|
此版本仍在开发中，尚不被认为是稳定的。对于最新的稳定版本，请使用 Spring Boot 3.5.5！ |
GraalVM 原生镜像简介
GraalVM 本机映像提供了一种部署和运行 Java 应用程序的新方法。 与 Java 虚拟机相比，本机映像可以以更小的内存占用和更快的启动时间运行。
它们非常适合使用容器映像部署的应用程序，并且与“功能即服务”（FaaS） 平台结合使用时特别有趣。
与为 JVM 编写的传统应用程序不同，GraalVM 本机映像应用程序需要提前处理才能创建可执行文件。 这种提前处理涉及从其主入口点静态分析您的应用程序代码。
GraalVM 本机映像是一个完整的、特定于平台的可执行文件。 您无需提供 Java 虚拟机即可运行本机映像。
| 如果您只想开始并试验 GraalVM，可以跳转到开发您的第一个 GraalVM 本机应用程序部分，稍后返回此部分。 |
与 JVM 部署的主要区别
GraalVM 本机映像是提前生成的，这意味着本机应用程序和基于 JVM 的应用程序之间存在一些关键差异。 主要区别是：
-
应用程序的静态分析在构建时从
main入口点。 -
创建本机映像时无法访问的代码将被删除，并且不会成为可执行文件的一部分。
-
GraalVM 不直接了解代码的动态元素，必须被告知反射、资源、序列化和动态代理。
-
应用程序类路径在构建时是固定的，不能更改。
-
没有延迟类加载，可执行文件中提供的所有内容都将在启动时加载到内存中。
-
Java 应用程序的某些方面存在一些不完全支持的限制。
除了这些差异之外，Spring 还使用了一种称为 Spring Ahead-of-Time 处理的过程，这会施加进一步的限制。 请务必至少阅读下一节的开头以了解这些内容。
| GraalVM 参考文档的“本机映像兼容性指南”部分提供了有关 GraalVM 限制的更多详细信息。 |
了解 Spring 提前处理
典型的 Spring Boot 应用程序是非常动态的，配置在运行时执行。 事实上，Spring Boot 自动配置的概念在很大程度上取决于对运行时状态的反应，以便正确配置事物。
尽管可以告诉 GraalVM 应用程序的这些动态方面，但这样做会抵消静态分析的大部分好处。 因此，相反，当使用 Spring Boot 创建本机映像时，假设是一个封闭的世界，并且应用程序的动态方面受到限制。
除了 GraalVM 本身创建的限制外，封闭世界假设还意味着以下限制：
-
应用程序中定义的 bean 不能在运行时更改，这意味着：
-
不支持在创建 Bean 时更改的属性（例如，
@ConditionalOnProperty和.enabled属性）。
当这些限制到位时，Spring 可以在构建期间执行提前处理并生成 GraalVM 可以使用的其他资产。 Spring AOT 处理的应用程序通常会生成：
-
Java 源代码
-
字节码（用于动态代理等）
-
GraalVM JSON 提示文件
META-INF/native-image/{groupId}/{artifactId}/:-
资源提示 （
resource-config.json) -
反射提示 （
reflect-config.json) -
序列化提示 （
serialization-config.json) -
Java 代理提示 （
proxy-config.json) -
JNI 提示 （
jni-config.json)
-
如果生成的提示不够，您也可以提供自己的提示。
源代码生成
Spring 应用程序由 Spring Beans 组成。 在内部，Spring Framework 使用两个不同的概念来管理 bean。 有 bean 实例，它们是已经创建的实际实例，可以注入到其他 bean 中。 还有一些 bean 定义用于定义 bean 的属性以及如何创建其实例。
如果我们采用典型的@Configuration类：
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
@Configuration(proxyBeanMethods = false)
public class MyConfiguration {
@Bean
public MyBean myBean() {
return new MyBean();
}
}Bean 定义是通过解析@Configuration类并找到@Bean方法。
在上面的示例中，我们定义了一个BeanDefinition对于名为myBean.
我们还在创建一个BeanDefinition对于MyConfiguration类本身。
当myBean实例是必需的，Spring 知道它必须调用myBean()方法并使用结果。
在 JVM 上运行时，@Configuration类解析发生在应用程序启动时，并且@Bean使用反射调用方法。
创建原生映像时，Spring 以不同的方式运行。
而不是解析@Configuration类并在运行时生成 Bean 定义，它在构建时执行。
一旦发现了 bean 定义，它们就会被处理并转换为可以由 GraalVM 编译器分析的源代码。
Spring AOT 进程会将上面的配置类转换为如下代码：
import org.springframework.beans.factory.aot.BeanInstanceSupplier;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanDefinition;
import org.springframework.beans.factory.support.RootBeanDefinition;
/**
* Bean definitions for {@link MyConfiguration}.
*/
public class MyConfiguration__BeanDefinitions {
/**
* Get the bean definition for 'myConfiguration'.
*/
public static BeanDefinition getMyConfigurationBeanDefinition() {
Class<?> beanType = MyConfiguration.class;
RootBeanDefinition beanDefinition = new RootBeanDefinition(beanType);
beanDefinition.setInstanceSupplier(MyConfiguration::new);
return beanDefinition;
}
/**
* Get the bean instance supplier for 'myBean'.
*/
private static BeanInstanceSupplier<MyBean> getMyBeanInstanceSupplier() {
return BeanInstanceSupplier.<MyBean>forFactoryMethod(MyConfiguration.class, "myBean")
.withGenerator((registeredBean) -> registeredBean.getBeanFactory().getBean(MyConfiguration.class).myBean());
}
/**
* Get the bean definition for 'myBean'.
*/
public static BeanDefinition getMyBeanBeanDefinition() {
Class<?> beanType = MyBean.class;
RootBeanDefinition beanDefinition = new RootBeanDefinition(beanType);
beanDefinition.setInstanceSupplier(getMyBeanInstanceSupplier());
return beanDefinition;
}
}| 生成的确切代码可能会有所不同，具体取决于 Bean 定义的性质。 |
您可以在上面看到，生成的代码创建了与@Configuration类，但以 GraalVM 可以理解的直接方式。
有一个 bean 定义myConfigurationbean，一个用于myBean.
当myBeaninstance 是必需的，则BeanInstanceSupplier被称为。
此提供商将调用myBean()方法myConfiguration豆。
| 在 Spring AOT 处理期间，您的应用程序将启动到 bean 定义可用为止。 在 AOT 处理阶段不会创建 Bean 实例。 |
Spring AOT 将为您的所有 bean 定义生成这样的代码。
当需要 bean 后处理时，它还会生成代码（例如，调用@Autowired方法）。
一ApplicationContextInitializer还将生成，Spring Boot 将使用它来初始化ApplicationContext当实际运行 AOT 处理的应用程序时。
尽管 AOT 生成的源代码可能很冗长，但它非常可读，并且在调试应用程序时很有帮助。
生成的源文件可以在target/spring-aot/main/sources使用 Maven 和build/generated/aotSources与 Gradle 一起。 |
提示文件生成
除了生成源文件外，Spring AOT 引擎还将生成 GraalVM 使用的提示文件。 提示文件包含 JSON 数据，这些数据描述了 GraalVM 应如何通过直接检查代码来处理它无法理解的内容。
例如，您可能在私有方法上使用 Spring 注释。 Spring 需要使用反射来调用私有方法，即使在 GraalVM 上也是如此。 当出现这种情况时，Spring 可以编写反射提示，以便 GraalVM 知道即使私有方法没有直接调用，它仍然需要在本机镜像中可用。
提示文件在META-INF/native-imageGraalVM 会自动获取它们。
生成的提示文件可以在target/spring-aot/main/resources使用 Maven 和build/generated/aotResources与 Gradle 一起。 |