使用GraalVM native-image 编译SpringBoot3全过程

本文记录了使用native-image编译SpringBoot3.0.3的过程及遇到的问题。其中一些问题也是网上很多朋友遇到，我在实际操作的过程也遇到过同样的问题，在此做一记录。

目录

一、编译环境准备
1.1 安装GraalVM
1.2 安装native-image
1.3 IDE设置
1.4 Visual Studio 2022
1.5 pom.xml文件
二、使用native-image工具本地编译
三、AOT技术
3.1 AOT与JIT
3.2 缺点
3.3 JIT优点
3.4 JIT缺点
四、单元测试

一、编译环境准备
1.1 安装GraalVM
它在java HotSpot JVM的基础上添加了JIT编译器和AOT来实现将应用编译成为本地可执行文件。除了java之外，GraalVM还支持JavaScript、Ruby、Python等多种编程语言。
GraalVM下载地址：https://www.oracle.com/downloads/graalvm-downloads.html。下载的时候选择对应的平台和版本。
GraalVM跟JDK一样也有两个版本，社区版和企业版本，大家可以根据需要自行选择。
如果下载的zip压缩文件，选择一个目录将它解压即可。
1.2 安装native-image
方法1 : 控制台输入命令 gu install native-image即可,下载速度贼慢
方法2：在github上下载对应版本的native-image安装包进行本地安装
Release GraalVM Community Edition 22.3.0 · graalvm/graalvm-ce-builds (github.com)
控制台输入命令 gu install -L 你的下载位置
安装成功，控制台输入gu list如图所示
环境变量配置：
JAVA_HOME = GraalVM的的根目录
PATH = %JAVA_HOME%\bin
1.3 IDE设置
打开项目的Project Settings，SDK—>Edit—->Add SDK 选择GraalVM。
Edit Configurations
设置Build and run 的JRE为GraalVM-17
1.4 Visual Studio 2022
由于Windows相关的命令行最大长度限制，所以需要使用x64 Native Tools Command Prompt而不是常规的Windows命令来运行maven或者Gradle插件。
安装好后需要配置Visual Studio的环境变量。
mvn -Pnative native:compile
1.5 pom.xml文件
<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
native-maven-plugin 默认为最新版本：0.9.20
二、使用native-image工具本地编译
1、打开X64 Native Tools Command Propmt窗口执行：
mvn -Pnative native:compile
执行过程中出现下面错误信息：
Execution of E:\tools\graalvm-ce-java17-22.3.1\bin\native-image.cmd @target\tmp\native-image-2154084464642699530.args returned non-zero result
如下图：
根据错误提示我们查看并修改
F:\myworkspace\demo-test\demo\target\native-image-2154084464642699530.args
文件将里面的所有\\路径全局替换为/路径符号。
替换前：
替换后：
为什么将“\\”替换为“/”就可以成功执行，此处应该是 native-maven-plugin（0.9.20）版本导致的，0.9.19版本也有同样的问题，在linux下应该没有此问题。
然后我们手动执行刚才报错的命令（重要，也就是原来一步完成的任务，现在需要两步完成）
native-image @target\tmp\native-image-2154084464642699530.args
此处我们也可以将args文件中的参数粘贴出来作为native-image 后面的参数，不需要替换路径，只需要将相关参数合并成单行命令执行也能成功，说明native-image通过vcvars64.bat脚本执行后是支持window的路径\\格式的）
等价于
执行完毕结果
本文参考：
SpringBoot3 Graalvm Native-Image尝鲜_Zyp168168的博客-CSDN博客
三、AOT技术
GraalVM Native Images是一个利用AOT(Ahead-of-Time)技术把java程序直接编译成可执行程序的编译工具，编译出来的程序在运行时不再依赖JRE，同时启动速度快，资源消耗低，这对传统java程序来说都是极大的优势。
同时云原生应用来说，GraalVM Native Images编译生成的程序体积很小，非常适合云原生环境，目前由于传统java程序生成的镜像中需要包含一个体积很大的JRE或JDK而经常被人诟病。Spring Boot从3.0版本开始支持AOT技术。
3.1 AOT与JIT
在程序运行前编译，可以避免在运行时的编译性能消耗和内存消耗
可以在程序运行初期就达到最高性能
可以显著的加快程序的启动
3.2 缺点
程序运行时动态调整的资源无法直接使用，例如反射、动态代理等，需要在代码中通过Hint为编译器指定
应用的classpath在编译后就固定了，不能动态调整
类不会延迟加载（lazy loading），应用启动时一次性加载完成
部分java切面（AOP）技术不支持
编译时间长
牺牲了跨平台的的优势
将提前编译的内容保存会占用更多的外存
3.3 JIT优点
顺便说一下JIT
可以根据当前硬件情况实时编译生成最优机器指令（ps. AOT也可以做到，在用户使用是使用字节码根据机器情况在做一次编译）
可以根据当前程序的运行情况生成最优的机器指令序列
当程序需要支持动态链接时，只能使用JIT
可以根据进程中内存的实际情况调整代码，使内存能够更充分的利用
3.4 JIT缺点
编译需要占用运行时资源，会导致进程卡顿
由于编译时间需要占用运行时间，对于某些代码的编译优化不能完全支持，需要在程序流畅和编译时间之间做权衡
在编译准备和识别频繁使用的方法需要占用时间，使得初始编译不能达到最高性能
四、单元测试
传统的Spring Boot3单元测试技术仍然可以使用。需要注意的是 Spring Native不支持JUnit4，需要使用JUnit5。