GraalVM?native-image編譯后quarkus的超音速啟動
前言
quarkus號稱超音速亞原子JAVA為Graalvm量身定制的java堆棧，是否名副其實呢？下面就來看看真實情況如何。動手前先簡單介紹下Graalvm，它是oracle出品的一個AOT編譯器，可以將應(yīng)用程序編譯成本地映像，通俗的說可以將java編譯成機器可直接執(zhí)行的程序，可以參考go語言的編譯輸出產(chǎn)物。而且graalvm不僅僅支持java，對其他語言也有很好的支持。下面先看一張quarkus的java應(yīng)用程序在傳統(tǒng)的vm下面和graalvm下面的資源占用圖。
graalvm：https://www.graalvm.org/
native-image編譯配置
<profiles>
<profile>
<id>native</id>
<activation>
<property>
<name>native</name>
</property>
</activation>
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>io.quarkus</groupId>
<artifactId>quarkus-maven-plugin</artifactId>
<version>${quarkus-plugin.version}</version>
<executions>
<execution>
<goals>
<goal>native-image</goal>
</goals>
<configuration>
<enableHttpUrlHandler>true</enableHttpUrlHandler>
<reportErrorsAtRuntime>true</reportErrorsAtRuntime>
</configuration>
</execution>
</executions>
</plugin>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-failsafe-plugin</artifactId>
<version>${surefire-plugin.version}</version>
<executions>
<execution>
<goals>
<goal>integration-test</goal>
<goal>verify</goal>
</goals>
<configuration>
<systemPropertyVariables>
<native.image.path>${project.build.directory}/${project.build.finalName}-runner</native.image.path>
<java.util.logging.manager>org.jboss.logmanager.LogManager</java.util.logging.manager>
<maven.home>${maven.home}</maven.home>
</systemPropertyVariables>
</configuration>
</execution>
</executions>
</plugin>
</plugins>
</build>
</profile>
</profiles>在pom文件中使用profile新增了一個native編譯環(huán)境，引入了quarkus的編譯插件，并激活了native的編譯。實際上，這個插件只會幫你將graalvm編譯指令編排好，graalvm的環(huán)境還需要你自己搭建，quarkus每個迭代的版本會針對特定的graalvm版本做優(yōu)化，所以不是所有的版本都相互兼容的。比如quarkus1.5.final版本兼容graalvm19.x版本，最新的quarkus1.6.final支持graalvm20.1.1版本，各版本下載地址，下載下來后，和配置java環(huán)境一樣，將目錄添加到GRAALVM_HOME環(huán)境變量中即可，如：
最終quarkus的maven編譯插件會幫我們生成一條這樣的graalvm編譯指令，如：
F:\runtime\graalvm-ce-java8-19.3.1\bin\native-image.cmd -J-Dsun.nio.ch.maxUpdateArraySize=100 -J-Djava.util.logging.manager=org.jboss.logmanager.LogManager -J-DCoordinatorEnvironmentBean.transactionStatusManagerEnable=false -J-Dvertx.logger-delegate-factory-class-name=io.quarkus.vertx.core.runtime.VertxLogDelegateFactory -J-Dvertx.disableDnsResolver=true -J-Dio.netty.leakDetection.level=DISABLED -J-Dio.netty.allocator.maxOrder=1 -J-Duser.language=zh -J-Dfile.encoding=UTF-8 --initialize-at-run-time=java.net.Inet4Address -H:+TraceClassInitialization --initialize-at-build-time= -H:InitialCollectionPolicy=com.oracle.svm.core.genscavenge.CollectionPolicy$BySpaceAndTime -H:+JNI -jar kk-org-thansfer-admin-1.0-SNAPSHOT-runner.jar -H:FallbackThreshold=0 -H:+ReportUnsupportedElementsAtRuntime -H:+ReportExceptionStackTraces -H:+AddAllCharsets -H:+IncludeAllTimeZones -H:EnableURLProtocols=http,https --enable-all-security-services -H:-UseServiceLoaderFeature -H:+StackTrace kk-org-thansfer-admin-1.0-SNAPSHOT-runner
以上就是quarkus集成graalvm編譯環(huán)境的所有內(nèi)容了，但是graalvm在windows系統(tǒng)下的編譯并不友好，博主嘗試過很多方法，包括通過docker容器掛載編譯，都宣告失敗了，所以如果你也有同樣的問題，看下我們的異常是否一樣：
[ERROR] Failed to execute goal io.quarkus:quarkus-maven-plugin:1.6.0.Final:native-image (default) on project kk-org-thansfer-admin: Failed to generate native image: io.quarkus.builder.BuildException: Build failure: Build failed due to errors [ERROR] [error]: Build step io.quarkus.deployment.pkg.steps.NativeImageBuildStep#build threw an exception: java.lang.RuntimeException: Failed to build native image [ERROR] at io.quarkus.deployment.pkg.steps.NativeImageBuildStep.build(NativeImageBuildStep.java:366) [ERROR] at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method) [ERROR] at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62) [ERROR] at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43) [ERROR] at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498) [ERROR] at io.quarkus.deployment.ExtensionLoader$2.execute(ExtensionLoader.java:932) [ERROR] at io.quarkus.builder.BuildContext.run(BuildContext.java:277) [ERROR] at org.jboss.threads.ContextClassLoaderSavingRunnable.run(ContextClassLoaderSavingRunnable.java:35) [ERROR] at org.jboss.threads.EnhancedQueueExecutor.safeRun(EnhancedQueueExecutor.java:2046) [ERROR] at org.jboss.threads.EnhancedQueueExecutor$ThreadBody.doRunTask(EnhancedQueueExecutor.java:1578) [ERROR] at org.jboss.threads.EnhancedQueueExecutor$ThreadBody.run(EnhancedQueueExecutor.java:1452) [ERROR] at java.lang.Thread.run(Thread.java:745) [ERROR] at org.jboss.threads.JBossThread.run(JBossThread.java:479) [ERROR] Caused by: java.lang.RuntimeException: Image generation failed. Exit code: -1073741819 [ERROR] at io.quarkus.deployment.pkg.steps.NativeImageBuildStep.imageGenerationFailed(NativeImageBuildStep.java:416) [ERROR] at io.quarkus.deployment.pkg.steps.NativeImageBuildStep.build(NativeImageBuildStep.java:344) [ERROR] ... 12 more [ERROR] -> [Help 1]
不過別慌，博主還沒放棄，下面通過docker多段鏡像編排解決問題，上面貼的pom配置代碼別刪
docker多段鏡像編排
## Stage 1 : build with maven builder image with native capabilities FROM quay.io/quarkus/centos-quarkus-maven:20.1.0-java8 AS build COPY pom.xml /usr/src/app/ COPY src /usr/src/app/src USER root RUN chown -R quarkus /usr/src/app USER quarkus RUN mvn -f /usr/src/app/pom.xml -Pnative clean install -Dmaven.test.skip=true -Denv=DEV ## Stage 2 : create the docker final image FROM registry.access.redhat.com/ubi8/ubi-minimal WORKDIR /work/ COPY --from=build /usr/src/app/target/*-runner /work/application # set up permissions for user `1001` RUN chmod 775 /work /work/application \ && chown -R 1001 /work \ && chmod -R "g+rwX" /work \ && chown -R 1001:root /work EXPOSE 8080 USER 1001 CMD ["./application", "-Dquarkus.http.host=0.0.0.0"]
第一階段，基于quarkus的centos基礎(chǔ)鏡像，里面內(nèi)置了graalvm環(huán)境，然后我們只需要將代碼和pom配置copy進(jìn)系統(tǒng)里，同鏡像里的環(huán)境編譯成native-image，然后第二段，基于小紅帽的基礎(chǔ)鏡像運行環(huán)境，將構(gòu)建的產(chǎn)物copy進(jìn)去，如此即完成了docker容器的構(gòu)建。不過這樣的方式構(gòu)建，所有的依賴都是即時下載的，對本地網(wǎng)絡(luò)要求會比較高，整體編譯時長會比較長。網(wǎng)絡(luò)稍微一抖動就會編譯失敗，所以最好在pom里配置下國內(nèi)比較快的maven倉庫，比如阿里云的maven倉庫。還有，在graalvm編譯階段，會非常的吃內(nèi)存，這個時候它會加載所有的代碼用于靜態(tài)分析，這塊內(nèi)容阿里巴巴的jvm團隊有做過優(yōu)化，后面可能會來做一個分享。
可能遇到的問題，graalvm是在編譯時初始化的，所有有些依賴如果只能運行時初始化，可以在quarkus中添加如下的配置：
quarkus.native.additional-build-args=--initialize-at-run-time=java.net.Inet4Address
效果展示
docker編譯雖然會比較慢，但是最后還是成功了，下面展示下quarkus的神奇之處，當(dāng)鏡像成功運行起來那一刻，博主還是按捺不住心中的喜悅之情，他么的跟中了500W似的，注意，博主的這個程序不是簡單的hello，而是有數(shù)據(jù)源又接口的生產(chǎn)級CURD的程序。
native-image啟動時間
jvm下的啟動時間
除了啟動時間提升了n倍之外，內(nèi)存占用也是非常感人，native-image在容器里面總內(nèi)存占用才90M，而在jvm下面應(yīng)用的內(nèi)存占用就要300M左右了。即使如此，相比于spring boot的動輒1G的內(nèi)存占用，也已經(jīng)表現(xiàn)的十分的優(yōu)秀了。
結(jié)語
當(dāng)應(yīng)用啟動起來才1s不到的時候，博主是發(fā)自內(nèi)心的高興呀，quarkus的超音速亞原子是名副其實的。雖然目前graalvm還有諸多的問題，比如編譯環(huán)境兼容性，對第三方依賴的兼容性，博主引入的dubbo就會有問題，最后只能排除，不過quarkus體系的依賴都是經(jīng)過優(yōu)化的，可以放心的使用。不過不用擔(dān)心，我相信graalvm技術(shù)是java主力探索方向，是未來。而且有阿里巴巴這種級別的jvm團隊一起在優(yōu)化，graalvm會越來越成熟。博主已經(jīng)迫不及待的要在下一個項目用起來了，有任何quarkus和graalvm兩個的問題都可以找我哦
以上就是GraalVM native-image編譯后quarkus的超音速啟動的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于GraalVM native-image編譯后quarkus的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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