在Spring Boot项目中使用Leyden

时间：2024-07-10 17:56:48

Spring Boot 服务的 RAM 消耗减少多达 30% ，为研究Spring Boot而量身定制的 Alpaquita 容器。Buidpacks也可用！

重要提示：Project Leyden EA 版本基于实验代码，不适用于生产用途。此外，EA 版本中的某些功能可能会更改或删除，工作流程也可能会更改。

1.Leyden是什么?

Project Leyden 是一个 OpenJDK 项目，自 2022 年以来一直在筹备中。该项目旨在利用 CDS（类数据共享）和提前优化来选择性地将计算从运行时转移和约束到某个时间点 — 例如到更早的阶段。

最终目标是在封闭世界约束下创建完全静态的镜像。封闭世界约束可以实现更强大的启动优化，正如我们在 GraalVM Native Image 中看到的那样。但它与 Java 的动态性不太相符。因此，目前，Leyden 项目团队正在探索可以适用于更广泛应用程序的较弱约束。

Project Leyden 在开发阶段可以做什么？它在试运行期间观察应用程序行为，并根据观察结果执行某些计算。试运行后，它会创建一个 CDS 存档，其中包含类元数据、方法分析器和编译后的代码（例如试运行期间经常使用的方法）。因此，当您执行应用程序的生产运行时，它会使用 CDS 存档中的数据并启动得更快。

2.在SpringBoot中使用Leyden

2.1.实验准备

  • Spring Petclinic for Spring Boot 3.3
  • M1 MacBook Air

2.2.编译

mvn -Dmaven.test.skip=true clean package

2.3.打包

java -Djarmode=tools -jar target/spring-petclinic-3.3.0-SNAPSHOT.jar extract

当您使用 -Djarmode=tools 实用程序时，Spring 会使用各种布局将应用程序提取到目录中。在默认布局的情况下，该目录将包含：

  • 包含库的 lib 子目录
  • 包含应用程序类和引用 lib 文件夹中的库的清单的应用程序 JAR

3.试运行

java -XX:CacheDataStore=SpringPetclinic.cds -jar spring-petclinic-3.3.0-SNAPSHOT/spring-petclinic-3.3.0-SNAPSHOT.jar

将创建两个文件：

  • SpringPetclinic.cds 包含类元数据、堆对象和分析数据；
  • SpringPetclinic.cds.code 包含 AOT 编译方法（计划将来将此文件与 SpringPetclinic.cds 合并）

3.生产运行

java -XX:CacheDataStore=SpringPetclinic.cds -jar spring-petclinic-3.3.0-SNAPSHOT/spring-petclinic-3.3.0-SNAPSHOT.jar

通过生产模式运行，启动速度将会加快3倍左右。

4.使用Leyden前后的类共享数的变化

4.1.删除先前生成的共享类数据文件

rm -fv SpringPetclinic.cds*

4.2.重新启动且记录共享类创建日志信息

java -XX:CacheDataStore=SpringPetclinic.cds -Xlog:cds=debug:file=log/cds.log -Dspring.context.exit=onRefresh -jar spring-petclinic-3.3.0-SNAPSHOT/spring-petclinic-3.3.0-SNAPSHOT.jar

4.3.记录生产启动下已经加载类的数量

java -XX:CacheDataStore=SpringPetclinic.cds -Xlog:class+load=info:file=log/class-load.log -jar spring-petclinic-3.3.0-SNAPSHOT/spring-petclinic-3.3.0-SNAPSHOT.jar

4.4.已经加载类的总数

cat log/class-load.log | wc -l
18627

4.5.总共享类文件中加载类的总数

grep -o 'source: shared' -c log/class-load.log
17935

如您所见，93.4% 的类都进入了存档！但 Leyden 不仅仅是加载类。如上所述，存档还存储分析数据和编译的代码。

5.总结

Leyden使得SpringBoot启动和预热时间的初步成果是显而易见的，其他相关的技术如下：

  • CDS。这是一个可用于生产的功能，可让您根据设置将启动时间减少高达 54%。
  • GraalVM Native Image 支持生成几乎立即启动的本机映像，但可能需要代码重构。
  • CRaC 项目是一个 OpenJDK API，可让您将 Java 应用程序的启动时间缩短至几毫秒，并保留 JIT 的强大功能以实现动态性能优化。关于CRaC可以看我以往的博客Java应用-JIT启动预热解决方案及验证结果。

相关文章