Создание Native Images со Spring Native и GraalVM
В этой статье я хочу исследовать возможности технологии Java Native Image, поделиться опытом взаимодействия с ней и со средствами Spring для генерации нативных образов.
Native image — технология, позволяющая скомпилировать Java-код в исполняемый файл. Для поддержки этой функциональности существует Spring Native, использующий GraalVM для генерации образов. Главное преимущество такого подхода в том, что можно мгновенно запустить приложение без старта JVM, тратить меньше памяти и иметь меньший размер файла. Еще одним плюсом является отсутствие прогрева приложения, так как компиляция выполнялась до запуска.
Но есть и недостатки: создание native image требует значительно больше времени, чем сборка Java-приложения; отсутствие runtime-оптимизаций снижает пиковую производительность. Также не всякое приложение может быть представлено в виде native image, а использование некоторых фич потребует дополнительной конфигурации. С полным списком ограничений можно ознакомиться здесь.
[Java] Ускоряем запуск java приложения в 100 раз | Оптимизация с помощью GraalVM Native для Quarkus
Чтобы опробовать возможности технологии в деле, создадим простое приложение: контроллер с методом, возвращающим случайное число в ответ на GET-запрос.
Прежде всего установим GraalVM, который требуется Spring Native; нас интересуют его возможности AOT-компиляции. Скачайте по ссылке https://github.com/graalvm/graalvm-ce-builds/releases, а содержимое положите в JavaVirtualMachines.
Теперь можно приступить к созданию приложения; я воспользуюсь Spring Initializr. Добавим зависимости Spring Native [Experimental] и Spring Reactive Web. Последняя не является обязательной, но сделает код проще за счет Reactive Kotlin DSL:
plugins < id(«org.springframework.boot») version «2.6.1» id(«io.spring.dependency-management») version «1.0.11.RELEASE» kotlin(«jvm») version «1.6.0» kotlin(«plugin.spring») version «1.6.0» id(«org.springframework.experimental.aot») version «0.11.0-RC1» >dependencies
Создадим класс контроллера с одним методом:
Подготовительный этап закончен и можно приступить к сравнению. С помощью nativeCompile в Gradle я создал native image и JAR одного и того же приложения и сравнил различные их показатели:
- Разница во времени создания колоссальная, компиляция нативного образа требует большого количества системных ресурсов, что отражается на длительности создания. У меня ушло около 4 минут даже на такое простое приложение.
- С native image потребление RAM удалось сократить на 7 %.
- Сравнить размеры файлов оказалось довольно сложно. JAR для своего запуска требует наличие JRE в окружении, а native image уже содержит все необходимые компоненты, поэтому я прибавил к размеру JAR 46 мб — размер среднего JRE. Поэтому размер образа оказался также на 7 % меньше.
- Длительность запуска составила 5,84 и 0,72 секунды для JAR и native image соответственно, обещания мгновенного старта оказались не пустыми словами.
Так как измерения во многом приблизительные, вместо цифр я приведу диаграмму, которая, тем не менее, красноречиво описывает свойства каждого из подходов:
Урок Java 222: Запуск «native» кода
Попробуем ответить на главный вопрос: где это можно применить? Я вижу несколько сфер:
- Прежде всего, веб-приложения и FaaS. Очень быстрый старт позволяет поднимать и гасить реплики значительно быстрее, чем если бы это были обычные Java-приложения. С другой стороны, это сработает не так хорошо с приложениями, зависимыми от инфраструктуры: подключение к БД и брокерам сообщений отнимает ценное время.
- Десктопные приложения. Компиляция исполняемого файла позволяет запускать на машине без JVM, что снижает требования к среде выполнения и расширяет области применения Java.
Итоги
Уменьшенный размер образа и, как следствие, пода позволит оптимизировать ресурсы K8s-кластера, потенциально позволяет держать большую нагрузку за счет большего количества реплик. Для еще более радикального уменьшения размера можно сочетать native image с distroless.
Но чаще дефицитным ресурсом является RAM. Остается без ответа вопрос, будет ли полученная оптимизация масштабирована соответственно размеру приложения, и можно ли её увеличить тонкими настройками при создании образа? Это требует отдельного исследования.
Кроме того, функциональность Spring Native является экспериментальной, что может стать аргументом против её использования в вашем проекте.
Для себя я решил, что проект недостаточно зрелый, но, безусловно, интересный, буду наблюдать за его развитием.
Источник: temofeev.ru
C в Java? Или ключевое слово native
public native int hashCode() впервые увидел вот такое слово native? Java Native Interface (JNI) — стандартный механизм для запуска кода, под управлением виртуальной машины Java (JVM), который написан на языках С/С++ или Ассемблера, и скомпонован в виде динамических библиотек, позволяет не использовать статическое связывание. Это даёт возможность вызова функции С/С++ из программы на Java, и наоборот. Как это понять что C язык «находится» в Java?
Отслеживать
65.7k 6 6 золотых знаков 49 49 серебряных знаков 109 109 бронзовых знаков
задан 19 апр 2019 в 14:15
user331073 user331073
не язык С, а скомпилированный нативный код
19 апр 2019 в 14:19
директива native и JNI никак не связаны
19 апр 2019 в 14:23
– user331073
19 апр 2019 в 14:37
– user331073
19 апр 2019 в 14:37
Если по простому, вы пишите на любом компилируемом языке библиотеку (dll или so), функции которой выполняются при вызове native-методов. Простой и подробный пример на C установки системного времени нативным вызовом. Вот пример на ассемблере. А ещё JNI позволяет выполнить и обратную связь — запустить виртуальную машину из бинарника.
19 апр 2019 в 14:50
1 ответ 1
Сортировка: Сброс на вариант по умолчанию
Весьма старая инфа, однако, объясняет довольно понятно:
Если в процессе реализации Jаvа-проекта возникает необходимость в применении существующего кода, написанного на другом языке программирования, или использовании низкоуровневых функций для непосредственного обращения к компьютерной аппаратуре, существует возможность прибегнуть к так называемым методам native , которые могут быть вызваны из среды приложения Java, но создаются на одном из «родственных» (native) языков – как правило, С или С++. Nаtivе-методы объявляются посредством модификатора native. Тело метода реализуется на другом языке и поэтому в объявлении заменяется символом точки с запятой. Ниже в качестве примера приведено объявление метода, который обращается к операционной системе за информацией об идентификационном номере процессора хост-компьютера.
public native int getCPUID();
Единственное отличие методов native состоит в том, что они реализуются на другом языке программирования. В остальном они подобны обычным методам, т.е. могут быть переопределены, перегружены и снабжены любыми модификаторами – final, static, synchronized, public, protected или private (кроме abstract и strictfp) .
При обращении к методам native свойства переносимости и безопасности, присущие коду Java, будут утрачены. Практически невозможно использовать методы native в Jаvа-коде, который предназначен для загрузки из Internet или выполнения на удаленных компьютерах сети (примером являются аплеты). Не исключено, что работать с вашим кодом придется системе совершенно другой архитектуры, но если даже это и не так, система может просто запретить выполнение кода, не вызывающего доверия.
Методы native реализуются с помощью библиотек API, предлагаемых разработчиками виртуальных машин Java для тех или иных платформ. Одна из стандартных библиотек API, предназначенных для программистов, использующих язык С, носит название JNI – от Java Native Iпterface . Существуют библиотеки и для других языков.
Источник: ru.stackoverflow.com
Java native что это за программа
В нем следует обратить внимание на обработку строк. Остальные переменные обычно не так сложны. А тут видим, что надо вытащить строку из Unicode в обычный char.
Теперь сделаем dll для нашего проекта. Лучше было бы, чтобы в системе уже был прописан путь до компилятора.
JAVA_HOME — это переменная среды, которую я всегда прописываю. Вообще это путь до директории с установленной JAVA — например, C:j2sdk15. (Думаю, что это понятно)
cl -I%JAVA_HOME%include -I%JAVA_HOME%includewin32 -LD JniTest.cpp -FeJniTest.dll
cl — это компилятро С++ из Visual C++. Вы можете использовать любой другой компилятор. Тут важно собрать наши исходники на Си для получения DLL.
Видно, что результатом компиляции должна быть JniTest.dll. Кстати, для Unix-систем должен быть файл вида libJniTest.so. Вот такая особенность. Нужен префикс lib.
Теперь создаем тестовый пример.
Источник: java-course.ru
Native java
Java Native Interface (JNI) — стандартный механизм для запуска кода, под управлением виртуальной машины Java (JVM), который написан на языках С/С++ или Ассемблера, и скомпонован в виде динамических библиотек, позволяет не использовать статическое связывание. Это даёт возможность вызова функции С/С++ из программы на Java, и наоборот.
Модификатор native сигнализирует о том, что метод реализован в платформо-зависимом коде, часто на языке С.
Этот модификатор может быть применен только к методам, но не классам и переменным.
Тело нативного метода должно заканчиваться на ( как в абстрактных методах, идентифицируя то, что реализация опущена.
Мне интересно, где я могу посмотреть эту «опущенную реализацию»? Откуда она берется?
__________________
Помощь в написании контрольных, курсовых и дипломных работ, диссертаций здесь
94731 / 64177 / 26122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 116,782
Ответы с готовыми решениями:
Туториал по Java + React Native
Добрый день! Есть ли туториал по Java + React Native ? И какие актуальные технологии для Java.
(очередной раз) Java код в native (машинный) код
Возможно тема довольно баянистая, но все же подниму ее. Вопрос тот же — как java код преобразовать.
Native функции
Доброго времени суток! Передо мной стоит задача, написать dll и подключить ее к приложению на.
4086 / 3820 / 745
Регистрация: 18.05.2010
Сообщений: 9,331
Записей в блоге: 11
danek130995, подразумевается, что реализация этого метода написана на нативном языке (C/C++, ассемблера или другом).
Поэтому её нет в java коде.
Источник: www.cyberforum.ru