將Java編譯為原生程式碼

霍丙南發表於2021-04-09
Java編譯

將Java編譯為原生程式碼

通常Java程式的執行流程為：將Java程式碼編譯為Byte Code（位元組碼），然後JVM執行引擎執行編譯好的Byte Code。這是一種中間語言的特性，它的好處就是可以做到平臺的無關性，一份程式碼可以在任意的平臺上執行。而且JVM語言採用了JIT（Just In Time）即時編譯技術，會將執行中的熱點程式碼（位元組碼）編譯為原生程式碼執行，提高程式碼執行效能。

雖然Java的這種中間語言+即時編譯的技術有很多優點，同時也有很多缺點。比如JVM執行引擎執行會比較佔用資源，而且JIT有熱載入的問題，所以執行的效能發揮不太穩定。對於軟體的釋出來說，我們通常會將JRE連同我們的應用程式一同釋出，這樣雖然能解決使用者PC上JRE版本與要求版本不一致問題，但是也增大了軟體包的體積。

針對上述JVM存在的問題，Oracel公司推出了一個名為GraalVM的專案，這個專案可以將Java位元組碼編譯為原生程式碼。編譯生成的原生程式碼無須JVM，可以直接在目標機器上執行。而且這種AOT（Ahead Of Time）的編譯方式並不會對效能造成太大的影響，同時它還能夠減少執行時的記憶體佔用與CPU資源消耗。具體的其他特性，可以檢視GraalVM官網。

GraalVM安裝（OSX）

GraalVM JDK可以與你本機的JDK互補的存在，GraalVM並沒有提供相應的安裝程式，而是以壓縮的包的形式進行釋出，你可以從Github上進行下載：https://github.com/graalvm/graalvm-ce-builds/releases/tag/vm-21.0.0.2

下載完畢後解壓縮至相應目錄即可。

安裝完畢GraalVM之後，你可以安裝native-image原生程式碼編譯工具，這個工具需要依賴於GraalVM，所以在安裝這個工具前，請先安裝GraalVM。native-image原生程式碼編譯工具也可以在上文中的Github倉庫中進行下載，它也是壓縮包的形式進行釋出的，下載下來解壓即可。但是與GraalVM不同的是這個工具並不是開箱即用，而是需要一些配置。

sudo xattr -r -d com.apple.quarantine /path/to/GRAALVM_HOME

<GraalVM安裝目錄>/Contents/Home/bin/gu install native-image

執行完這個命令後，native-image就會安裝到GraalVM的bin目錄下。

測試編譯原生程式碼

Java原始碼：

public class Test
{
  public static void main(String... args)
  {
    System.out.println("Hello world");
  }
}

將原始碼編譯為位元組碼：

javac Test.java

將位元組碼編譯為原生程式碼：

native-image Test

相關文章