GraalVM 简介

GraalVM 是由 Oracle 开发的一种高性能、多语言虚拟机，基于 Java HotSpot 虚拟机，并引入了新的即时编译器（Graal 编译器）和原生镜像生成工具（Native Image）。GraalVM 的目标是提供更快的执行速度、更低的资源消耗以及对多种编程语言的支持。

核心特性

1. 高性能 JIT 编译器

• GraalVM 自带一个用 Java 编写的高级即时编译器（Graal Compiler），可以替代传统的 C++ 实现的 C2 编译器。
• 支持更复杂的优化策略，提升长时间运行的应用性能。

2. Native Image 原生镜像

• 将 Java 或 JVM 语言（如 Kotlin、Scala、Groovy）提前编译为 原生可执行文件（无需 JVM）
• 启动时间极快（毫秒级）、内存占用低
• 非常适合用于微服务、Serverless、CLI 工具等场景

3. 多语言支持

GraalVM 支持在同一个运行时中执行多种语言：

• JavaScript / Node.js
• Python (limited)
• Ruby
• R
• WebAssembly (WASI)
• LLVM-based languages via Truffle 框架

主要组件

安装 GraalVM

可以从以下链接下载 GraalVM：

https://www.graalvm.org/downloads/

示例：安装 GraalVM CE（Linux/macOS）

# 解压后配置环境变量
export JAVA_HOME=/path/to/graalvm
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH

安装 Native Image 构建工具（需要额外安装）

gu install native-image

使用 GraalVM Native Image 编译 Java 程序为原生可执行文件

示例代码：

// HelloWorld.java
public class HelloWorld {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello, GraalVM!");
}
}

编译步骤：

javac HelloWorld.java
# 使用 native-image 编译为原生可执行文件
native-image HelloWorld
# 执行生成的原生程序
./helloworld
输出结果：
Hello, GraalVM!

输出的是一个独立的二进制文件，不需要 JVM 即可运行！

Native Image 工作原理简述

GraalVM Native Image 在构建阶段进行 静态分析，找出所有在运行时会用到的类、方法、字段等信息，并将它们编译为机器码。这个过程称为“封闭世界假设”（Closed World Assumption）。

限制与注意事项：

• 反射必须显式注册（使用 --initialize-at-build-time 或 JSON 配置）
• 动态类加载受限
• 不支持某些 Java 特性（如动态代理、Instrumentation API）
• 构建过程较慢，但运行速度快

常见命令与参数

与 Spring Boot 集成（Spring Native）

GraalVM 原生镜像在 Spring Boot 中得到了官方支持，通过 Spring Native 项目可以将 Spring Boot 应用打包为原生可执行文件。

步骤简略：

1. 添加 Spring Native 插件到 pom.xml
2. 使用 Maven 或 Gradle 构建
3. 使用 native-image-maven-plugin 编译为原生镜像

GraalVM vs 传统 JVM 对比

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