背景如下：

> 最近由于某些原因，需要做一個(gè)自帶運(yùn)行環(huán)境的程序。由于各種原因，選定了 Java 和 Python 作為備選語(yǔ)言。但是 Java 由于 JRE 的臃腫（100M+）以及 Spring Boot 的日漸臃腫（helloworld 15M），需要在這兩方面進(jìn)行 size 的縮減。

基于 Spring Boot + MyBatis Plus + Vue & Element 實(shí)現(xiàn)的后臺(tái)管理系統(tǒng) + 用戶小程序，支持 RBAC 動(dòng)態(tài)權(quán)限、多租戶、數(shù)據(jù)權(quán)限、工作流、三方登錄、支付、短信、商城等功能

環(huán)境

系統(tǒng) ：Ubuntu 16.04

GraalVM ：GraalVM Community 21.3.0 (Based on OpenJDK 11.0.13)

基于 Spring Cloud Alibaba + Gateway + Nacos + RocketMQ + Vue & Element 實(shí)現(xiàn)的后臺(tái)管理系統(tǒng) + 用戶小程序，支持 RBAC 動(dòng)態(tài)權(quán)限、多租戶、數(shù)據(jù)權(quán)限、工作流、三方登錄、支付、短信、商城等功能

環(huán)境準(zhǔn)備

關(guān)鍵配置

環(huán)境變量設(shè)置

exportJAVA_HOME=/path/to/
exportPATH=/path/to//bin:$PATH

安裝 native-image

guinstallnative-image

安裝 native-image 需要的組件

apt-getinstallbuild-essentiallibz-devzlib1g-dev

注意 ：這里有個(gè)其他文章都沒有提到的坑。ld 需要更新到 2.26+，不然在構(gòu)建過(guò)程中會(huì)報(bào)告莫名其妙的異常（這里我耗了大半天）。

apt-getinstallbinutils-2.26

另一個(gè)坑

最開始我是在一臺(tái) aliyun 的機(jī)器上實(shí)驗(yàn)的，沒有注意到內(nèi)存問(wèn)題，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到異常中斷。排查 syslog 發(fā)現(xiàn)是 OOMKiller。排查發(fā)現(xiàn)我的可用內(nèi)存只有 4G。

后改為在本機(jī)機(jī)器 VMware 里的 Ubuntu 操作，內(nèi)存分配到 8G。經(jīng)觀察，native-image 打包過(guò)程中會(huì)用到 5.2G 左右的內(nèi)存，所以這里要注意一下。

至此，環(huán)境準(zhǔn)備完成。

打包

helloworld 的嘗試就跳過(guò)了，網(wǎng)上一搜一堆。先了解一下打包命令。

項(xiàng)目依賴

主要用到了 solon、solon-api、h2、weed3、logback、slf4j、jlhttp 等包。

首先，通過(guò) Maven 把我的項(xiàng)目 solondemo 打包為可以運(yùn)行的 jar，確保通過(guò)。

java-jarsolondemo.jar

可以正常運(yùn)行并訪問(wèn)。然后把 solondemo.jar 上傳到前面準(zhǔn)備好的 GraalVM 環(huán)境。

首先，需要使用 GraalVM 提供的配置工具，對(duì)想要打包的程序的一些靜態(tài)分析無(wú)法分析到的信息進(jìn)行采集。

如果你確認(rèn)項(xiàng)目沒有使用任何反射、代理等特性，可以省略這一步。執(zhí)行

java-agentlib:native-image-agent=config-output-dir=./config/-jarsolondemo.jar

執(zhí)行后，最好能跑一跑 testcase，盡量保證代碼覆蓋率 100%，避免打包后遇到 classnotfound。

執(zhí)行完成后，終止執(zhí)行。

如果需要多次運(yùn)行采集信息 可以使用如下命令再次執(zhí)行，工具會(huì)自動(dòng)合并采集結(jié)果而不是覆蓋。

java-agentlib:native-image-agent=config-merge-dir=./config/-jarsolondemo.jar

執(zhí)行結(jié)束，config 下生成如下 5 個(gè)文件：

jni-config.json
predefined-classes-config.json
proxy-config.json
reflect-config.json
resource-config.json
serialization-config.json

坑又來(lái)了

根據(jù)網(wǎng)上的 說(shuō)法，可以通過(guò)指定 -H:ConfigurationFileDirectories=./config 的方式來(lái)使用前面生成的配置文件。

但是，最后老是會(huì)把 -H:ConfigurationFileDirectories= 認(rèn)為是指定的生成文件名，然而根據(jù)文檔，-H:Name=xxx 才是指定輸出文件名的參數(shù)。

注意 ：這個(gè)問(wèn)題是開始在 CentOS 上操作遇到的，最后我在 Ubuntu 上又嘗試用這種方式指定配置文件的時(shí)候，它生效了，原因未知。

我采用了另外一種配置方式。把這些文件打包到 jar 包的 META-INF/native-image 目錄下。

打包命令：

native-image-jarsolondemo.jar--allow-incomplete-classpath-H:+ReportExceptionStackTraces--enable-http

這個(gè)命令也是經(jīng)過(guò)反復(fù)多次嘗試最終得出的可用命令，嘗試的過(guò)程就略去3W字了。

注意 ：如果你的應(yīng)用需要對(duì)外提供 HTTP 服務(wù)，必須加上配置 --enable-http。如果提供 HTTPS 服務(wù)，則必須加 --enable-https。否則哪怕運(yùn)行起來(lái)了訪問(wèn)也永遠(yuǎn)是 500。打包成功，目錄下生成 solondem 文件。

執(zhí)行運(yùn)行：運(yùn)行成功了，但是插件沒加載。翻閱 solon 源碼，發(fā)現(xiàn)插件加載的流程大致如下：

通過(guò)反復(fù)添加日志排查，發(fā)現(xiàn)：

在 graalvm native-image 下運(yùn)行，這里掃描到 META-INF/solon 這個(gè)目錄的 type，不是 file/jar，而是 resource。

所以到了這里自然就無(wú)法遍歷目錄下的文件了。于是我嘗試讓 resource 類型也走 file 的方式去掃描。

調(diào)研搜索后發(fā)現(xiàn)，GraalVM 內(nèi)部資源管理自己實(shí)現(xiàn)了一套 FileSystem，URL 描述符定義為 resource，有一套自定義的 API（由于時(shí)間有限，暫未深入研究）。

對(duì)本來(lái)是目錄類型的 resource 使用 File 方式去處理，得到的結(jié)果是 file not exists！但是對(duì)于確定的文件，是可以正常讀取的。

于是我考慮預(yù)處理，在 GraalVM 外面就先把能掃描到的文件清單提取出來(lái)，通過(guò)配置的方式，插件掃描的時(shí)候直接返回預(yù)置的文件清單。

因?yàn)楸镜貓?zhí)行是可以正常掃描的，所以我在掃描結(jié)束的時(shí)候，增加一個(gè)輸出：

然后在配置中添加：

scan 流程做如下修改

插件掃描成功并運(yùn)行。

掃描注解也有同樣的問(wèn)題，排查過(guò)程與配置文件掃描類似，解決方案已與配置文件掃描的解決方案合并，略去 3萬(wàn)字。

至此，主框架已經(jīng)可以 run 起來(lái)了，但是嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù) h2 還在作妖。

但是我嘗試按照他們說(shuō)的 使用 1.4.199 版本，卻仍然各種異常。沒辦法，下載 h2 源碼 加 log 排查吧。

首先，這里報(bào)空指針，那么唯一的可能就是 defaultProvider 為空。分析 defaultProvider 初始化過(guò)程：

發(fā)現(xiàn)了 Class.forName，以及吃掉了異常：

e.printStackTrace();

打包，再來(lái)運(yùn)行：

Causedby:java.lang.ClassNotFoundException
......
org.h2.store.fs.disk.FilePathDisk

好嘛。native-image 的 agent 居然沒有把這個(gè)掃出來(lái)。手動(dòng)把這些添加到 reflect-config.json 里面，再打包運(yùn)行。又報(bào)了個(gè)別的 class not found。再添加，再打包。

[
........,
{
"name":"org.h2.store.fs.FilePathDisk",
"methods":[{"name":"","parameterTypes":[]}]
},
{
"name":"org.h2.store.fs.FilePathMem",
"methods":[{"name":"","parameterTypes":[]}]
},
{
"name":"org.h2.store.fs.FilePathMemLZF",
"methods":[{"name":"","parameterTypes":[]}]
},
{
"name":"org.h2.store.fs.FilePathNioMem",
"methods":[{"name":"","parameterTypes":[]}]
},
{
"name":"org.h2.store.fs.FilePathNioMemLZF",
"methods":[{"name":"","parameterTypes":[]}]
},
{
"name":"org.h2.store.fs.FilePathNioMapped",
"methods":[{"name":"","parameterTypes":[]}]
},
{
"name":"org.h2.store.fs.FilePathAsync",
"methods":[{"name":"","parameterTypes":[]}]
},
{
"name":"org.h2.store.fs.FilePathZip",
"methods":[{"name":"","parameterTypes":[]}]
},
{
"name":"org.h2.store.fs.FilePathRetryOnInterrupt",
"methods":[{"name":"","parameterTypes":[]}]
},
{
"name":"org.h2.store.fs.FilePathNio",
"methods":[{"name":"","parameterTypes":[]}]
},
{
"name":"org.h2.store.fs.FilePathSplit",
"methods":[{"name":"","parameterTypes":[]}]
},
{
"name":"org.h2.mvstore.db.MVTableEngine",
"methods":[{"name":"","parameterTypes":[]}],
"allDeclaredFields":true
}
]

成了！

訪問(wèn)接口、增刪改查、靜態(tài)頁(yè)面 、日志都 OK 了。

幸福來(lái)得如此突然。

總結(jié)

最終可用的打包命令

native-image-jarsolondemo.jar--allow-incomplete-classpath-H:+ReportExceptionStackTraces--enable-http

ld 需要升級(jí)到 2.26+

root@ubuntu:/home/hx/graalvm/demo3#ld-version

GNUld(GNUBinutilsforUbuntu)2.26.1

Copyright(C)2015FreeSoftwareFoundation,Inc.
Thisprogramisfreesoftware;youmayredistributeitunderthetermsof
theGNUGeneralPublicLicenseversion3or(atyouroption)alaterversion.
Thisprogramhasabsolutelynowarranty.

其他注意事項(xiàng)

-agentlib:native-image-agent 不一定能檢查出所有的反射；

GraalVM 有自己的文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，暫未找到遍歷目錄的方法；

第三方包不能運(yùn)行時(shí)，大概率是由于反射沒有檢查到導(dǎo)致的 class not found；

排查第三方包問(wèn)題時(shí)，一定要注意被吃掉的 Exception；

native-image 打包時(shí)需要 5G+ 內(nèi)存。

補(bǔ)充

1. native-image后序列化失敗問(wèn)題（比如 JSON.toJSONString(JavaBean)）

fastjson1.2.68 版本下在程序啟動(dòng)時(shí)增加如下代碼：

ParserConfig.getGlobalInstance().setAsmEnable(false);
SerializeConfig.getGlobalInstance().setAsmEnable(false);

2. 反射方法報(bào)錯(cuò)

需將反射類手動(dòng)配置到 reflect-config.json 文件中，也可在編譯打包成 jar 時(shí)添加配置

-agentlib:native-image-agent=config-output-dir=../META-INF/native-image

后打包，然后 java -jar 或 java -cp 運(yùn)行起來(lái)后，執(zhí)行對(duì)應(yīng)測(cè)試用例后，會(huì)自動(dòng)將反射類信息生成到。

reflect-config.json 文件中（但真的不一定）。配置文件樣例：

[
{
"name":"com.test.A",
"allDeclaredFields":true,
"allPublicFields":true,
"queryAllPublicMethods":true,
"methods":[
{"name":"getA","parameterTypes":[]},
{"name":"getD","parameterTypes":[]},
{"name":"getF","parameterTypes":[]},
{"name":"getI","parameterTypes":[]},
{"name":"getQ","parameterTypes":[]},
{"name":"getR","parameterTypes":[]},
{"name":"getT","parameterTypes":[]},
{"name":"getY","parameterTypes":[]},
{"name":"getU","parameterTypes":[]},
{"name":"getV","parameterTypes":[]}
]
}
]

3. GraalVM 有自己的文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

暫未找到遍歷目錄的方法（即上文說(shuō)說(shuō)的）.

如果你的程序中有涉及 ClassLoad.getResource("com.org") 這樣的代碼并打算對(duì)齊返回的結(jié)果以 File 或 jar 文件的方式掃描 com.org 下的所有類文件時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)。

解決方式如上文所說(shuō)，手動(dòng)配置需要掃描的類文件，然后讀取該配置（替代 getResource 方式）。

4. 控制 native 化后的二進(jìn)制程序內(nèi)存大小（配置參數(shù)不多說(shuō)，一看就明白）

樣例：

./solondemo-Xmx16m-Xms16m-XX:MaxDirectMemorySize=8m

審核編輯：劉清