Dubbo AOT -- 如何使用 GraalVM Native Image 实现 Dubbo 应用静态化

Dubbo AOT 技术详解，如何使用 GraalVM Native Image 实现 Dubbo 应用静态化。

在 Dubbo 3.3.0 版本中，我们正式发布了 Dubbo AOT 静态化解决方案。本文档将介绍将介绍如何借助 Dubbo AOT 技术将应用接入 GraalVM Native Image，将应用编译为 Native 二进制包的流程以及目前支持的组件。

使用场景

  • 本机映像编译：将应用程序预编译为本机映像，缩短启动时间并减少内存使用。

  • 语言互操作：GraalVM 能够用多种语言编写代码，在同一应用程序中进行互操作。

  • 优化：GraalVM 为用 Java、JavaScript 和其他语言编写的应用程序提供优化，提高 Dubbo 应用程序的性能。

  • Polyglot 调试：GraalVM 能够在同一会话中调试用多种语言编写的代码，对复杂 Dubbo 应用程序中的问题进行故障排除时非常有用。

  • Java 运行时：可以在 GraalVM 上运行，提供更快、更高效的 Java 运行时环境。

  • 开发微服务：可以与 GraalVM 结合，创建高性能、低资源利用率的微服务。

使用方式

在编译我们的dubbo项目之前，需要确保我们正基于graalVm的环境。

第一步：安装GraalVM

  1. 在Graalvm官网根据自己的系统选取对应Graalvm版本：https://www.graalvm.org/downloads/
  2. 根据官方文档安装native-image：https://www.graalvm.org/latest/reference-manual/native-image/#install-native-image

第二步：配置profiles

其中包括maven-compiler-plugin、spring-boot-maven-plugin、native-maven-plugin、dubbo-maven-plugin，修改dubbo-maven-plugin中的mainClass为所需的启动类全路径。（其中API使用方式无需添加spring-boot-maven-plugin依赖。）

    <profiles>
        <profile>
            <id>native</id>
            <build>
                <plugins>
                    <plugin>
                        <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                        <configuration>
                            <release>17</release>
                            <fork>true</fork>
                            <verbose>true</verbose>
                        </configuration>
                    </plugin>
                    <plugin>
                        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                        <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                        <executions>
                            <execution>
                                <id>process-aot</id>
                                <goals>
                                    <goal>process-aot</goal>
                                </goals>
                            </execution>
                        </executions>
                    </plugin>
                    <plugin>
                        <groupId>org.graalvm.buildtools</groupId>
                        <artifactId>native-maven-plugin</artifactId>
                        <version>0.9.25</version>
                        <configuration>
                            <classesDirectory>${project.build.outputDirectory}</classesDirectory>
                            <metadataRepository>
                                <enabled>true</enabled>
                            </metadataRepository>
                            <requiredVersion>22.3</requiredVersion>
                        </configuration>
                        <executions>
                            <execution>
                                <id>add-reachability-metadata</id>
                                <goals>
                                    <goal>add-reachability-metadata</goal>
                                </goals>
                            </execution>
                        </executions>
                    </plugin>
                    <plugin>
                        <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
                        <artifactId>dubbo-maven-plugin</artifactId>
                        <version>${dubbo.version}</version>
                        <configuration>
                            <mainClass>com.example.nativedemo.NativeDemoApplication</mainClass>
                        </configuration>
                        <executions>
                            <execution>
                                <phase>process-sources</phase>
                                <goals>
                                    <goal>dubbo-process-aot</goal>
                                </goals>
                            </execution>
                        </executions>
                    </plugin>
                </plugins>
            </build>
        </profile>
    </profiles>

第三步：在Pom依赖中添加native相关的依赖：

其中API使用方式无需添加dubbo-config-spring6依赖。

<dependency>
    <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
    <artifactId>dubbo-config-spring6</artifactId>
    <version>${dubbo.version}</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
    <artifactId>dubbo-native</artifactId>
    <version>${dubbo.version}</version>
</dependency>

第四步：配置应用

示例配置如下：

dubbo:
  application:
    name: ${spring.application.name}
    logger: slf4j
  protocol:
    name: dubbo
    port: -1
    serialization: fastjson2
  registry:
    id: zk-registry
    address: zookeeper://127.0.0.1:2181
  config-center:
    address: zookeeper://127.0.0.1:2181
  metadata-report:
    address: zookeeper://127.0.0.1:2181
  provider:
    serialization: fastjson2
  consumer:
    serialization: fastjson2

第五步：编译

在项目根路径下执行以下编译命令：

  • API方式直接执行
 mvn clean install -P native -Dmaven.test.skip=true
  • 注解和xml方式（Springboot3集成的方式）
 mvn clean install -P native native:compile -Dmaven.test.skip=true

第六步：执行二进制文件即可

二进制文件在target/目录下，一般以工程名称为二进制包的名称，比如target/native-demo

支持的组件以及对应的版本

日志组件

组件名称所需的插件插件版本备注
Apache Commons Loggingnative-maven-plugin0.9.24 及其以上
JDK Loggernative-maven-plugin0.9.24 及其以上
slf4jspring-boot-maven-plugin3.x.x (用最新版本即可)
Log4jnative-maven-plugin0.10.0 及其以上
Log4j2

序列化组件

组件名称所需的插件插件版本备注
FastJson2dubbo-maven-plugin3.3.0 及其以上
JDKnative-maven-plugin0.9.24 及其以上
Hessian-Lite对JDK 17支持不友好，暂不支持

注册中心组件

组件名称所需的插件插件版本备注
Zookeeperdubbo-maven-plugin3.3.0仅支持Zookeeper Curator5

元数据中心组件

组件名称所需的插件插件版本备注
Zookeeperdubbo-maven-plugin3.3.0仅支持Zookeeper Curator5

配置中心组件

组件名称所需的插件插件版本备注
Zookeeperdubbo-maven-plugin3.3.0仅支持Zookeeper Curator5

可观测性组件

组件名称所需的插件插件版本备注
Micrometer
最后修改 September 13, 2024: Refactor website structure (#2860) (1a4b998f54)