SpringBoot3.0 +GraalVM21 + Docker 打包成可执行文件-EW帮帮网

SpringBoot3.0 +GraalVM21 + Docker 打包成可执行文件

前言

随着时代的飞速发展，JDK 17 及以上版本开始支持通过 GraalVM 将运行在 JVM 上的 jar 包直接打包成可在操作系统上运行的原生可执行文件。这一特性能使开发者在某些场景下更加灵活地部署 Java 程序。

在云原生时代的背景下，Java 语言引以为傲的“一次编译，处处运行”的传统优势，似乎已逐渐不再成为关键竞争点。当前，通过 Docker 等容器化工具，我们可以轻松将应用环境和程序打包为镜像，再借助 Kubernetes 等编排工具高效部署和运行。这种方式使得 Java 的传统跨平台特性在现代云环境中已被进一步抽象化。

然而，GraalVM 带来的原生可执行文件能力为 Java 打开了新局面。不依赖 JVM，即可将程序以原生形式在目标操作系统上运行，这不仅显著提升了启动速度，还极大降低了运行时成本。这一优势为开发者提供了一种更加轻量化、高效的运行方式，是云原生场景下优化 Java 应用的重要工具。

SpringBoot3.0

SpringBoot3.0将最低的JDK版本变为17，自然后续的更新也支持了GraalVM的打包功能，所以我们进行服务端开发的时候可以直接利用SpringBoot集成的打包方式来快速打包成可执行文件。

docker

利用dockerfile明确运行环境和自动进行打包方式的执行可以做到另一种“跨平台”。

具体操作

初始化SpringBoot3.0的服务

进入start.spring.io
springboot项目初始化界面
我们先初始化好一个3.0的项目，注意右侧的依赖要加上插件GraalVM-native的支持。
初始化完毕后我们可以得到如下项目的pom，核心是GraalVM的maven插件支持

<build>
		<plugins>
			<plugin>
				<groupId>org.graalvm.buildtools</groupId>
				<artifactId>native-maven-plugin</artifactId>
			</plugin>
			<plugin>
				<groupId>org.springframework.boot</groupId>
				<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
			</plugin>
		</plugins>
	</build>

构建一个接口用于服务启动后的功能测试
在这里插入图片描述

maven插件查看

此时我们观察右侧的maven插件位置，如果使用的是IDEA则直接根据图片中的顺序执行即可得到可执行的二进制文件。
idea执行顺序
当然了，由于我们后续还要编写dockerfile，所以直接使用工具难免不知道具体的命令是什么，所以我们可以一点一点的用命令行来执行

# 打包操作
mvn clean compile package
# springboot:aot操作
mvn spring-boot:process-aot

aot操作完成后我们会发现在target目录下多了一堆奇奇怪怪的文件。

由于Java是一种动态语言，像SpringBoot很多地方都用到了反射，在进行GraalVM的native打包之前需要明确哪些是反射的类进行静态编译，具体可以去官网了解一下。

aot的结果

正式打包

好，我们继续开始native-image的打包:

mvn -DskipTests native:compile

打包过程会比较漫长，大家以前应该都写过诸如C、C++、rust等需要编译的语言，所以请大家耐心等待。
native-image日志
我们会发现似乎我们未来的可执行文件是Serial GC。
成功结果
看到上面的画面基本上就是打包成功了，并且我们会发现可执行文件在/target目录下，于是我们直接开始执行:

cd target
./test-graalvm

启动成功，观察到监听的端口是8080
native启动
发现这个unix可执行文件可不小啊
文件大小
请求一下接口发现请求成功
请求接口

编写dockerfile来进行CI/CD

云原生时代，我们直接利用docker进行跨平台操作。

明确编译期间的镜像

我们希望将java程序打包成可执行文件可以利用官网提供的docker镜像
官网graalvm + linux环境镜像的地址
当然我们进入地址后要注意观察下面几个文字:

21.0.0代表是GraalVM21版本
ol9代表运行的环境是oraclelinux:9-slim （伏笔）

在docker上执行命令

docker pull ghcr.io/graalvm/graalvm-community:21.0.2-ol9-20240116

我们下载到这个包含了native-image的运行底层库和运行环境和jdk21环境的镜像后，还需要做一件事，因为我们程序是基于maven进行构建的，所以我们需要基于该镜像构建一个带有maven的镜像，所以受累我们要先写一个构建环境的dockerfile。

# 使用 GraalVM 官方镜像为基础
FROM ghcr.io/graalvm/graalvm-community:21.0.2-ol9-20240116
# 设置 Maven 的版本和相关路径
ENV MAVEN_VERSION=3.9.9
ENV MAVEN_HOME=/usr/share/maven
ENV PATH=$MAVEN_HOME/bin:$PATH
# 安装 Maven
RUN curl -fsSL https://downloads.apache.org/maven/maven-3/${MAVEN_VERSION}/binaries/apache-maven-${MAVEN_VERSION}-bin.tar.gz \
    | tar -xz -C /usr/share && mv /usr/share/apache-maven-${MAVEN_VERSION} /usr/share/maven
# 验证 Maven 和 GraalVM 的 native-image
RUN java -version && mvn --version && native-image --version
# 设置工作目录
WORKDIR /app
# 将自定义的 settings-pdk.xml 替换为 Maven 的用户级配置 settings.xml
COPY ./settings-pdk.xml /root/.m2/settings.xml
# 选择默认启动命令（可选）
CMD ["bash"]

这里我们选择的maven版本是3.9,9，同时里面有一句

COPY ./settings-pdk.xml /root/.m2/settings.xml

这个目的是将我本地的settings.xml替换掉默认的xml，避免由于一些特殊原因拉不到镜像的情况。

settings-pdk.xml的文件位置一定要和Dockerfile同级，否则可能会找不到
执行如下命令构建新的镜像

docker build -t pdk-graalvm21-ol9-20240116-mvn3.9.9 .

构建一个镜像出来，注意后面还有一个 " . "
当然也可以直接去我的仓库下载(我不知道能不能直接下载到)

docker pull speaive/pdk-graalvm21-ol9-20240116-mvn3.9.9:latest

开始编写编译的dockerfile

我们本地想必一定已经有了该镜像了，那我们基于刚才利用maven的一揽子操作来写一个打包的DockerFile吧
根目录下创建一个Dockerfile文件
创建好dockerfile

FROM pdk-graalvm21-ol9-20240116-mvn3.9.9 AS build

# 设置工作目录
WORKDIR /app

COPY . .

# clean + package
RUN mvn clean compile package

RUN mvn install
# 执行AOT编译
RUN mvn spring-boot:process-aot
# 执行native-image编译
RUN mvn -DskipTests native:compile
# 切换工作目录到target下
WORKDIR /app/target
# 指定端口是808
EXPOSE 8080
CMD ["/app/target/test-graalvm"]

直接执行一下

 docker build -t test-graalvm-image .

看到执行结束后出现的新的镜像

当然我们观察镜像会发现一个离谱的事

居然1.25G
这也太大了

因为我们把GraalVM和maven等工具链都打包到里面了，所以为了瘦身，我们只需要保留基础的oraclelinux:9-slim即可。

# ==========================================================
# 第一阶段：基于现有基础镜像完成 Maven 构建和 GraalVM 编译 (Build Stage)
# ==========================================================
FROM pdk-graalvm21-ol9-20240116-mvn3.9.9 AS build

# 设置工作目录
WORKDIR /app

COPY . .

RUN cat /root/.m2/settings.xml

# clean + package
RUN mvn clean compile package

RUN mvn install


# 执行AOT编译
RUN mvn spring-boot:process-aot

# 执行native-image编译
RUN mvn -DskipTests native:compile


# ==========================================================
# 第二阶段：精简运行环境 (Runtime Stage)
# ==========================================================
FROM oraclelinux:9-slim AS runtime

# 设置工作目录
WORKDIR /app

# 将构建阶段的原生可执行文件复制到运行镜像
COPY --from=build /app/target/test-graalvm /app/test-graalvm

# 确保可执行文件有运行权限
RUN chmod +x /app/test-graalvm

# 暴露服务使用的端口
EXPOSE 8082

# 设置启动命令（运行原生二进制文件）
CMD ["/app/test-graalvm"]

执行完毕后发现镜像大小变小了
小镜像

tips:绑定端口的时候记得看一眼配置文件的端口是啥，别对不上到时候connect-refuse了

查看执行日志和结果
我绑的8082
在这里插入图片描述
执行结果

完结撒花

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