java中Groovy最方便 java graalvm

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墨韵流香 2023-07-24 12:19:45

文章标签 java中Groovy最方便 java GraalVM exe 打包 文章分类 Java 后端开发

使用 GraalVM 将基本的 Java 项目打包成 EXE

GraalVM 的环境搭建
将基本的 Java 项目打包成 EXE
将 JAR 转化为 EXE
GraalVM 与 Java 中其它打包成 EXE 的方法对比
提醒与补充

运行环境：
GraalVM Enterprise 21.3.0
Java 语言级别：17
Maven 3.8.3
IntelliJ IDEA 2021.2.2 (Ultimate Edition)
Windows 10 教育版 64位

GraalVM 的环境搭建

GraalVM 有两种版本，Community 和 Enterprise。其中，前者对应于 OpenJDK，后者对应 Oracle JDK。需要根据自己的需要进行选择，本文以 GraalVM Enterprise 21.3.0 为例。
GraalVM 版本选择网址：https://www.graalvm.org/downloads/
下载 GraalVM Enterprise 21.3.0 需要进入 Oracle 官网，网址：https://www.oracle.com/downloads/graalvm-downloads.html?selected_tab=1
先下载 Oracle GraalVM Enterprise Edition Core。下载完成之后，应该会得到一个 zip 压缩包。
再在刚才的页面下载 Oracle GraalVM Enterprise Edition Native Image。这次得到的应该是一个 JAR 包。
将前面的 zip 压缩包置入自己喜欢的文件夹下解压，解压得到的就是 GraalVM 程序文件。与安装 JDK 时类似，将含 bin 的目录作为 GraalVM 的安装目录。设环境变量如下：

变量名：ORACLE_GRAALVM_HOME
变量值：C:\Program Files\Java\graalvm-ee-java17-21.3.0
变量名：GRAALVM_HOME
变量值：%ORACLE_GRAALVM_HOME%
变量名：Path
变量值：%GRAALVM_HOME%\bin

如果上面的环境变量设置成功，在 CMD 的任意路径中输入以下命令应该能看到上面设置的路径。 where java
where gu

C:\>where java
C:\Program Files\Java\graalvm-ee-java17-21.3.0\bin\java.exe

C:\>where gu
C:\Program Files\Java\graalvm-ee-java17-21.3.0\bin\gu.cmd

安装 Native Image 包。Native Image 包就是前面下载的 JAR 包。输入以下命令对 Native Image 进行本地安装。 gu -L install Native Image 的 JAR 包路径
其中，Native Image 的 JAR 包路径 要替换成实际的路径。
GraalVM 的运行需要 Visual Studio 中的 MSVS 的支持，因此需要下载 Visual Studio。编写本博客时，笔者下载的是 Microsoft Visual Studio Enterprise 2022 (64 位)。
Visual Studio 下载网址：https://visualstudio.microsoft.com/zh-hans/vs/
现在，Visual Studio 在官网上只会提供在线安装包。下载完在线安装包后，选择安装含 MSVS 的选项。
至此，GraalVM 的运行环境已经搭成。下面将开始使用 GraalVM 进行打包。

将基本的 Java 项目打包成 EXE

建一个简单的 Java 项目。此项目的路径中不能有中文，否则后面 GraalVM 运行时会报错。

package demo;

public class OriginJava {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, world.");
    }
}

制作 .class 文件，因为 GraalVM 只能直接对 .class 文件进行操作。
制作 .class 文件的方法有很多，这里只举一例。借助于 Java 命令 javac。先打开 CMD 进入上述 Java 项目的包的根目录，也就是文件夹 demo 所在的目录。然后输入如下命令制作 .class 文件。 javac 包名/类名

java中Groovy最方便 java graalvm_java

java中Groovy最方便 java graalvm_java中Groovy最方便_02

输入如下命令使用 MSVS 的环境。这个命令是用于设置临时设置与 MSVS 相关的环境变量，因此每次总是要输。 call "vcvars64.bat 的路径"

【踩坑提醒】
如果不输入以上命令，后面运行 native-image 时会有如下报错：

Error: Default native-compiler executable 'cl.exe' not found via environment variable PATH
Error: To prevent native-toolchain checking provide command-line option -H:-CheckToolchain
Error: Use -H:+ReportExceptionStackTraces to print stacktrace of underlying exception
[demo.hello:10212]      [total]:   3,021.75 ms,  0.96 GB
# Printing build artifacts to: D:\XXX.txt
Error: Image build request failed with exit status 1

vcvars64.bat 提供了 MSVS 的运行环境。虽然也可以通过设置 MSVS 的环境变量来代替，不过这样要设置的环境变量会有很多。对于笔者的 Microsoft Visual Studio Enterprise 2022 (64 位)，以上的命令为： call "C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\2022\Enterprise\VC\Auxiliary\Build\vcvars64.bat"

D:\OriginJava\src>call "C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\2022\Enterprise\VC\Auxiliary\Build\vcvars64.bat"
**********************************************************************
** Visual Studio 2022 Developer Command Prompt v17.0.4
** Copyright (c) 2021 Microsoft Corporation
**********************************************************************
[vcvarsall.bat] Environment initialized for: 'x64'

在 .class 的包的根路径中输入以下命令制作 EXE。 native-image 包名.类名

D:\OriginJava\src>native-image demo.OriginJava
[demo.originjava:4128]    classlist:   1,950.10 ms,  0.96 GB
[demo.originjava:4128]        (cap):   1,737.90 ms,  0.96 GB
[demo.originjava:4128]        setup:   4,282.33 ms,  0.96 GB
[demo.originjava:4128]     (clinit):     162.30 ms,  2.34 GB
[demo.originjava:4128]   (typeflow):   2,867.26 ms,  2.34 GB
[demo.originjava:4128]    (objects):   5,915.14 ms,  2.34 GB
[demo.originjava:4128]   (features):   1,771.20 ms,  2.34 GB
[demo.originjava:4128]     analysis:  11,311.80 ms,  2.34 GB
[demo.originjava:4128]     universe:   1,424.64 ms,  2.35 GB
[demo.originjava:4128]      (parse):     711.20 ms,  2.35 GB
[demo.originjava:4128]     (inline):   1,436.68 ms,  2.33 GB
[demo.originjava:4128]    (compile):  19,422.42 ms,  2.82 GB
[demo.originjava:4128]      compile:  22,571.05 ms,  2.82 GB
[demo.originjava:4128]        image:   1,395.47 ms,  2.82 GB
[demo.originjava:4128]        write:     753.49 ms,  2.82 GB
[demo.originjava:4128]      [total]:  43,933.93 ms,  2.82 GB
# Printing build artifacts to: D:\OriginJava\src\demo.originjava.build_artifacts.txt

java中Groovy最方便 java graalvm_java中Groovy最方便_03

可以看出，当前目录下已经生成了一个 EXE 文件，可直接运行。

将 JAR 转化为 EXE

GraalVM 还可以将 JAR 转化为 EXE。
使用如下命令可以将 JAR 转化为 EXE。但是，这样转化出来的 EXE 仍然依赖于 JDK，所以一般意义不大。 native-image -jar JAR 包的路径
使用如下命令可以产生无 JDK 依赖的 EXE。 native-image -jar -no-fallback JAR 包的路径

GraalVM 与 Java 中其它打包成 EXE 的方法对比

但是相对于 Java 中其它打包成 EXE 的方法，如果 GraalVM 打包成功，GraalVM 可以说是最优的方式。 Java 中其它打包成 EXE 的方式无非就如下几种，或者是它们的变体。

方式 1：先生成 JAR，然后将运行 JAR 包的命令写在一个脚本中，以后直接运行脚本即可。
但此方法本质上是先运行 Java 虚拟机，然后再用 Java 虚拟机加载运行 Java 代码。Java 虚拟机会占用较高的内存，且在这种方式下，Java 项目无法拥有自己的父进程名，对外只显示为 Java 虚拟机在运行。
方式 2：底层原理同方式 1，但将上面的脚本封装成了一个 EXE。
这样做能让普通用户不能直接操作底层的脚本命令，提高了一定的安全系数和用户的友好度。除此之外，它跟方式 1 没有太大的区别。但根据使用的封装软件不同，此 Java 项目可能拥有自己的进程名与图标。
方式 3：底层原理同方式 2，但使用了一种 EXE 压缩软件将上面的 JAR 包与脚本封装成了一个 EXE。
方式 4：底层原理同方式 3，但这种方式将 JRE 的相对路径信息也储存到了 EXE 中，这样可以直接在此 EXE 附近放一个 JRE 文件，以后就可以在新电脑上无需先安装 Java 即可马上运行。
但这种方式需要向用户提供 JRE，JRE 的体积一般都非常庞大。另外，这种方式本质上与前面几种方式一样，也是先运行 Java 虚拟机，然后再用 Java 虚拟机加载运行 Java 代码。而 Java 虚拟机会占用较高的内存。
方式 5：前期步骤同方式 4，但额外借助了 Java 的一些内置工具命令精简了 JRE 体积，使得打包之后应用体积大大减少。
但这种方式需要每次用人力去排除和筛选 JRE，然后编写命令执行，无一般的规律可寻，且误操作之后可能导致打包后运行失败，这会增加人力时间成本。另外，这种方式只是减少了打包之后应用体积，而没有减少运行内存。
方式 6：这种方式不同前面的这几种方式。它直接使用 Java 内置的打包命令即可生成 EXE，而无需借助第三方制 EXE 的软件。制好后可在新电脑上无需先安装 Java 即可马上运行。
但这种方式需要每次用人力进行文件布局和多次编写命令执行。另外，这种方式打包后的应用，其运行时本质上还是依赖于 Java 虚拟机。
方式 7：底层原理同方式 6，但它被嵌入到 Java 的一种构建工具（如 Maven）的插件中，一定程序可以减少手动配置并适合离不开构建工具的项目。除此之外，它跟方式 6 没有太大的区别。
GraalVM 方式：这种方式不同前面的这几种方式。它生成的 EXE 的运行无需借助 Java 虚拟机，更无需先安装 Java，且无论是应用体积还是运行内存在所有的打包方式是都是最少的。
但它不能直接支持含 Java 反射、动态代理（如 CGLIB）的 Java 项目，需要每次用人力统计所有使用过 Java 反射、动态代理的类，无一般的规律可寻。另外，在所有的打包方式中，GraalVM 打包的耗时最长，CPU、内存消耗都是最大的。

提醒与补充

本文只是给出使用 GraalVM 打包 Java 项目的基本方法。由于 GraalVM 使用的是 AOT 技术，所以它不能直接用于打包含 Java 反射、动态代理的 Java 项目。一般来说，如果想对含 Java 反射、动态代理的 Java 项目使用 GraalVM 进行打包，必须提前向 GraalVM 提供一个列出了涉及 Java 反射、动态代理所有的类的 JSON 列表，否则，要么打包时会失败，要么打包后的应用在运行时会失败。
对于纯 JavaFX 项目的 GraalVM 打包，可见笔者的另一篇博客：
使用 GraalVM 将纯 JavaFX 项目打包成 EXE：

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