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GraalVM技術(shù)通過(guò)為Java應(yīng)用進(jìn)行靜態(tài)編譯，幫助應(yīng)用消除了冷啟動(dòng)和運(yùn)行時(shí)內(nèi)存占用高的問(wèn)題。針對(duì)GraalVM應(yīng)用，ARMS提供了靜態(tài)插裝方案，將應(yīng)用運(yùn)行時(shí)使用Java探針對(duì)字節(jié)碼的改寫邏輯調(diào)整到靜態(tài)編譯中，實(shí)現(xiàn)靜態(tài)增強(qiáng)，提供開(kāi)箱即用的可觀測(cè)能力。

重要

GraalVM作為一項(xiàng)前沿技術(shù)，如果之前未在生產(chǎn)場(chǎng)景使用過(guò)，建議您在測(cè)試環(huán)境充分驗(yàn)證后再考慮生產(chǎn)使用。此外，您在使用該方案接入ARMS過(guò)程中有任何問(wèn)題，歡迎通過(guò)釘釘答疑群（群號(hào)：80805000690）與我們聯(lián)系。

使用限制

應(yīng)用本身已完成GraalVM靜態(tài)編譯適配，如果是Spring Boot應(yīng)用，可以參考相關(guān)文檔進(jìn)行應(yīng)用適配改造。
該方案需要調(diào)整GraalVM JDK實(shí)現(xiàn)，因此使用時(shí)需確保所使用的GraalVM JDK均為ARMS提供。
如果要使用GraalVM靜態(tài)編譯，其對(duì)環(huán)境有一些要求，具體要求請(qǐng)參見(jiàn)GraalVM官方文檔。
目前針對(duì)GraalVM場(chǎng)景，ARMS僅支持核心的Traces和Metrics功能，暫不支持Arthas、持續(xù)剖析和內(nèi)存快照等功能，另外由于GraalVM場(chǎng)景下，應(yīng)用內(nèi)存形態(tài)有變化，因此JVM監(jiān)控中的元空間詳情、非堆內(nèi)存和直接緩沖區(qū)無(wú)數(shù)據(jù)是正常的。

接入操作

步驟一：安裝依賴

GraalVM場(chǎng)景下，首先需要在環(huán)境中安裝以下依賴：

根據(jù)自身應(yīng)用所在地域，下載對(duì)應(yīng)的GraalVM版本的ARMS探針。

當(dāng)前僅支持以下地域，如有更多需求，請(qǐng)通過(guò)釘釘答疑群（群號(hào)：80805000690）與我們聯(lián)系。

地域	公網(wǎng)地址	VPC地址
華東1（杭州）	`wget "http://arms-apm-cn-hangzhou.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/ArmsAgentNative.zip" -O ArmsAgentNative.zip`	`wget "http://arms-apm-cn-hangzhou.oss-cn-hangzhou-internal.aliyuncs.com/ArmsAgentNative.zip" -O ArmsAgentNative.zip`
華東2（上海）	`wget "http://arms-apm-cn-shanghai.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/ArmsAgentNative.zip" -O ArmsAgentNative.zip`	`wget "http://arms-apm-cn-shanghai.oss-cn-shanghai-internal.aliyuncs.com/ArmsAgentNative.zip" -O ArmsAgentNative.zip`
華北2（北京）	`wget "http://arms-apm-cn-beijing.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/ArmsAgentNative.zip" -O ArmsAgentNative.zip`	`wget "http://arms-apm-cn-beijing.oss-cn-beijing-internal.aliyuncs.com/ArmsAgentNative.zip" -O ArmsAgentNative.zip`
華北3（張家口）	`wget "http://arms-apm-cn-zhangjiakou.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/ArmsAgentNative.zip" -O ArmsAgentNative.zip`	`wget "http://arms-apm-cn-zhangjiakou.oss-cn-zhangjiakou-internal.aliyuncs.com/ArmsAgentNative.zip" -O ArmsAgentNative.zip`
華南1（深圳）	`wget "http://arms-apm-cn-shenzhen.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/ArmsAgentNative.zip" -O ArmsAgentNative.zip`	`wget "http://arms-apm-cn-shenzhen.oss-cn-shenzhen-internal.aliyuncs.com/ArmsAgentNative.zip" -O ArmsAgentNative.zip`
華南1金融云	無(wú)	`wget "http://arms-apm-cn-shenzhen-finance-1.oss-cn-shenzhen-finance-1-internal.aliyuncs.com/ArmsAgentNative.zip" -O ArmsAgentNative.zip`

解壓文件后，進(jìn)入ArmsAgentNative目錄，執(zhí)行以下命令在本地環(huán)境中安裝探針。

sh install.sh

下載支持可觀測(cè)能力的GraalVM JDK版本：graalvm-java17-23.0.4-ali-1.2b.tar.gz。
解壓后在對(duì)應(yīng)目錄中執(zhí)行以下命令：
```
graalvm-java17-23.0.4-ali-1.2b/bin/native-image --version
```
返回結(jié)果如下表示安裝成功：
下載Maven（如果環(huán)境已有Maven，無(wú)需再次安裝）：apache-maven-3.8.4-bin.tar.gz。
解壓后，將環(huán)境變量JAVA_HOME和MAVEN_HOME設(shè)置對(duì)應(yīng)解壓文件后的路徑。
例如：
請(qǐng)將/xxx/換成實(shí)際路徑。
```
export MAVEN_HOME=/xxx/apache-maven-3.8.4
export PATH=$PATH:$MAVEN_HOME/bin
export JAVA_HOME=/xxx/graalvm-java17-23.0.4-ali-1.2b
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin
```

步驟二：引入依賴

為應(yīng)用添加如下依賴：

請(qǐng)將代碼中的路徑/xxx/dynamic-configs指向應(yīng)用原始的動(dòng)態(tài)配置文件地址。

<dependencies>
  <dependency>
   <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
   <artifactId>arms-javaagent-native</artifactId>
   <version>4.1.11</version>
   <type>pom</type>
 </dependency>
</dependencies>
<profiles>
  <profile>
    <id>native</id>
    <build>
      <plugins>
        <plugin>
          <groupId>org.graalvm.buildtools</groupId>
          <artifactId>native-maven-plugin</artifactId>
          <extensions>true</extensions>
          <executions>
            <execution>
              <id>build-native</id>
              <goals>
                <goal>compile-no-fork</goal>
              </goals>
              <phase>package</phase>
            </execution>
          </executions>
          <configuration>
            <fallback>false</fallback>
            <buildArgs>
              <arg>-H:ConfigurationFileDirectories=native-configs,/xxx/dynamic-configs</arg>
            </buildArgs>
          </configuration>
        </plugin>
      </plugins>
    </build>
  </profile>
</profiles>

步驟三：添加access-filter-file.json文件

在應(yīng)用目錄下，添加一個(gè)名為access-filter-file.json的文件，其中內(nèi)容為：

{ "rules": [
  {"excludeClasses": "sun.launcher.LauncherHelper"}
]
}

添加access-filter-file.json文件用于確保GraalVM收集動(dòng)態(tài)特性的探針不要收集sun.launcher.LauncherHelper中的反射。sun.launcher.LauncherHelper是JVM啟動(dòng)的類，其中用到的反射對(duì)于靜態(tài)編譯后的Native Image是不需要的，否則會(huì)在編譯時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)誤。

步驟四：預(yù)執(zhí)行

為了讓ARMS探針對(duì)應(yīng)用的動(dòng)態(tài)增強(qiáng)代碼被靜態(tài)編譯到最終的Native Image文件中，因此需要預(yù)先掛載ARMS探針對(duì)應(yīng)用進(jìn)行預(yù)執(zhí)行，預(yù)執(zhí)行需要確保應(yīng)用核心代碼分支都被執(zhí)行，當(dāng)前已提供一個(gè)相關(guān)腳本供您完成該過(guò)程。注意將應(yīng)用的所有RESTful接口都按提示聲明在腳本中，以便執(zhí)行過(guò)程中的相關(guān)接口被正常調(diào)用觸發(fā)業(yè)務(wù)執(zhí)行。

參考以下腳本，按照注釋完成自定義內(nèi)容補(bǔ)充。

######## 請(qǐng)根據(jù)實(shí)際修改一下參數(shù)
# ARMS接入?yún)?shù), 可調(diào)用DescribeTraceLicenseKey接口獲取到對(duì)應(yīng)的LicenseKey。AppName代表接入到ARMS的哪一個(gè)應(yīng)用中，您可以根據(jù)需要自定義您的應(yīng)用名，在分布式架構(gòu)中，同一個(gè)應(yīng)用內(nèi)可以包含多個(gè)對(duì)等的實(shí)例。
export ARMS_LICENSEKEY=
export ARMS_APPNAME=
# 應(yīng)用接口列表，例如PS=(interface1 interface2 interface3 interface4)
export PS=
# 應(yīng)用端口，例如PORT="8080"
export PORT=
# Native image文件路徑，靜態(tài)編譯后會(huì)在應(yīng)用target目錄下生成一個(gè)native image文件，例如NATIVE_IMAGE_FILE="target/graalvm-demo"
export NATIVE_IMAGE_FILE=
# 運(yùn)行ARMS Native Agent的命令，例如JAVA_CMD="-javaagent:./arms-native/aliyun-java-agent-native.jar -jar target/graalvm-demo-1.0.0.jar"
export JAVA_CMD=
########

掛載ARMS Java探針，進(jìn)入預(yù)執(zhí)行，搜集靜態(tài)編譯的配置項(xiàng)。
```
sh ArmsAgentNative/run.sh --collect --jvm --Carms
```

步驟五：靜態(tài)編譯

完成依賴添加后，按照如下步驟對(duì)應(yīng)用進(jìn)行靜態(tài)編譯：

開(kāi)始靜態(tài)編譯。
```
mvn -Pnative package
```
運(yùn)行靜態(tài)編譯后的項(xiàng)目。
```
sh ArmsAgentNative/run.sh --native --Carms
```

其他操作

構(gòu)建Docker鏡像

如果要針對(duì)完成GraalVM靜態(tài)編譯后的應(yīng)用構(gòu)建Docker鏡像，由于其中已經(jīng)包含了JDK等運(yùn)行時(shí)必要的信息，直接將最終的Native Image文件作為一個(gè)可執(zhí)行文件放到鏡像中，按照正常構(gòu)建Docker鏡像流程進(jìn)行鏡像構(gòu)建即可。

示例Dockerfile：

說(shuō)明

-Darms.licenseKey和-Darms.appName參數(shù)需調(diào)整為實(shí)際值。

FROM centos:latest
WORKDIR /app
COPY ./target/graalvm-demo /app

CMD ["/app/graalvm-demo","-Darms.licenseKey=xxx","-Darms.appName=xxx"]

壓縮Native Image

在比較Native Image與原Java程序所占的空間大小時(shí)，我們會(huì)將JDK的大小也加在Java程序側(cè)一起計(jì)算。因?yàn)?span id="z68uejxpaoma" class="help-letter-space">Java程序必須要JDK支持，而Native Image是自舉的，它已經(jīng)包含了所有的依賴。

但是因?yàn)?span id="z68uejxpaoma" class="help-letter-space">Native Image中為匯編代碼，相比Java應(yīng)用的字節(jié)碼信息密度更低，表達(dá)相同的語(yǔ)義所需的代碼量更大。因此隨著應(yīng)用規(guī)模的增大，Native Image的大小會(huì)逐漸超越Java程序 + JDK的大小，導(dǎo)致部署、傳輸?shù)膲毫υ龃蟆４藭r(shí)我們可以借助壓縮工具UPX來(lái)降低Native Image的大小。UPX可以將二進(jìn)制可執(zhí)行文件仍然壓縮為二進(jìn)制可執(zhí)行文件，壓縮后的文件無(wú)需解壓即可直接運(yùn)行，并且基本不會(huì)影響運(yùn)行時(shí)的性能。

下圖展示了壓縮Native Image的效果：

將靜態(tài)編譯后的graalvm-demo文件壓縮為graalvm-demo-compressed文件，壓縮后的大小僅有之前的28.4%。

與Fat Jar包的比較：

原先包含了Spring Boot、RocketMQ等所有依賴的Fat Jar包大小為216MB，而壓縮后的Native Image僅有47MB。

UPX使用方法：

下載并解壓UPX工具。
假設(shè)UPX被解壓到$UPX_HOME目錄，執(zhí)行以下命令完成壓縮。
$UPX_HOME/upx -9 -o path/to/output-file path/to/original-file
- -9：壓縮程度為1~9，值越大壓縮率越高，壓縮所需時(shí)間越長(zhǎng)。
- -o path/to/output-file：壓縮輸出文件路徑，path/to/output-file需要換成實(shí)際的文件路徑。
- path/to/original-file：被壓縮的原始文件路徑，path/to/original-file需要換成實(shí)際的文件路徑。

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將GraalVM應(yīng)用接入ARMS