java~graalVM虛擬機器

张占岭發表於2024-04-30
JavaLVM虛擬機

GraalVM

GraalVM 是一種高效能、通用的虛擬機器，由 Oracle 公司開發。它支援多種程式語言（如 Java、JavaScript、Python 等），並提供了即時編譯器、AOT 編譯器等功能。GraalVM 的主要特點包括：

  1. 高效能：GraalVM 提供了優秀的即時編譯器，能夠將程式在執行時快速編譯成原生代碼，從而提高執行效率。
  2. 多語言支援：除了支援 Java 之外，GraalVM 還支援其他多種程式語言，可以在同一個虛擬機器中執行不同語言的程式。
  3. AOT 編譯：GraalVM 支援提前（Ahead of Time）編譯，能夠將程式編譯成本地可執行檔案，減少啟動時間和記憶體佔用。
  4. 嵌入式引擎：GraalVM 提供了 JavaScript 引擎，可以作為嵌入式引擎使用，方便在 Java 應用中執行 JavaScript 程式碼。
  5. 生態系統：GraalVM 生態系統豐富，支援各種工具和框架，如 GraalVM Native Image、Truffle 框架等。

總的來說，GraalVM 是一款功能強大、靈活多樣的虛擬機器，適合用於構建高效能、多語言混合的應用程式，並且在雲端計算、大資料等領域有著廣泛的應用前景。

GraalVM 和 JVM 的關係

既然叫做VM，那肯定和 JVM 有關係的吧。JVM 全稱 Java 虛擬機器，我們都知道，Java 程式是執行在虛擬機器上的，虛擬機器提供 Java 執行時，支援解釋執行和部分的（JIT）即時編譯器，並且負責分配和管理 Java 執行所需的記憶體，我們所說的各種垃圾收集器都工作在 JVM 中。

比如 Oracle JDK、OpenJDK ，預設的 JVM 是 HotSpot 虛擬機器，這是當前應用最廣泛的一個虛擬機器。我們平時見到的各種將虛擬機器的書籍、文章、面試題，基本上都是說的 HotSpot 虛擬機器。

除此之外，還有一些商用，或者說小眾的虛擬機器存在，比如IBM 的J9 JVM，商用的 Zing VM 等。

GraalVM 可以完全取代上面提到的那幾種虛擬機器，比如 HotSpot。把你之前執行在 HotSpot 上的程式碼直接平移到 GraalVM 上，不用做任何的改變，甚至都感知不到，專案可以完美的執行。

但是 GraalVM 還有更廣泛的用途，不僅支援 Java 語言，還支援其他語言。這些其他語言不僅包括嫡系的 JVM 系語言，例如 Kotlin、Scala，還包括例如 JavaScript、Nodejs、Ruby、Python 等。

GraalVM 和JDK有什麼關係

  • Java 虛擬機器都是內建在 JDK 中的，比如Orcale JDK、OpenJDK，預設內建的都是 HotSpot 虛擬機器，這是當前應用最廣泛的一個虛擬機器。
  • GraalVM 也是一種 JDK，一種高效能的 JDK。完全可以用它替代 OpenJDK、Orcale JDK。
  • GraalVM 可以完全取代上面提到的那幾種虛擬機器，比如 HotSpot。把你之前執行在 HotSpot 上的程式碼直接平移到 GraalVM 上，不用做任何的改變，甚至都感知不到，專案可以完美的執行。
  • GraalVM 還有更廣泛的用途，不僅支援 Java 語言，還支援其他語言。這些其他語言不僅包括嫡系的 JVM 系語言，例如 Kotlin、Scala，還包括例如 JavaScript、Nodejs、Ruby、Python 等。

AOT編譯

AOT（Ahead of Time）編譯是一種在程式執行之前將程式碼編譯成本地機器碼的編譯方式。與傳統的 JIT（Just-In-Time）編譯相對應，AOT 編譯在程式執行之前就完成了編譯過程，生成可執行檔案，從而避免了執行時的即時編譯開銷。

AOT 編譯的主要優點包括：

  1. 啟動效能最佳化：AOT 編譯可以將程式預先編譯成本地機器碼，減少了程式啟動時的編譯時間，加快了啟動速度。

  2. 記憶體佔用最佳化：AOT 編譯可以減少執行時的記憶體佔用，因為不需要在執行時再進行編譯，節省了記憶體空間。

  3. 安全性提高：AOT 編譯可以在編譯時進行更多的靜態分析和最佳化，提高了程式碼的安全性和穩定性。

然而，AOT 編譯也存在一些缺點，比如失去了 JIT 編譯的動態最佳化能力，可能導致一些無法被預測的效能問題；同時，AOT 編譯會增加構建和部署的複雜性，因為需要提前確定編譯目標平臺等因素。

總的來說，AOT 編譯適合於那些對啟動速度和記憶體佔用有較高要求的場景，比如移動應用、雲原生應用等領域。在 GraalVM 等技術中，AOT 編譯得到了廣泛的應用，並取得了顯著的效果。

springboot打包到graalVM映象

要將 Spring Boot 程式打包成 Docker 映象，並使用 GraalVM 作為基礎映象，可以按照以下步驟進行操作：

  1. 準備 Dockerfile：在專案根目錄下建立一個名為 Dockerfile 的檔案，內容如下所示：
# 使用 GraalVM 作為基礎映象
FROM oracle/graalvm-ce:latest

# 設定工作目錄
WORKDIR /app

# 複製編譯好的 Spring Boot 可執行檔案到映象中
COPY target/<your-spring-boot-jar>.jar app.jar

# 執行 Spring Boot 應用
CMD ["java", "-jar", "app.jar"]

  1. 構建 Spring Boot 可執行 JAR 檔案：確保你的 Spring Boot 專案已經編譯打包成可執行的 JAR 檔案。

  2. 構建 Docker 映象：在專案根目錄下執行以下命令來構建 Docker 映象：

docker build -t your-image-name .

其中，your-image-name 是你自定義的映象名稱。

  1. 執行 Docker 容器：執行剛剛構建的 Docker 映象：
docker run -p 8080:8080 your-image-name

這樣就可以將 Spring Boot 程式打包成使用 GraalVM 作為基礎映象的 Docker 映象，併成功執行在 Docker 容器中了。需要注意的是，GraalVM 提供了適用於 Docker 的基礎映象，可以方便地整合到 Docker 構建流程中。

參考：https://www.cnblogs.com/fengzheng/p/16986535.html

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