带你读《Apache Tomcat的云原生演进》——GraalVM static compilation in web container application(4)

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简介: 带你读《Apache Tomcat的云原生演进》——GraalVM static compilation in web container application(4)

带你读《Apache Tomcat的云原生演进》——GraalVM static compilation in web container application(3)https://developer.aliyun.com/article/1377533

3. 静态编译助力Java Web容器云原生化

image.png

Tomcat通过分层架构让应用能够比较好的被托管,处理请求,返回响应。目前Tomcat 9版本已经适配了GraalVM的静态编译技术,能够实现开箱即用的效果。下面展示一个小的demo。

 

这是一个最简单的Java Web的应用,我们用的Spring Boot,它里面依赖的是Tomcat 10内嵌的版本。这个demo很简单,就是一个http接口,正常应用启动的过程大概用了两秒多的时间。

 

下面来看一下这个应用程序能否正常执行,可以看到它请求打印出了响应。再来看一下Java Web应用运行时内存的占用情况,可以看到它在运行过程中用了110M的内存,启动时间大概是两秒多。

 

我们再来看一下它静态编译之后,运行时内存占用和启动时间的改善情况。现在通过Spring Boot的版本内嵌了Tomcat之后,Spring Boot通过集成GraalVM的一些组件,通过一行命令,我们就可以对我们的应用进行静态编译了。现在我们的应用通过刚才的那一条命令就已经开始进行静态编译了。它会有一些初始化,做一些分析等等,这个过程可能会花个几分钟。

 

整个静态编译过程就是Java Web应用在运行前做一下静态编译就好了,然后运行的过程中可能通过镜像、包的方式,都可以比较简单运行静态编译之后的Java Web应用。

 

现在它就开始执行相关的静态分析了,静态分析在整个静态编译过程中是一个比较耗时的过程。后续的步骤是编译过程中的,比如方法的解析,内敛一些方法,编译一些方法等等。

 

整个静态编译过程和我们的应用也有关,较大的应用编译时间可能也会更长一点,小的应用则会短一点。但编译时间不会影响应用的静态编译,因为我们不需要每改没改一行代码,就去做静态编译。只要应用里的动态特性能够被正常配置,假如不是写动态特性的东西,测试的时候可以不用做静态编译,运行的时候做即可。

 

现在静态编译已经完成了,它实际用了2分26秒的时间。静态编译完之后,在应用Topic目录下面,就有一个可执行的文件了,它就是静态编译的结果。我们直接执行这个文件,就可以启动我们的应用了,这一次的耗时是0.17秒,刚才是2秒多。现在通过静态编译之后,让Java应用/Java Web应用的启动时间,变成了原来的1/10还不到了。

 

下面看一下我们程序的执行逻辑,刚才看到请求能够被正常响应。再来看一下应用运行时的内存占用,可以看到一开始是110.7M,现在只有30M。在运行时内存占用方面,通过静态编译的方案,让Java web应用得到了显著的改善。

 

image.png 

 

现在静态编译相关的技术,在Java/Java Web领域得到了很大程度的推广和应用。微服务方面,比如国内的Spring Cloud、Dubbo,还有一些其他的组件,在静态编译方面都做了适配,让大家能够比较方便使用。

 

上图是我们测试的一些比较复杂的demo,可以看到不光是简单的应用,复杂的应用通过静态编译之后,它的启动时间、运行时内存占用也都有非常明显的改善。

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