GraalVM详细安装及打包springboot、java、javafx使用教程(打包springboot2篇)

前言

在当前多元化开发环境下，Java作为一种广泛应用的编程语言，其应用部署效率与灵活性的重要性日益凸显。Spring Boot框架以其简洁的配置和强大的功能深受开发者喜爱，而JavaFX则为开发者提供了构建丰富桌面客户端应用的能力。然而，将Spring Boot后端服务与JavaFX前端界面整合并实现高效部署，对许多开发者来说是一项挑战。

GraalVM的出现，恰好解决了这一难题。作为Oracle公司推出的一款高性能运行时环境，它支持多种语言运行，并能将Java应用编译为原生可执行文件，从而大大提升了应用的启动速度和资源利用率。通过利用GraalVM的原生镜像生成工具（Substrate VM），我们可以将Spring Boot应用与JavaFX项目无缝集成，并将其打包为独立的、跨平台的可执行程序。

本教程将深入浅出地为您介绍如何详细安装GraalVM，以及如何在此基础上，将普通的Java项目进行打包，以实现高效便捷的应用部署。我们将逐步解析操作步骤，助您掌握这一技术，提升项目的部署效率和用户体验。

1. 环境搭建

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2.项目搭建

1.新建java项目

idea–>file—>new—>project填写好相关信息,选择JDK17

2.完整项目结构

3.导入依赖文件

    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.7.7</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>

    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <java.version>17</java.version>
        <maven.compiler.source>${java.version}</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>${java.version}</maven.compiler.target>
        <graalvm.version>23.1.0</graalvm.version>
        <!--
        大于 0.9.9 的版本会出现构建失败，https://github.com/graalvm/native-build-tools/issues/233
        需要增加 <useArgFile>false</useArgFile>
        -->
        <native.maven.plugin.version>0.9.27</native.maven.plugin.version>
        <spring.native.plugin.version>0.12.2</spring.native.plugin.version>
        <start-class>com.shin.graalvm.Springboot2Application</start-class>
    </properties>

依赖

 <dependencies>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-context-indexer</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.experimental</groupId>
            <artifactId>spring-native</artifactId>
            <version>${spring.native.plugin.version}</version>
        </dependency>
    </dependencies>

导入编译打包插件

 <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.graalvm.buildtools</groupId>
                <artifactId>native-maven-plugin</artifactId>
                <version>${native.maven.plugin.version}</version>
                <configuration>
                    <skip>false</skip>
                    <!-- 使用参数文件进行原生映像构建 -->
                    <useArgFile>false</useArgFile>
                    <!-- 指定镜像名称 如果未提供自定义映像名称，则默认使用项目的工件 ID。-->
                    <imageName>${project.artifactId}</imageName>
                    <!-- 指定主类 -->
                    <mainClass>${start-class}</mainClass>
                    <!-- 其他参数传递给本机映像生成器 -->
                    <buildArgs>
                        --no-fallback
                        -H:-CheckToolchain
                    </buildArgs>
                    <!-- GraalVM 可达性元数据支持 -->
                    <!-- https://github.com/oracle/graalvm-reachability-metadata -->
                    <metadataRepository>
                        <enabled>true</enabled>
                    </metadataRepository>
                </configuration>
                <extensions>true</extensions>
                <executions>
                    <execution>
                        <goals>
                            <goal>build</goal>
                        </goals>
                        <phase>package</phase>
                    </execution>
                </executions>
            </plugin>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.experimental</groupId>
                <artifactId>spring-aot-maven-plugin</artifactId>
                <version>${spring.native.plugin.version}</version>
                <configuration>
                    <mode>native</mode>
                </configuration>
                <executions>
                    <execution>
                        <id>generate</id>
                        <goals>
                            <goal>generate</goal>
                        </goals>
                    </execution>
                </executions>
            </plugin>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <image>
                        <buildpacks>
                            <buildpack>gcr.io/paketo-buildpacks/java-native-image:${graalvm.version}</buildpack>
                        </buildpacks>
                    </image>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

    <repositories>
        <repository>
            <id>spring-milestone</id>
            <name>Spring milestone</name>
            <url>https://repo.spring.io/milestone</url>
        </repository>
    </repositories>

    <pluginRepositories>
        <pluginRepository>
            <id>spring-milestone</id>
            <name>Spring milestone</name>
            <url>https://repo.spring.io/milestone</url>
        </pluginRepository>
    </pluginRepositories>

4.新建java类

1.启动类

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.boot.Banner;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext;
import org.springframework.core.env.Environment;

/**
 * @create 2023-09
 * @author lstar
 */
@SpringBootApplication
public class Springboot2Application {



    public static void main( String[] args )
    {
        SpringApplication springApplication = new SpringApplication(Springboot2Application.class);
        //banner模式默认在控制台显示,Banner.Mode.OFF : 关闭banner显示
        springApplication.setBannerMode(Banner.Mode.OFF);
        ConfigurableApplicationContext run = springApplication.run(args);

        Environment environment = run.getBean(Environment.class);
        // 自动打开浏览器访问项目地址
        String osName = System.getProperty("os.name", "");
        if (osName.contains("Windows")) {
            try {
                Runtime.getRuntime().exec("cmd /c start http://127.0.0.1:" + environment.getProperty("server.port") + "?autoclose=1");
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

2.controller类

package com.shin.graalvm.controller;

import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.CrossOrigin;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * @create 2023-09
 * @author lstar
 */
@Controller
@CrossOrigin
public class HomeController {

    @GetMapping("/")
    public String home() {
        return "Home";
    }

    @ResponseBody
    @GetMapping("/hello/{name}")
    public Map home(@PathVariable String name) {
        return new HashMap<String, Object>() {{
            put("code", 0);
            put("message", "Hello " + name);
        }};
    }
    @ResponseBody
    @GetMapping("/info/graalvmInfo")
    public String graalvmInfo() {
        return """
                一、GraalVM是什么？
                GraalVM是 Oracle 开源的一款通用虚拟机产品，官方称之为 Universal GraalVM，是新一代的通用多语言高性能虚拟机。它可以运行多种编程语言，如Java、JavaScript、Python等，并提供了即时编译（JIT）和AOT编译（AOT）的支持。GraalVM还支持在不同语言之间互相调用，以及嵌入到其他应用程序中使用。这使得GraalVM成为一个非常强大和灵活的工具，可以满足不同应用场景的需求。\n
                                
                                
                                
                二、GraalVM有哪些特点？
                2.1、高性能
                GraalVM的即时编译器采用了新型的JIT技术，能够在运行时对代码进行优化，从而提高应用程序的性能。同时，GraalVM还支持AOT编译，能够将代码预先编译成本地机器代码，进一步提高应用程序的运行速度。\n
                                
                2.2、多语言支持
                GraalVM支持多种编程语言，如Java、JavaScript、Python等，甚至还支持R、Ruby、C等语言。这意味着开发者可以使用他们最喜欢的语言来开发应用程序，同时还可以将不同语言的代码集成在一起。\n
                                
                2.3、互操作性
                GraalVM允许不同语言之间互相调用，甚至可以将代码嵌入到其他应用程序中。这使得开发者可以选择最适合他们需求的编程语言，并且不需要为了使用不同的语言而进行大量的代码转换。\n
                                
                2.4、安全性
                GraalVM的安全性是由于其特有的“沙箱”机制。这个机制允许开发者在GraalVM上运行不受信任的代码，而不会影响到系统的其他部分。这种机制可以防止恶意代码的传播，从而保证系统的安全性。\n
                                
                三、GraalVM的应用效果
                GraalVM的应用效果非常显著，尤其在大规模、复杂的应用程序中。以下是GraalVM的一些应用效果：\n
                                
                3.1、提高性能
                GraalVM的即时编译器和AOT编译器可以显著提高应用程序的性能。据测试，GraalVM的性能可以比传统的JVM高出20%-100%。\n
                                
                3.2、简化开发
                GraalVM的多语言支持和互操作性可以大大简化开发工作。开发者可以使用他们最熟悉的语言来开发应用程序，并且不需要进行大量的代码转换和集成工作。\n
                                
                3.3、降低成本
                GraalVM的性能提升和简化开发的特性，可以帮助企业在开发过程中减少人力资源和时间成本，同时提高开发效率。\n
                                
                3.4、节省资源
                GraalVM采用了高效的内存管理技术，可以在运行时动态调整内存大小。这意味着应用程序可以更好地利用系统资源，从而提高整体性能。\n
                  
                                
                3.5、支持云环境
                GraalVM的云支持使得它可以在云环境中运行，这意味着开发者可以将应用程序轻松迁移到云上，并且能够利用云环境的弹性扩展和负载均衡等特性。
                """;
    }
}

3.application.properties类

application.properties 属性配置文件放在resources目录下

server.port=8082
spring.thymeleaf.cache=false

4.模板文件类

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>GraalVM & SpringBoot</title>
</head>
<body>
<img src="/image/graalvm-logo.png">

<img src="/image/graalvm_rabbit_icon.svg">

<h1>Hello GraalVM & SpringBoot !</h1>

<ul>
    <li><a href="/">/</a></li>
    <li><a href="/hello/Hello GraalVM & SpringBoot">/hello/GraalVM</a></li>
    <li><a href="/info/graalvmInfo">graalvmInfo</a></li>
</ul>

<!-- Scripts -->
<script>
    var autoclose = getUrlParam("autoclose");
    if (autoclose) {
        checkIfServerIsDown();
    }

    // 检查服务器是否关闭，如果关闭则自动关闭当前页签
    function checkIfServerIsDown() {
        setInterval(function () {
            var xhr = new XMLHttpRequest();
            xhr.open('GET', "/", true);
            xhr.onreadystatechange = function () {
                if (xhr.readyState === 4 && xhr.status === 200 || xhr.status === 304) {
                    var data = xhr.responseText;
                }
            };
            xhr.onerror = function (e) {
                open(location, '_self').close();
            };
            xhr.send();
        }, 1000);
    }

    // 获取网址参数
    function getUrlParam (name) {
        var reg = new RegExp("(^|&)" + name + "=([^&]*)(&|$)");
        var r = window.location.search.substr(1).match(reg);
        if (r != null) return unescape(r[2]); return null;
    }
</script>
</body>
</html>

3.构建方式exe

执行完成后jar和exe文件生成在target目录下

1.方式一:命令行

使用idea的terminal命令行进入项目目录,使用mvn命令构建

mvn -Pnative native:compile -DskipTests

2.方式二:maven插件

使用idea的maven插件打包idea—>maven—>当前项目—>plugins—>native---->native:compile

4.示例代码

1. gitee
2. github