『Spring Boot 2.4新特性』減少95%內存占用

節省 95%的內存占用，減少 80%的啟動耗時。

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GraalVM 是一種高性能的虛擬機，它可以顯著的提高程序的性能和運行效率，非常適合微服務。最近比較火的 Java 框架 Quarkus 默認支持 GraalVM

下圖為 Quarkus 和傳統框架（SpringBoot） 等對比圖，更快的啟動速度、更小的內存消耗、更短的服務響應。

Spring Boot 2.4 開始逐步提供對 GraalVM 的支持，旨在提升上文所述的 啟動、內存、響應的使用體驗。

安裝 GraalVM

• 目前官方社區版本最新為 20.3.0 ，是基於 OpenJDK 8u272 and 11.0.9 定制的，可以理解為 OpenJDK 的衍生版本
  。
  

• 官方推薦的是 SDKMAN 用於快速安裝和切換不同版本 JDK 的工具 ，類似於 nodejs 的 nvm。

使用類似命令即可完成指定版本安裝和指定默認版本

sdk install java 11.0.9.hs-adpt

sdk default java 11.0.9.hs-adpt

不過安裝過程中需要從國外下載相關資源 ，筆者在嘗試后使用體驗並不是很好，所有建議大家下載指定版本 GraalVM 安裝即可（和 JDK 安裝方式一樣）。

• 安裝成功查看版本

⋊> ~ java -version                                                      11:30:34
openjdk version "11.0.9" 2020-10-20
OpenJDK Runtime Environment GraalVM CE 20.3.0 (build 11.0.9+10-jvmci-20.3-b06)
OpenJDK 64-Bit Server VM GraalVM CE 20.3.0 (build 11.0.9+10-jvmci-20.3-b06, mixed mode, sharing)

安裝 native-image

native-image 是由 Oracle Labs 開發的一種 AOT 編譯器，應用所需的 class 依賴項及 runtime 庫打包編譯生成一個單獨可執行文件。具有高效的 startup 及較小的運行時內存開銷的優勢。

但 GraalVM 並未內置只是提供 gu 安裝工具，需要我們單獨安裝。

- 切換到 jdk 的安裝目錄
⋊> ~ cd $JAVA_HOME/bin/

- 使用gu命令安裝
⋊>  ./gu install native-image

初始化 Spring Boot 2.4 項目

• Spring Initializr 創建 demo 項目

curl https://start.spring.io/starter.zip -d dependencies=web \
           -d bootVersion=2.4.1 -o graal-demo.zip

• 先看一下啟動基准數據 ， 單純運行空項目 需要 1135 ms 秒

java -jar demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar


engine: [Apache Tomcat/9.0.41]
2020-12-18 11:48:36.856  INFO 91457 --- [           main] o.a.c.c.C.[Tomcat].[localhost].[/]       : Initializing Spring embedded WebApplicationContext
2020-12-18 11:48:36.856  INFO 91457 --- [           main] w.s.c.ServletWebServerApplicationContext : Root WebApplicationContext: initialization completed in 1135 ms

• 內存占用情況

ps aux | grep demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar | grep -v grep | awk '{print $11 "\t" $6/1024"MB" }'
/usr/bin/java	480.965MB

支持 GraalVM

• 增加相關依賴，涉及插件較多完整已上傳 Gitee Gist

<!-- 新增的部分,注意需要增加  spring maven 倉庫地址才能下載到-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.experimental</groupId>
    <artifactId>spring-graalvm-native</artifactId>
    <version>0.8.3</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-context-indexer</artifactId>
</dependency>

<!--需要添加 spring maven 倉庫下載 spring-graalvm-native-->
<repositories>
  <repository>
      <id>spring-milestones</id>
      <name>Spring Milestones</name>
      <url>https://repo.spring.io/milestone</url>
  </repository>
</repositories>

• Main 方法修改,增加屬性 proxyBeanMethods = false

@SpringBootApplication(proxyBeanMethods = false)

• 使用 native-image 構建可執行文件

 mvn -Pnative package

#構建過程比較慢，日志如下
spring.factories files...
[com.example.demo.demoapplication:93430]    classlist:   4,633.58 ms,  1.18 GB
   _____                     _                             _   __           __     _
  / ___/    ____    _____   (_)   ____    ____ _          / | / /  ____ _  / /_   (_) _   __  ___
  \__ \    / __ \  / ___/  / /   / __ \  / __ `/         /  |/ /  / __ `/ / __/  / / | | / / / _ \
 ___/ /   / /_/ / / /     / /   / / / / / /_/ /         / /|  /  / /_/ / / /_   / /  | |/ / /  __/
/____/   / .___/ /_/     /_/   /_/ /_/  \__, /         /_/ |_/   \__,_/  \__/  /_/   |___/  \___/
        /_/                            /____/

...
[com.example.demo.demoapplication:93430]      [total]: 202,974.38 ms,  4.23 GB

• 編譯結果

在 targe 目錄生成 名稱為 com.example.demo.demoapplication 可執行文件

• 啟動應用 這里執行的編譯后的可執行文件而不是 jar

cd target

./com.example.demo.demoapplication

• 啟動時間 0.215 seconds

2020-12-18 12:30:40.625  INFO 94578 --- [           main] com.example.demo.DemoApplication         : Started DemoApplication in 0.215 seconds (JVM running for 0.267)

• 看一下內存占用 24.8203MB

ps aux | grep com.example.demo.demoapplication | grep -v grep | awk '{print $11 "\t" $6/1024"MB" }'

./com.example.demo.demoapplication	24.8203MB

數據對比

是否引入 GraalVM	內存占用	啟動時間
否	480.965MB	1135 ms
是	24.8203MB	215 ms

>>> 源碼 https://gitee.com/log4j/pig，歡迎署名轉載 <<<