开发你的第一个 GraalVM 原生应用程序

构建 Spring Boot 原生镜像应用程序主要有两种方法：

启动新的原生 Spring Boot 项目最简单的方法是访问 start.spring.io，添加 GraalVM Native Support 依赖项并生成项目。包含的 HELP.md 文件将提供入门提示。

示例应用程序

我们需要一个示例应用程序来创建我们的原生镜像。出于我们的目的，开发你的第一个 Spring Boot 应用程序 部分中介绍的简单的“Hello World！”Web 应用程序就足够了。

概括一下，我们的主要应用程序代码如下所示：

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@SpringBootApplication
public class MyApplication {

	@RequestMapping("/")
	String home() {
		return "Hello World!";
	}

	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(MyApplication.class, args);
	}

}

此应用程序使用 Spring MVC 和嵌入式 Tomcat，这两者都经过测试并验证可以与 GraalVM 原生镜像一起使用。

使用构建包构建原生镜像

Spring Boot 支持使用 Cloud Native Buildpacks (CNB) 集成 Maven 和 Gradle 以及 Paketo Java 原生镜像构建包 来构建包含原生可执行文件的 Docker 镜像。这意味着您只需键入单个命令即可快速将一个合理的镜像放入您本地运行的 Docker 守护程序中。生成的镜像不包含 JVM，而是静态编译原生镜像。这将导致镜像更小。

用于镜像的 CNB 构建器是 paketobuildpacks/builder-jammy-tiny:latest。它占用空间小，攻击面减少，但如果需要，您也可以使用 paketobuildpacks/builder-jammy-base:latest 或 paketobuildpacks/builder-jammy-full:latest 来在镜像中使用更多工具。

系统要求

应安装 Docker。有关更多详细信息，请参阅 获取 Docker。如果您使用的是 Linux，请 配置它以允许非 root 用户。

您可以运行 docker run hello-world（无需 sudo）来检查 Docker 守护程序是否按预期可访问。有关更多详细信息，请查看 Maven 或 Gradle Spring Boot 插件文档。
在 macOS 上，建议将分配给 Docker 的内存增加到至少 8GB，并可能增加更多 CPU。有关更多详细信息，请参阅此 Stack Overflow 答案。在 Microsoft Windows 上，请确保启用 Docker WSL 2 后端 以获得更好的性能。

使用 Maven

要使用 Maven 构建原生镜像容器，您应该确保您的 pom.xml 文件使用 spring-boot-starter-parent 和 org.graalvm.buildtools:native-maven-plugin。您应该有一个类似这样的 <parent> 部分

<parent>
	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
	<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
	<version>3.3.5</version>
</parent>

您还应该在 <build> <plugins> 部分中添加以下内容

<plugin>
	<groupId>org.graalvm.buildtools</groupId>
	<artifactId>native-maven-plugin</artifactId>
</plugin>

spring-boot-starter-parent 声明一个 native 配置文件，该配置文件配置创建原生镜像时需要运行的执行。您可以使用命令行上的 -P 标志激活配置文件。

如果您不想使用 spring-boot-starter-parent，则需要为 Spring Boot 插件的 process-aot 目标和原生构建工具插件的 add-reachability-metadata 目标配置执行。

要构建镜像，您可以运行 spring-boot:build-image 目标，并激活 native 配置文件

$ mvn -Pnative spring-boot:build-image

使用 Gradle

当应用 GraalVM 原生镜像插件时，Spring Boot Gradle 插件会自动配置 AOT 任务。您应该检查您的 Gradle 构建是否包含一个包含 org.graalvm.buildtools.native 的 plugins 块。

只要应用了 org.graalvm.buildtools.native 插件，bootBuildImage 任务就会生成原生镜像而不是 JVM 镜像。您可以使用以下命令运行该任务：

$ gradle bootBuildImage

运行示例

运行相应的构建命令后，Docker 镜像应该可用。您可以使用 docker run 启动您的应用程序

$ docker run --rm -p 8080:8080 docker.io/library/myproject:0.0.1-SNAPSHOT

您应该会看到类似以下的输出

  .   ____          _            __ _ _
 /\\ / ___'_ __ _ _(_)_ __  __ _ \ \ \ \
( ( )\___ | '_ | '_| | '_ \/ _` | \ \ \ \
 \\/  ___)| |_)| | | | | || (_| |  ) ) ) )
  '  |____| .__|_| |_|_| |_\__, | / / / /
 =========|_|==============|___/=/_/_/_/
 :: Spring Boot ::  (v{version-spring-boot})
....... . . .
....... . . . (log output here)
....... . . .
........ Started MyApplication in 0.08 seconds (process running for 0.095)
启动时间因机器而异，但它应该比在 JVM 上运行的 Spring Boot 应用程序快得多。

如果您打开浏览器访问 localhost:8080，您应该会看到以下输出

Hello World!

要优雅地退出应用程序，请按 ctrl-c。

使用原生构建工具构建原生镜像

如果您想直接生成原生可执行文件而不使用 Docker，您可以使用 GraalVM 原生构建工具。原生构建工具是 GraalVM 为 Maven 和 Gradle 提供的插件。您可以使用它们执行各种 GraalVM 任务，包括生成原生镜像。

前提条件

要使用原生构建工具构建原生镜像，您需要在您的机器上安装 GraalVM 发行版。您可以在 Liberica 原生镜像工具包页面 手动下载它，也可以使用 SDKMAN！之类的下载管理器。

Linux 和 macOS

要在 macOS 或 Linux 上安装原生镜像编译器，我们建议使用 SDKMAN！。从 sdkman.io 获取 SDKMAN！，并使用以下命令安装 Liberica GraalVM 发行版：

$ sdk install java 22.3.r17-nik
$ sdk use java 22.3.r17-nik

通过检查 java -version 的输出，验证是否已配置正确的版本。

$ java -version
openjdk version "17.0.5" 2022-10-18 LTS
OpenJDK Runtime Environment GraalVM 22.3.0 (build 17.0.5+8-LTS)
OpenJDK 64-Bit Server VM GraalVM 22.3.0 (build 17.0.5+8-LTS, mixed mode)

Windows

在 Windows 上，请按照 这些说明 安装 22.3 版本的 GraalVM 或 Liberica 原生镜像工具包、Visual Studio 构建工具和 Windows SDK。由于 Windows 相关的命令行最大长度限制，请确保使用 x64 原生工具命令提示符而不是常规的 Windows 命令行来运行 Maven 或 Gradle 插件。

使用 Maven

与 构建包支持 一样，您需要确保您正在使用 spring-boot-starter-parent 来继承 native 配置文件，并且使用了 org.graalvm.buildtools:native-maven-plugin 插件。

在 native 配置文件处于活动状态下，您可以调用 native:compile 目标来触发 native-image 编译。

$ mvn -Pnative native:compile

原生镜像可执行文件可以在 target 目录中找到。

使用 Gradle

当将原生构建工具 Gradle 插件应用于您的项目时，Spring Boot Gradle 插件将自动触发 Spring AOT 引擎。任务依赖项会自动配置，因此您只需运行标准的 nativeCompile 任务即可生成原生镜像。

$ gradle nativeCompile

原生镜像可执行文件可以在 build/native/nativeCompile 目录中找到。

运行示例

此时，您的应用程序应该可以工作了。您现在可以通过直接运行它来启动应用程序。

  • Maven

  • Gradle

$ target/myproject
$ build/native/nativeCompile/myproject

您应该会看到类似以下的输出

  .   ____          _            __ _ _
 /\\ / ___'_ __ _ _(_)_ __  __ _ \ \ \ \
( ( )\___ | '_ | '_| | '_ \/ _` | \ \ \ \
 \\/  ___)| |_)| | | | | || (_| |  ) ) ) )
  '  |____| .__|_| |_|_| |_\__, | / / / /
 =========|_|==============|___/=/_/_/_/
 :: Spring Boot ::  (v3.3.5)
....... . . .
....... . . . (log output here)
....... . . .
........ Started MyApplication in 0.08 seconds (process running for 0.095)
启动时间因机器而异，但它应该比在 JVM 上运行的 Spring Boot 应用程序快得多。

如果您打开浏览器访问 localhost:8080，您应该会看到以下输出

Hello World!

要优雅地退出应用程序，请按 ctrl-c。