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：
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
<version>3.1.4</version>
</dependency>还需要添加以下插件以支持GraalVM原生镜像：
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.graalvm.buildtools</groupId>
<artifactId>native-maven-plugin</artifactId>
<version>0.9.27</version>
</plugin>
</plugins>
</build>该应用程序包含一个REST Controller 示例：
@RestController
class HelloController {
@GetMapping
public String hello() {
return "Hello GraalVM";
}
}使用Maven命令构建原生可执行文件：
$mvn -Pnative native:compile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：
========================================================================================================================
GraalVM Native Image: Generating 'springboot-graalvm-docker' (executable)...
========================================================================================================================
<strong>[1/8] Initializing... (42.7s @ 0.15GB)</strong>
Java version: 17.0.8+9-LTS, vendor version: Oracle GraalVM 17.0.8+9.1
Graal compiler: optimization level: 2, target machine: x86-64-v3, PGO: ML-inferred
C compiler: gcc (linux, x86_64, 11.3.0)
Garbage collector: Serial GC (max heap size: 80% of RAM)
// 省略不重要日志
<strong>[2/8] Performing analysis... [******] (234.6s @ 1.39GB)</strong>
15,543 (90.25%) of 17,222 types reachable
25,854 (67.59%) of 38,251 fields reachable
84,701 (65.21%) of 129,883 methods reachable
4,906 types, 258 fields, and 4,984 methods registered for reflection
64 types, 70 fields, and 55 methods registered for JNI access
4 native libraries: dl, pthread, rt, z
[3/8] Building universe... (14.7s @ 2.03GB)
[4/8] Parsing methods... [*******] (55.6s @ 2.05GB)
[5/8] Inlining methods... [***] (4.9s @ 2.01GB)
[6/8] Compiling methods... [**********
[6/8] Compiling methods... [*******************] (385.2s @ 3.02GB)
[7/8] Layouting methods... [****] (14.0s @ 2.00GB)
[8/8] Creating image... [*****] (30.7s @ 2.72GB)
48.81MB (58.93%) for code area: 48,318 compilation units
30.92MB (37.33%) for image heap: 398,288 objects and 175 resources
3.10MB ( 3.75%) for other data
82.83MB in total
// 省略不重要日志
Finished generating 'springboot-graalvm-docker' in 13m 7s.
// 省略不重要日志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：
FROM ubuntu:jammy
COPY target/springboot-graalvm-docker /springboot-graalvm-docker
CMD ["/springboot-graalvm-docker"]接下来，使用如下命令构建Docker镜像：
$docker build -t springboot-graalvm-docker .成功构建后，可以看到`springboot-graalvm-docker`的Docker镜像已经可以使用了：
$docker images | grep springboot-graalvm-docker可以使用以下命令执行这个镜像：
$docker run -p 8080:8080 springboot-graalvm-docker上述命令启动了容器，Spring Boot的启动日志如下：
// 省略不重要日志
*** INFO 1 --- [ main] w.s.c.ServletWebServerApplicationContext : Root WebApplicationContext: initialization <strong>completed in 14 ms</strong>
*** INFO 1 --- [ main] o.s.b.w.embedded.tomcat.TomcatWebServer : Tomcat started on port(s): 8080 (http) with context path ''
*** INFO 1 --- [ main] c.b.g.GraalvmDockerImageApplication : Started GraalvmDockerImageApplication in 0.043 seconds (process running for 0.046)应用程序在43毫秒内启动。我们可以访问REST端点：
$curl localhost:8080输出如下：
Hello GraalVM
