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
4.0.0
org.springframework.boot
spring-boot-starter-parent
3.0.3
cn.followtry.app
spring-image-demo
0.0.1-SNAPSHOT
spring-image-demo
测试Spring的native image
17
org.springframework.boot
spring-boot-starter
org.springframework.boot
spring-boot-starter-web
org.springframework.boot
spring-boot-starter-actuator
io.micrometer
micrometer-registry-prometheus
org.springframework.boot
spring-boot-starter-test
test
org.graalvm.buildtools
native-maven-plugin
followtry-image
-Ob
org.springframework.boot
spring-boot-maven-plugin
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