OpenJDK的“CRaC檢查點協調恢復” - foojay

現代應用兩難
如果你有一個長期執行的應用程式，預熱時間，可能在幾秒鐘到幾分鐘的範圍內，通常沒有問題。
但是，這些天來，Java應用程式經常被用於微服務環境，這意味著你可能有很多小的應用程式，它們只是執行了很短的時間，但會經常被重新啟動。
在這種情況下，JVM的預熱時間不是很有幫助，因為在微服務將被再次關閉之前，JVM可能甚至還沒有預熱好。

解決預熱問題的一個方法是提前編譯你的應用程式，並從中建立一個可以快速啟動的本地映象。
但原生映象的缺點是，一旦你的程式碼被靜態編譯為原生程式碼，你就會失去JVM可以進行的執行時優化的能力。

檢查點的協調恢復
那麼問題來了，是否有辦法保留JVM但減少其啟動時間？

答案是，是的，有：使用CRaC，即檢查點的協調恢復。
Azul公司的高階軟體工程師Anton Kozlov是圍繞這個主題的OpenJDK提案的幕後推手，你可以在相關的OpenJDK頁面上找到更多關於這個專案的資訊。

CRaC專案的重點是開發一個Java API，使得儲存和恢復JVM的狀態成為可能，包括當前執行的應用程式。
這個CRaC API是為了協調，加強檢查點/恢復，儘管在技術上檢查點/恢復在某些情況下不需要協調也可以實現。
使用這種方法可以使啟動時間從幾百秒大幅減少到幾十毫秒。
該建議依賴於Linux CRIU（Coordinated Resume In Userspace）專案，加上其他額外的方法。

檢查點的建立
這個想法是用你的應用程式啟動JVM，並對其進行預熱，直到它達到最佳效能。
一旦達到這個狀態，你就建立一個JVM的快照，即所謂的檢查點。
檢查點的建立意味著JVM的當前狀態將被儲存到檔案系統的一組檔案中。
現在你可以將JVM從這組檔案中恢復到一個正在執行的例項，但不需要對它進行預熱。
如果你考慮到部署在容器化環境中的微服務，你可以考慮啟動一個容器，在容器內預熱JVM，並通過停止容器建立一個檢查點。
下次你啟動這個容器時，它就可以從儲存的檢查點恢復JVM。

CRaC API
建立檢查點需要你的應用程式釋放其資源，如資料庫連線、HTTP連線和開啟的檔案，否則檢查點影像可能因依賴可能消失的資源而過時。
擬議的CRaC API提供了一些方法來幫助你在建立檢查點之前釋放資源，並在恢復檢查點的JVM之後連線你的資源。
首先，你需要實現 "jdk.crac "包中的資源介面。
這個介面提供了兩個方法，"beforeCheckpoint() "和 "afterRestore()"。
為了使其工作，你還需要通過呼叫 "Core.getGlobalContext().register() "將你的資源註冊到一個全域性上下文：

public class Main implements Resource {

  public Main() {
    Core.getGlobalContext().register(Main.this);
  }

  @Override
  public void beforeCheckpoint(Context<? extends Resource> context) throws Exception {
    // Free your resources here
  }

  @Override
  public void afterRestore(Context<? extends Restore> context) throws Exception {
    // Load your resources here
  }

}

入門

1. 獲取已經包含 CRaC 功能的OpenJDK 構建。
2. 在 GitHub 上獲取我建立的基本示例，讓您瞭解 CRaC 的工作原理。