[-->] Cleaning target directory & creating new one"

rm -rf target

mkdir -p target/native-image

echo "[-->] Build Spring Boot App with mvn package"

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mvn -DskipTests package

构建之后，需要扩展 Spring Boot fat JAR，并将类路径设置为结果的内容。另外， Spring Graal @AutomaticFeature 也需要在类路径上可用。因此，我们需要 compile.sh 脚本中 spring-graal-native-0.6.1.RELEASE.jar 文件的正确路径：

echo "[-->] Expanding the Spring Boot fat jar"

JAR="$ARTIFACT-$VERSION.jar"

cd target/native-image

jar -xvf ../$JAR >/dev/null 2>&1

cp -R META-INF BOOT-INF/classes

echo "[-->] Set the classpath to the contents of the fat jar (where the libs contain the Spring Graal AutomaticFeature)"

LIBPATH=find BOOT-INF/lib | tr '\n' ':'

CP=BOOT-INF/classes:$LIBPATH

[](

)8. 制作本机映像命令