Spring 官宣，换掉 JVM
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2021-05-26 17:48
大家好，我是磊哥。
Spring 团队日前了 Spring Native Beta 版。通过 Spring Native，Spring 应用将有机会与 GraalVM 原生镜像的方式运行。为了更好地支持原生运行，Spring Native 提供了 Maven 和 Gradle 插件，并且提供了优化原生配置的注解。
Spring 了 Spring Native 的 beta 版本，并在http://start.spring.io上运行它
实际上，这意味着自Spring成立以来，除了Spring支持的常规Java虚拟机之外，我们还将添加Beta支持，以使用GraalVM将Spring应用程序编译到本机映像中，从而提供一种部署Spring应用程序的新方法。支持Java和Kotlin。
这些本机Spring应用程序可以部署为独立的可执行文件（无需安装JVM），并提供有趣的特性，包括几乎即时启动（通常<100ms），即时峰值性能和较低的内存消耗，但所需的构建时间和运行时优化次数少于JVM。
使用简单mvn spring-boot:build-image或gradle bootBuildImage命令，您可以生成一个优化的容器映像，该映像将包含一个最小的OS层和一个小的本机可执行文件，该映像仅随附JDK，Spring以及您在应用程序中使用的依赖项中的必需位。
请参阅下面的示例，其中包含50MB可执行文件的最小容器映像，其中包含Spring Boot，Spring MVC，Jackson，Tomcat，JDK和应用程序。
这种原生方式，在很多场景下都会对 Spring 应用产生价值：
具有Spring Cloud功能的无服务器 以更便宜和更可持续的方式托管Spring微服务 非常适合VMware Tanzu等Kubernetes平台 想要创建最佳的容器映像来打包您的Spring应用程序和服务
在使用场景上，比如 Piotr Mińkowski 提供了一个非常棒的指南，介绍了如何在 Knative 上使用 Spring Boot 和 GraalVM 构建原生微服务。
1、团队协作
Spring Native beta 是整个 Spring 团队及其家族项目广泛合作的结果：Spring Framework、Spring Boot 还包括 Spring Data、Spring Security、Spring Cloud 和 Spring Initializr。
据悉，原生功能的工作范围比 Spring 更广，因为原生涉及到更广泛的 JVM 生态系统，所以官方一直在与 GraalVM 团队合作，以改善原生镜像的兼容性和资源消耗。
以下是来自 GraalVM 团队的 Vojin Jovanovic 的一段话。
“与 Spring 团队协作打造原生 JVM 生态系统是一件非常愉快的事情：他们深厚的技术知识，再加上对社区的敏感触觉，总是能带来最好的解决方案。
最新的 Spring Native 版本，以及它在 JVM 生态系统中的众多用法，为原生编译的广泛采用铺平了道路。”
2、支持范围
随着Spring Native从alpha过渡到beta，我认为弄清我们提供的支持范围很重要。
虽然会发生一些重大变化，但我们将记录迁移路径。文档质量达到了一个新的水平：参考文档以html单页或pdf的形式提供]，并且我们了本机提示的Javadoc公共API。
3.start.spring.io
Stéphane Nicoll 在对 http://start.spring.io 和相关 IDE 的集成中，引入了对 Spring Native 的支持，所以现在这是探索如何使用 Spring 构建原生应用最简单的方式。
添加 Spring Native 依赖后将会使用所需的依赖和插件自动配置 Maven 或 Gradle 项目，以便于支持原生。应用代码本身没有变化。
请检查自动生成的 HELP.md 文件，该文件包含了有用的链接和文档，同时它还能标记出来你是否选择了一些在原生环境下不支持的依赖。
4、提前转换
本机不同于JVM：类路径在构建时是固定的，例如需要反射或资源进行配置，没有类延迟加载（可执行文件中附带的所有内容在启动时都加载到内存中），并且可以调用一些代码在构建时。
第一种转换旨在基于由惊人的Andy Clement设计和实现的推理引擎来生成GraalVM本机配置（反射，资源，代理，本机映像选项），该引擎了解什么是Spring编程模型和基础架构。例如，对于每个由注释的类@Controller，一个条目将被添加到生成的reflect-config.json文件中。
无法推断出某些本机配置，对于这些情况，我们引入了本机提示注释（有关更多详细信息，请参见Javadoc），这使Spring Native可以比基于常规JSON的本机图像配置更可维护，类型安全和灵活地支持本机配置。例如同春本地MySQL驱动支持提供线索，让一代机映像正确的条目reflect-config.json，resource-config.json以及native-image.properties如下：
@NativeHint(
trigger = Driver.class,
options = "--enable-all-security-services",
types = @TypeHint(types = {
FailoverConnectionUrl.class,
FailoverDnsSrvConnectionUrl.class,
// ...
}), resources = {
@ResourceHint(patterns = "com/mysql/cj/TlsSettings.properties"),
@ResourceHint(patterns = "com.mysql.cj.LocalizedErrorMessages",
isBundle = true)
})
public class MySqlHints implements NativeConfiguration {}
NativeConfiguration和其他动态配置机制允许更强大的和动态的配置生成，但要注意它们的API将在即将到来的版本演变了很多。
Spring开发人员还可以使用特定于应用程序的本机提示直接注释其@Configuration或@SpringBootApplication类，例如，Book通过诸如RestTemplate或的编程API将类序列化为JSON WebClient：
@TypeHint(types = Book.class)
@SpringBootApplication
public class WebClientApplication {
// ...
}
与提前转换系统一起使用时，最后一种可能是最强大的机制是使用Spring Boot部署模型与GraalVM native结合引入的封闭世界假设自动生成本机优化代码（源代码和字节码）的功能。图像特征。
这里的目标是通过使用本机图像编译器，可以开箱即用地分析的代码构造来限制所需的额外本机配置的数量，以提高兼容性，并通过减少反射所需的配置数量来减少占用空间，资源或代理。
一个具体的例子是各种形式的提前转换spring.factories （Spring Boot背后的扩展机制）到优化的程序设计版本，该版本不需要反射，并且可以在应用程序的上下文中过滤掉不必要的条目。
这只是Spring AOT的开始，我们打算向[@Configuration功能配置中添加更强大的转换，以通过提前分析来替换运行时反射，该提前分析将自动生成配置类，这些配置类将使用lambda和方法引用之类的程序化构造。这将使GraalVM本机图像编译器可以立即了解Spring配置，而无需任何反射配置或*.class资源。
要记住的一个关键点是，在使用Spring Native时，默认情况下在JVM上也会使用AOT生成的代码，以允许您使用JVM允许的短反馈循环来行使“本机友好的代码路径”。您的调试器和所有常规工具。
我们可能会改进IDE的集成，现在确保在IDE中运行应用程序之前，请先阅读相关文档以进行潜在的手动配置步骤，以更新生成的源代码。
5、结论
Spring战略要本地化有两个主要支柱。第一个是使Spring基础结构适应本机，而无需对数百万个现有的Spring Boot应用程序进行重大更改。
其中包括我们在Spring顶级项目中所做的更改，以使其对本机友好，@NativeHint我们将在Spring Native中成熟的基础架构（例如）和Spring AO构建插件。
第二个支柱比Spring本身更广泛，native是一个具有与JVM不同的特性的平台，但是Java生态系统需要尽可能地一致，以避免两种非常不同的Java风格，这将难以维护。
这就是为什么我们与GraalVM团队进行深入合作以缩小这一差距的原因。在接下来的几个月中，这项合作将专注于为更广泛的JVM生态系统改善本机测试和本机配置。
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