GraalVM 与 Spring Native 项目实现链路可观测

简介

GraalVM 是高性能、云原生、多语言的 JDK 发行版，旨在加速用 Java 和其他 JVM 语言编写的应用程序的执行，同时还为 JavaScript、Python 和许多其他流行语言提供运行时。

GraalVM 作为一个运行时环境是独一无二的，它提供了多种操作模式：JVM 运行时模式、Native Image、Truffle 上的 Java（相同的 Java 应用程序可以在任何一种上运行）。

JVM 运行时模式

在 HotSpot JVM 上运行程序时，GraalVM 默认使用GraalVM 编译器作为顶级 JIT 编译器。在运行时，应用程序在 JVM 上正常加载和执行。JVM 将 Java 或任何其他 JVM 原生语言的字节码传递给编译器，编译器将其编译为机器代码并将其返回给 JVM。在Truffle 框架之上编写的受支持语言的解释器本身就是在 JVM 上运行的 Java 程序。

Native Image

Native Image是一项创新技术，可将 Java 代码编译成独立的二进制可执行文件或本机共享库。在本机映像构建期间处理的 Java 字节码包括所有应用程序类、依赖项、第三方依赖库以及所需的任何 JDK 类。生成的自包含本机可执行文件特定于不需要 JVM 的每个单独的操作系统和机器架构。

Spring Native 为使用 GraalVM 原生镜像编译器编译 Spring 应用为本地可执行文件提供支持。本文使用 JVM 运行时模式，使用 ddtrace 实现链路接入观测云。

环境版本

• 云服务器：4 核 8 G
• Centos： 7.9
• git version： 1.8.3.1
• Maven：3.8.5
• OpenJDK：17.0.3
• GraalVM CE：22.1.0
• DataKit：1.4.0

操作步骤

1 部署Git

yum install -y git
git --version

2 部署 GraalVM

cd /usr/local/df-demo
wget https://github.com/graalvm/graalvm-ce-builds/releases/download/vm-22.1.0/graalvm-ce-java17-linux-amd64-22.1.0.tar.gz
tar -zxvf  graalvm-ce-java17-linux-amd64-22.1.0.tar.gz

编辑 /etc/profile ，增加下面内容。

export JAVA_HOME=/usr/local/df-demo/graalvm-ce-java17-22.1.0
export CLASSPATH=$JAVA_HOME/lib:$CLASSPATH
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH

native-image 安装配置。

gu install native-image
yum install zlib-devel -y 

3 部署 Maven

cd /usr/local/df-demo
wget https://mirrors.bfsu.edu.cn/apache/maven/maven-3/3.8.5/binaries/apache-maven-3.8.5-bin.tar.gz
tar -zxvf  apache-maven-3.8.5-bin.tar.gz 

编辑 /etc/profile ，增加下面内容。

 export MAVEN_HOME=/usr/local/df-demo/apache-maven-3.8.5
 export PATH=$PATH:$MAVEN_HOME/bin:$JAVA_HOME/bin   # 修改

source /etc/profile

cd /usr/local/df-demo/apache-maven-3.8.5/conf

编辑 settings.xml，增加如下内容。

   <mirrors>
       <mirror>
            <id>alimaven</id>
            <name>aliyun maven</name>
            <url>http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/</url>
            <mirrorOf>central</mirrorOf>
        </mirror>
        <mirror>
            <id>alimaven</id>
            <mirrorOf>central</mirrorOf>
            <name>aliyun maven</name>
            <url>http://maven.aliyun.com/nexus/content/repositories/central/</url>
        </mirror>  
    </mirrors>

4 创建 Spring Boot 项目

进入 spring.io，选择 Spring Native 和 Spring Web，Java 选择 17，Project 选 Maven，Project Name 可以自己定义，点击『GENERATE』【】

增加Application 和 Controller，如示例项目 springboot-native-demo。

5 项目打包

上传项目到云服务的 /usr/local/df-demo 目录，执行打包命令。

cd /usr/local/df-demo/springboot-native-demo mvn -Pnative -DskipTests clean package

查看 target 目录，有二进制文件 springboot-native-demo 和 springboot-native-demo-1.0-SNAPSHOT-exec.jar 文件。

6 链路接入

6.1 安装 Datakit

登录『观测云』，依次进入『集成』-> 『DataKit』->『Linux』，点击“复制”图标复制安装命令。

登录 Linux 服务器，执行复制的命令。

6.2 开通采集器

开通 RUM，需要让用户远程访问到 DataKit 的 9529 端口，编辑下面文件。

/usr/local/datakit/conf.d/datakit.conf

修改 listen 的值是“0.0.0.0:9529”。

开通 ddtrace 采集器。

cd /usr/local/datakit/conf.d/ddtrace
cp ddtrace.conf.sample ddtrace.conf

6.3 重启 DataKit

systemctl restart datakit

6.4 启动应用

cd /usr/local/df-demo/springboot-native-demo/target
 java  -DspringAot=true -javaagent:/usr/local/datakit/data/dd-java-agent.jar  -Ddd.service=spring-native-demo    -Ddd.env=dev  -Ddd.agent.port=9529  -jar springboot-native-demo-1.0-SNAPSHOT-exec.jar

6.5 链路上报

访问应用的接口 curl localhost:8090/ping，上报链路数据。

登录『观测云』->『应用性能监测』，可看到 spring-native-demo 服务。

在『链路』界面中，可以查看到链路详情、火焰图等。