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高级原生镜像主题
嵌套配置属性
Spring 的预先(ahead-of-time)引擎会自动为配置属性创建反射提示。
然而,对于非内部类的嵌套配置属性,必须使用 @NestedConfigurationProperty 进行注解,否则它们将无法被检测到,也无法进行绑定。
import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
import org.springframework.boot.context.properties.NestedConfigurationProperty;
@ConfigurationProperties("my.properties")
public class MyProperties {
private String name;
@NestedConfigurationProperty
private final Nested nested = new Nested();
// getters / setters...
public String getName() {
return this.name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Nested getNested() {
return this.nested;
}
}
其中 Nested 是:
-
Java
-
Kotlin
public class Nested {
private int number;
// getters / setters...
public int getNumber() {
return this.number;
}
public void setNumber(int number) {
this.number = number;
}
}
class Nested {
var number: Int = 0
}
上面的示例为 my.properties.name 和 my.properties.nested.number 生成配置属性。
如果没有在 nested 字段上使用 @NestedConfigurationProperty 注解,则 my.properties.nested.number 属性在原生映像中将不可绑定。
你也可以注解 getter 方法。
使用构造函数绑定时,您必须使用 @NestedConfigurationProperty 注解字段:
import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
import org.springframework.boot.context.properties.NestedConfigurationProperty;
@ConfigurationProperties("my.properties")
public class MyPropertiesCtor {
private final String name;
@NestedConfigurationProperty
private final Nested nested;
public MyPropertiesCtor(String name, Nested nested) {
this.name = name;
this.nested = nested;
}
// getters / setters...
public String getName() {
return this.name;
}
public Nested getNested() {
return this.nested;
}
}
使用记录时,必须使用 @NestedConfigurationProperty 注解参数:
import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
import org.springframework.boot.context.properties.NestedConfigurationProperty;
@ConfigurationProperties("my.properties")
public record MyPropertiesRecord(String name, @NestedConfigurationProperty Nested nested) {
}
使用 Kotlin 时,你需要用 @NestedConfigurationProperty 注解数据类的参数:
import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties
import org.springframework.boot.context.properties.NestedConfigurationProperty
@ConfigurationProperties("my.properties")
data class MyPropertiesKotlin(
val name: String,
@NestedConfigurationProperty val nested: Nested
)
| 在所有情况下,请使用公共的 getter 和 setter 方法,否则属性将无法绑定。 |
转换 Spring Boot 可执行 Jar
只要jar包中包含AOT生成的资源,就可以将Spring Boot 可执行jar转换为原生镜像。 这在许多情况下都非常有用,包括:
-
您可以保留常规的 JVM 流水线,并在您的 CI/CD 平台上将 JVM 应用程序转换为原生镜像。
-
由于
native-image不支持交叉编译,您可以保留一个与操作系统无关的部署制品,稍后将其转换为不同的操作系统架构。
您可以使用 Cloud Native Buildpacks,或使用 GraalVM 附带的 native-image 工具,将 Spring Boot 可执行 jar 转换为原生镜像。
| 您的可执行 JAR 文件必须包含 AOT 生成的资源,例如生成的类和 JSON 提示文件。 |
使用 Buildpacks
Spring Boot 应用程序通常通过 Maven (mvn spring-boot:build-image) 或 Gradle (gradle bootBuildImage) 集成来使用 Cloud Native Buildpacks。
不过,您也可以使用 pack 将经过 AOT 处理的 Spring Boot 可执行 jar 转换为原生容器镜像。
首先,确保可用的Docker守护进程(有关详细信息,请参阅 获取Docker)。 如果在Linux上,请配置它以允许非根用户。
您还需要按照 buildpacks.io 上的安装指南 安装 pack。
假设一个经过AOT处理的Spring Boot可执行jar文件以myproject-0.0.1-SNAPSHOT.jar的形式存在于target目录中,运行:
$ pack build --builder paketobuildpacks/builder-noble-java-tiny \
--path target/myproject-0.0.1-SNAPSHOT.jar \
--env 'BP_NATIVE_IMAGE=true' \
my-application:0.0.1-SNAPSHOT
| 您无需在本地安装 GraalVM 即可通过这种方式生成镜像。 |
一旦 pack 完成,你可以使用 docker run 启动应用程序:
$ docker run --rm -p 8080:8080 docker.io/library/myproject:0.0.1-SNAPSHOT
使用 GraalVM native-image
将AOT处理的Spring Boot可执行jar转换为原生可执行文件的另一个选项是使用GraalVM native-image工具。
要使此方法生效,您需要在计算机上安装GraalVM发行版。
您可以手动从 Liberica Native Image Kit页面 下载,或者可以使用SDKMAN!等下载管理器。
假设一个经过AOT处理的Spring Boot可执行jar文件以myproject-0.0.1-SNAPSHOT.jar的形式存在于target目录中,运行:
$ rm -rf target/native
$ mkdir -p target/native
$ cd target/native
$ jar -xvf ../myproject-0.0.1-SNAPSHOT.jar
$ native-image -H:Name=myproject @META-INF/native-image/argfile -cp .:BOOT-INF/classes:`find BOOT-INF/lib | tr '\n' ':'`
$ mv myproject ../
| 这些命令适用于 Linux 或 macOS 机器,但您需要针对 Windows 进行调整。 |
@META-INF/native-image/argfile 可能未打包在您的 jar 文件中。
仅在需要可达性元数据覆盖时才会包含它。 |
native-image -cp 标志不接受通配符。
你需要确保列出了所有 jar 包(上述命令使用 find 和 tr 来实现这一点)。 |
使用跟踪代理
GraalVM 原生镜像 跟踪代理 允许您在 JVM 上拦截反射、资源或代理使用情况,以生成相关的提示。 Spring 应该可以自动生成大部分这些提示,但跟踪代理可用于快速识别缺失的条目。
当使用代理为原生镜像生成提示时,有几种方法:
-
直接启动应用程序并进行测试。
-
运行应用程序测试以验证应用程序功能。
第一种选项在 Spring 无法识别某个库或模式时,有助于识别缺失的提示。
第二种选项对于可重复的设置来说更具吸引力,但默认情况下生成的提示信息将包括测试基础设施所需的一切内容。 当应用程序实际运行时,其中一些内容将是不必要的。 为了解决这个问题,代理支持一个访问过滤器文件,该文件将导致某些数据被排除在生成的输出之外。
直接启动应用程序
使用以下命令启动应用程序,并附加原生镜像跟踪代理:
$ java -Dspring.aot.enabled=true \
-agentlib:native-image-agent=config-output-dir=/path/to/config-dir/ \
-jar target/myproject-0.0.1-SNAPSHOT.jar
现在,您可以执行希望获得提示的代码路径,然后使用 ctrl-c 停止应用程序。
在应用程序关闭时,原生镜像跟踪代理会将提示文件写入指定的配置输出目录。
您可以手动检查这些文件,或者将它们用作原生镜像构建过程的输入。
要将它们用作输入,请将它们复制到 src/main/resources/META-INF/native-image/ 目录中。
下次构建原生镜像时,GraalVM 将会考虑这些文件。
可以对原生图像跟踪代理设置更多高级选项,例如按调用者类过滤记录的提示等。 如需进一步阅读,请参阅 官方文档。
自定义提示
如果您需要为反射、资源、序列化、代理使用等提供自己的提示,可以使用 RuntimeHintsRegistrar API。
创建一个实现 RuntimeHintsRegistrar 接口的类,然后对提供的 RuntimeHints 实例进行适当的调用:
import java.lang.reflect.Method;
import org.springframework.aot.hint.ExecutableMode;
import org.springframework.aot.hint.RuntimeHints;
import org.springframework.aot.hint.RuntimeHintsRegistrar;
import org.springframework.util.ReflectionUtils;
public class MyRuntimeHints implements RuntimeHintsRegistrar {
@Override
public void registerHints(RuntimeHints hints, ClassLoader classLoader) {
// Register method for reflection
Method method = ReflectionUtils.findMethod(MyClass.class, "sayHello", String.class);
hints.reflection().registerMethod(method, ExecutableMode.INVOKE);
// Register resources
hints.resources().registerPattern("my-resource.txt");
// Register serialization
hints.serialization().registerType(MySerializableClass.class);
// Register proxy
hints.proxies().registerJdkProxy(MyInterface.class);
}
}
您可以随后在任何 @Configuration 类上使用 @ImportRuntimeHints(例如您的 @SpringBootApplication 注解的应用程序类)来激活这些提示。
如果您有需要绑定的类(主要在序列化或反序列化 JSON 时需要),您可以在任何 bean 上使用 @RegisterReflectionForBinding。
大多数提示是自动推断的,例如在从 @RestController 方法接受或返回数据时。
但是,当您直接使用 WebClient、RestClient 或 RestTemplate 时,可能需要使用 @RegisterReflectionForBinding。
测试自定义提示
RuntimeHintsPredicates API 可用于测试您的提示。
该 API 提供了构建 Predicate 的方法,该方法可用于测试 RuntimeHints 实例。
如果您使用的是 AssertJ,您的测试代码将如下所示:
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.aot.hint.RuntimeHints;
import org.springframework.aot.hint.predicate.RuntimeHintsPredicates;
import org.springframework.boot.docs.packaging.nativeimage.advanced.customhints.MyRuntimeHints;
import static org.assertj.core.api.Assertions.assertThat;
class MyRuntimeHintsTests {
@Test
void shouldRegisterHints() {
RuntimeHints hints = new RuntimeHints();
new MyRuntimeHints().registerHints(hints, getClass().getClassLoader());
assertThat(RuntimeHintsPredicates.resource().forResource("my-resource.txt")).accepts(hints);
}
}
静态提供提示
如果您希望,可以静态地在一个或多个GraalVM JSON提示文件中提供自定义提示。
这些文件应放在 src/main/resources/ 内的 META-INF/native-image/*/*/ 目录中。
AOT 处理期间生成的提示 会写入名为 META-INF/native-image/{groupId}/{artifactId}/ 的目录。
将您的静态提示文件放在不与该位置冲突的目录中,例如 META-INF/native-image/{groupId}/{artifactId}-additional-hints/。
已知限制
GraalVM原生镜像是一个不断发展完善的技术,不是所有库都提供支持。 GraalVM社区通过为尚未提供自身支持的项目提供可达性元数据来帮助。 Spring本身不包含对第三方库的提示,而是依赖于可达性元数据项目。
如果您在为 Spring Boot 应用程序生成本机映像时遇到问题,请查看 Spring Boot wiki 的 Spring Boot with GraalVM 页面。 您还可以向 GitHub 上的 spring-aot-smoke-tests 项目提交问题,该项目用于确认常见应用程序类型是否按预期工作。
如果您发现某个与GraalVM不兼容的库,请在 可达性元数据项目 上提出问题。