【譯】GraalVM 快速參考

前言

GraalVM 可幫助開發(fā)者更好的使用 Java，主要包括三個方面：

1. 通過使用最先進(jìn)的 JIT 編譯器使其更快，
2. 將它們編譯為即時啟動和低內(nèi)存消耗的二進(jìn)制可執(zhí)行文件，
3. 使用支持的多語言或代碼進(jìn)行編程。

這份快速參考是一頁的簡短摘要，介紹了 GraalVM 可以做什么，以及用來說明其功能的關(guān)鍵選項和命令。

GraalVM 快速參考（打印請使用高清的 pdf）

你可以下載并打印到 A4 紙上，然后將它掛在辦公室，提醒 GraalVM 可以做些什么和有哪些配置選項。一定要使用pdf版本^[1]打印（高清無碼）。請注意，如果你的打印機(jī)更適應(yīng)美國字母紙格式，請使用這個版本的 PDF^[2]。

在這篇文章中，我們將快速瀏覽參考中的信息，并詳細(xì)地介紹它。

一、運行 java 應(yīng)用

第一部分側(cè)重于運行 Java 應(yīng)用程序。首先，請記住，GraalVM安裝包中包含 JDK，這意味著你可以使用 GraalVM 作為 JDK。例如，使用javac編譯 Java 源代碼：

javac?MyApp.java

當(dāng)然，你也可以使用 GraalVM 來運行 Java 應(yīng)用程序或任何其他 JVM 語言。除了能夠運行 Java 之外，還得益于 GraalVM 強(qiáng)大的即時（JIT）編譯器，并獲得了最先進(jìn)的峰值性能，通常比其他 jdk 運行得更快。

java?-jar?MyApp.jar

當(dāng)使用 GraalVM 運行 Java 應(yīng)用程序時，底層 JVM 使用的是 Java Hotspot VM，這意味著大多數(shù)配置選項是相同的，例如，你可以這樣指定應(yīng)用程序類路徑：

java?-cp?target/myapp.jar?com.example.Main

GraalVM 編譯器通常在預(yù)編譯為本機(jī)共享庫模式下運行^[3]，但是其代碼是用 Java 編寫的，并且可以用作 JAR 文件，從而導(dǎo)致性能略有不同：使用堆內(nèi)存進(jìn)行編譯會以較長的預(yù)熱為代價（例如，編譯器的 Java 代碼需要編譯）。以下選項可配置你要運行的模式（默認(rèn)情況下啟用）：

-XX:+-UseJVMCINativeLibrary

除了將編譯器作為 JAR 或 native 庫運行之外，你還可以指定優(yōu)化配置^[4]，economy用來加快預(yù)熱速度，并選擇enterprise以獲得最佳的峰值性能（當(dāng)然需要 GraalVM 企業(yè)版）。

-Dgraal.CompilerConfiguration=enterprise|community|economy

JIT 編譯器可能會顯著加快應(yīng)用程序，但有時不清楚編譯器是否正常工作，代碼是否真正到達(dá)頂層，以及哪些方法到達(dá)編譯器，你可以開啟編譯日志：

-Dgraal.PrintCompilation=true

除了查看日志，你還可以啟用更多的調(diào)試輸出，例如，打印編譯器圖形來分析它們，以尋找更多的優(yōu)化空間：

-Dgraal.Dump=:2

當(dāng)然，JVM 的其他特性也適用于 GraalVM。例如，你可以添加一個 Java agent，該 agent 將對代碼進(jìn)行指令插入、在運行時生成類以及其它的 Java agent 功能。基于 Java 的 agent 和 native ?agent 都可以運行。一個典型的例子是用于簡化 ?native image 構(gòu)建的輔助配置 agent。

-javaagent:path/to/jar.jar
-agentlib:path/to/native/agent

二、編譯成二進(jìn)制可執(zhí)行文件

使用 GraalVM 的第二個主要優(yōu)點是它的Native Image^[5]功能：提前將應(yīng)用程序編譯成二進(jìn)制文件。使用它你需要先安裝 native-image 組件。常用方法是為 GraalVM 發(fā)行版下載組件 JAR 文件，然后運行以下命令:

gu?install?-L?native-image.jar

然后，你可以使用安裝的native-image組件來生成應(yīng)用程序的二進(jìn)制文件:

native-image?[options]?MyClass

或者，你可以使用類似于 java 命令的 JAR 文件語法：

native-image?-jar?MyApp.jar

直接運行生成的二進(jìn)制文件：

./myApp

如果你不想構(gòu)建可執(zhí)行文件^[6]，只是想構(gòu)建一個共享庫，那么可以使用--shared選項。你需要使用@CEntryPoint注解標(biāo)記公開的方法，但是關(guān)于這個主題的更詳細(xì)的探討超出了本文的范圍。

--shared

另一個非常有用的方法是 構(gòu)建靜態(tài)鏈接的二進(jìn)制文件^[7] ，例如將 libc 這樣的操作系統(tǒng)庫鏈接到可執(zhí)行文件中。甚至可以選擇使用哪個 libc 實現(xiàn)。默認(rèn)情況下使用 glibc，muslc 是一個可選項，為此你需要配置一下構(gòu)建環(huán)境。

--static?--libc=muslc

三、多語言編程

可以運行基于Truffle-based語言的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：JavaScript、Ruby、Python、R 等。這將包括該語言的解釋器、Truffle 框架^[8]和 JIT 編譯器，因此可以在運行時編譯代碼以加快執(zhí)行速度。

例如，其中每一項都包括對相應(yīng)語言的支持：

--language:js
--language:python
--language:llvm
--language:ruby

另一個極有吸引力的功能是 native image 可執(zhí)行文件的配置文件引導(dǎo)優(yōu)化^[9]。可以生成一個已檢測的二進(jìn)制文件，對其應(yīng)用相關(guān)的工作負(fù)荷，記錄與 JIT 相似的執(zhí)行代碼的概要文件，并使用這些概要文件來構(gòu)建生產(chǎn)二進(jìn)制文件。

native-image?—?pgo-instrument?MyApp
./myApp
native-image?—?pgo?profile.iprof?MyApp

而且，如果你希望更清楚地了解本 native image 生成過程中發(fā)生的情況，例如，嘗試了解類初始化的類鏈，你可以使用一些有用的選項。

以下選項可以開啟跟蹤某個類的初始化路徑：

-H:+TraceClassInitialization=package.class.Name

native image 構(gòu)建是一個 Java 進(jìn)程，因此你可以在代碼中打一個斷點，通過代碼調(diào)試器，全面的知曉更多細(xì)節(jié)。

--debug-attach=[port]

除此之外，還有許多其他有用的選項用來配置 native image 構(gòu)建和運行時的行為，我們將在未來探討這些配置項，你也可以通過使用幫助來了解一些可用的信息:

--expert-options-all

GraalVM 給你的第三個主要優(yōu)勢是一個多語言運行時^[10]，能夠運行多種語言，它包括由 GraalVM 的 JavaScript 引擎的 Node.js 平臺。因此，如果你有一個 node 應(yīng)用，可以通過調(diào)用 node 命令來運行。

node?myApp.js

除此之外，還有許多語言啟動器可用于支持程序的運行：

js?myApp.js
graalpython?myApp.py
ruby?myApp.rb
R?myApp.r
lli?myApp

默認(rèn)情況下，啟動器（包括 node）將在 native 模式下運行，其中解釋器編譯為 native image 二進(jìn)制文件。因此，若要使用Java類與JVM實現(xiàn)互操作性，請使用--jvm選項，對于其他語言，請使用--polyglot：

--polyglot?--jvm

語言引擎具有許多功能來限制資源量^[11]，例如，語言上下文可以運行的時間（毫秒）：

--sandbox.MaxCPUTime=Nms

四、通用開發(fā)工具

最后也是相當(dāng)重要的一點就是，GraalVM 語言支持通用開發(fā)工具^[12]開箱即用。這是整個 GraalVM 生態(tài)系統(tǒng)中最令人興奮的部分之一：實現(xiàn)一個語言解釋器來修復(fù)語言的語義，并獲得一個強(qiáng)大的虛擬機(jī)、一組 GC 算法、一個調(diào)試器、一個分析器、一個內(nèi)存分析器和其他免費工具。

指定以下選項以分別啟用基于 Chrome DevTools 調(diào)試器、采樣探查器、跟蹤探查器和內(nèi)存分析器的調(diào)試器：

--inspect
--cpusampler
--cputracer
--memsampler

結(jié)論

GraalVM 是一個多功能的項目，提供了許多有趣的功能，你可以將這些功能用于你的應(yīng)用程序，支持 Java、JVM 語言、JavaScript、Ruby、Python、R 等。

從使用更好的即時編譯器，到構(gòu)建應(yīng)用程序的可執(zhí)行文件，再到以不同語言運行組件，現(xiàn)在你可以使用 GraalVM 了。

在這篇簡短的參考文章中，我們試圖概括GraalVM 不同功能的最常用選項。

下載 GraalVM 快速參考 PDF，打印出來，釘在墻上。讓它能不斷提醒你 GraalVM 項目是多么有趣，即使你目前只使用了一小部分功能。

在進(jìn)行此功能時，下載GraalVM?從快速參考中嘗試一些東西，比如更快地運行 Java 應(yīng)用程序，使用 native images 使微服務(wù)更加貼近云原生，或者使用其他語言的庫來增強(qiáng)我們的應(yīng)用程序！

譯者注

譯者校對：mica如夢技術(shù)、PIG冷冷、JustAuth亞東、吳天狗

原文鏈接：https://medium.com/graalvm/graalvm-quick-reference-b8d1dfe24241

譯者說

GraalVM 無疑是 ?Java 未來（5~10年）的一個大方向， 期待 Spring Boot 3 和 Spring Framework 6 對 GraalVM 的內(nèi)置支持。

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