SpringNative GraalVM 打包 SpringBoot 为 Windows 的 exe 应用程序

Posted 2022-09-01 catoop

SpringNative 目前还是 bate 版本，请注意使用，勿应用于生产！

官方文档：https://docs.spring.io/spring-native/docs/current/reference/htmlsingle/
官方代码：https://github.com/spring-projects-experimental/spring-native/

经过 graalvm 编译打包后生产的 exe（windows）或 Linux 可执行程序，为单文件，可以随处拷贝直接运行，启动速度非常快。

本文简要的概述一个 demo 的完成过程

环境安装

1、安装和配置 maven（略）
2、下载 GraalVM （本文社区版 graalvm-ce-java17-22.1.0）
3、下载 Visual Studio Installer，Windows 打包 exe 需要 c++ 环境

官方下载地址：https://github.com/graalvm/graalvm-ce-builds/releases

解压 graalvm-ce-java17-windows-amd64-22.1.0.zip 后配置环境变量，将 JAVA_HOME 指向解压后的目录，将 %JAVA_HOME%\\bin 追加到环境变量 Path 中（就是常规的 java 环境变量配置，只是把你 graalvm jdk 替代 java jdk 了）。

下载的 native-image-installable-svm-java17-windows-amd64-22.1.0.jar 文件在下面使用。

官方下载地址：https://visualstudio.microsoft.com/zh-hans/downloads/

运行下载的 VisualStudiosetup.exe

然后继续按照直至完成，结束后重启电脑（Windows 的东西就是烦）。

如下打开 “x64 Native Tools Command Prompt for VS 2022”

安装AOT编译器 native-image

命令操作【离线方式】

gu install --file native-image-installable-svm-java17-windows-amd64-22.1.0.jar

或者在命令中直接【在线】联网按照（推荐）

gu install native-image

查看已经安装的 native-image 版本

native-image --version

截图如下：

创建spring工程

使用 idea 创建，或者如下在 spring 官网上创建，组件添加 spring-native，为了验证项目运行，本例还添加了 webflux 做一个 /test/show 测试接口。

项目整体结构如下：

pom.xml 文件内容如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.7.1</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>spring-native-demo</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>spring-native-demo</name>
    <description>SpringNative project for Spring Boot</description>
    <properties>
        <java.version>17</java.version>
        <repackage.classifier/>
        <spring-native.version>0.12.0</spring-native.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.experimental</groupId>
            <artifactId>spring-native</artifactId>
            <version>$spring-native.version</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>io.projectreactor</groupId>
            <artifactId>reactor-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <classifier>$repackage.classifier</classifier>
                    <image>
                        <builder>paketobuildpacks/builder:tiny</builder>
                        <env>
                            <BP_NATIVE_IMAGE>true</BP_NATIVE_IMAGE>
                        </env>
                    </image>
                </configuration>
            </plugin>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.experimental</groupId>
                <artifactId>spring-aot-maven-plugin</artifactId>
                <version>$spring-native.version</version>
                <executions>
                    <execution>
                        <id>test-generate</id>
                        <goals>
                            <goal>test-generate</goal>
                        </goals>
                    </execution>
                    <execution>
                        <id>generate</id>
                        <goals>
                            <goal>generate</goal>
                        </goals>
                    </execution>
                </executions>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
    <repositories>
        <repository>
            <id>spring-releases</id>
            <name>Spring Releases</name>
            <url>https://repo.spring.io/release</url>
            <snapshots>
                <enabled>false</enabled>
            </snapshots>
        </repository>
    </repositories>
    <pluginRepositories>
        <pluginRepository>
            <id>spring-releases</id>
            <name>Spring Releases</name>
            <url>https://repo.spring.io/release</url>
            <snapshots>
                <enabled>false</enabled>
            </snapshots>
        </pluginRepository>
    </pluginRepositories>

    <profiles>
        <profile>
            <id>native</id>
            <properties>
                <repackage.classifier>exec</repackage.classifier>
                <native-buildtools.version>0.9.9</native-buildtools.version>
            </properties>
            <dependencies>
                <dependency>
                    <groupId>org.junit.platform</groupId>
                    <artifactId>junit-platform-launcher</artifactId>
                    <scope>test</scope>
                </dependency>
            </dependencies>
            <build>
                <plugins>
                    <plugin>
                        <groupId>org.graalvm.buildtools</groupId>
                        <artifactId>native-maven-plugin</artifactId>
                        <version>$native-buildtools.version</version>
                        <extensions>true</extensions>
                        <executions>
                            <execution>
                                <id>test-native</id>
                                <phase>test</phase>
                                <goals>
                                    <goal>test</goal>
                                </goals>
                            </execution>
                            <execution>
                                <id>build-native</id>
                                <phase>package</phase>
                                <goals>
                                    <goal>build</goal>
                                </goals>
                            </execution>
                        </executions>
                        <!--新增配置-->
                        <configuration>
                            <!--如果希望在运行时初始化包中的类使用 initialize-at-run-time -->
                            <!--如果希望在构建时初始化包中的类使用 initialize-at-build -->
                            <buildArgs>
                                --initialize-at-run-time=io.netty.util.internal.logging.Log4JLogger
                                --initialize-at-run-time=io.netty.handler.ssl.ReferenceCountedOpenSslContext
                                --initialize-at-run-time=io.netty.handler.ssl.JdkNpnApplicationProtocolNegotiator
                                --initialize-at-run-time=io.netty.handler.ssl.JettyNpnSslEngine
                                --initialize-at-run-time=io.netty.handler.ssl.ConscryptAlpnSslEngine
                                --initialize-at-run-time=io.netty.handler.ssl.BouncyCastleAlpnSslUtils
                            </buildArgs>
                        </configuration>
                    </plugin>
                </plugins>
            </build>
        </profile>
    </profiles>

</project>

默认生成的 pom 中的 native-buildtools.version 为 0.9.11 我打包编译不成功，一直出现文末的错误，后来改成 0.9.9 后成功。
源代码地址：https://github.com/xzxiaoshan/spring-native-demo

编译生成exe文件

还是打开 “x64 Native Tools Command Prompt for VS 2022”

在创建进行工程代码目录后执行命令 mvn clean package -DskipTests -Pnative 进行打包，然后要多等一会才能打包成功，这个打包速度也忒慢了，就一个普通 demo 就要好久，跟电脑的CPU和内存处理速度有关，就算电脑再好它也不快（执行过程中电脑变卡不要惊讶）。

运行测试

构建成功后，在项目的 target 目录中会看到对应的 exe 文件，双击即可打开运行，启动速度确实非常快！

然后浏览器访问 http://localhost:8080/test/show 验证结果。

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其他问题

我使用 native-maven-plugin 的 0.9.12（截稿时最新）不能正常编译，报错如下（暂未找到问题原因）：

Fatal error: Unsupported OptionOrigin: C:\\Users\\ADMINI~1\\AppData\\Local\\Temp\\native-image12860059531825023930args
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] BUILD FAILURE
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Total time:  18.721 s
[INFO] Finished at: 2022-07-07T09:21:29+08:00
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[ERROR] Failed to execute goal org.graalvm.buildtools:native-maven-plugin:0.9.11:build (build-native) on project springnative: Execution of D:\\JavaDev\\jdk\\graalvm-ce-java17-22.1.0\\bin\\native-image.cmd @C:\\Users\\ADMINI~1\\AppData\\Local\\Temp\\native-image12860059531825023930args returned non-zero result -> [Help 1]
[ERROR]
[ERROR] To see the full stack trace of the errors, re-run Maven with the -e switch.
[ERROR] Re-run Maven using the -X switch to enable full debug logging.
[ERROR]
[ERROR] For more information about the errors and possible solutions, please read the following articles:
[ERROR] [Help 1] http://cwiki.apache.org/confluence/display/MAVEN/MojoExecutionException

后改成版本为 0.9.9 后成功，如有其他大佬知道问题原因和解决方法，欢迎留言指导，谢谢！

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如果你只是体验 SpringNative GraalVM，记得体验完后将你的 JAVA_HOME 环境变量修改为你正常开发的 jdk，避免忘记修改导致问题。

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（END）