使用native-image本地镜像工具编译SpringBoot环境镜像

最新推荐文章于 2025-10-04 16:08:14 发布
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#spring boot #后端 #java

本文详细介绍了如何在Windows环境下，通过MSVC安装VisualStudio，安装GraalVM并验证其安装，以及使用native-image工具编译SpringBoot项目并进行AOT处理，以实现跨平台的快速运行。

Windows环境使用native-image本地镜像工具编译SpringBoot项目本地镜像

MSVC环境安装

要想在未安装Java以及其他开发环境的Windows平台运行SpringBoot项目，MSVC环境是必要的

下载VisualStudio(不是VSCode)

这里我已经下载完毕，如果已经下载过可以在Windows搜索栏搜索Visual Studio Installer
打开后在下面界面选择修改来选择新工具安装
在这里插入图片描述

打开会出现以下界面（没有安装VS自行搜索Visual Studio下载专业或者社区版安装时也会出现此节面）
在这里插入图片描述
选择使用C++的桌面开发 通用Windows平台开发这两个组件
在这里插入图片描述

切记：要记住你的安装位置（VC安装路径会显示在安装界面下方）

检查本地工具安装情况

上述过程安装完毕后，在Windows搜索栏中搜索Native Tools会出现以下两个命令行工具
在这里插入图片描述

这里使用X64 Native Tools Command即64位，X86是32位环境

安装GraalVM

本次安装GraalVM社区版本即可

GraalVM安装

GraalVM下载链接
GraalVM-ce-java17-windows-X64-22.3.2

注意，SpringBoot3必须使用22.3以上版本

下载完成解压到你要安装的目录(随意，路径不要带中文)
随后在系统环境变量中将JAVA_HOME值改为GraalVM安装路径（没有就创建一个JAVA_HOME）

验证安装

如果安装正确，在powershell或者cmd中输入java -version应当显示
在这里插入图片描述

测试gu工具

在cmd或者powershell输入gu --help应当有帮助提示输出
Windows上由于gu会与Windows命令Get-Unique冲突，所以如果提示找不到可以用**gu.cmd **代替gu
在这里插入图片描述

本地镜像工具安装

接下来安装native-image工具
native-image 下载：native-image-installable-svm-java17-windows-amd64-22.3.2.jar

之后打开powershell或cmd命令行工具
使用以下命令定位到刚刚下载的jar包所在目录
cd native-imagejar包下载目录

使用gu install --file native-image工具jar包名称安装(gu用不了用gu.cmd)

验证native-image工具安装

重启命令行输入native-image --help应当能输出命令帮助信息
在这里插入图片描述

添加系统环境变量

打开系统环境变量编辑
修改或添加以下路径
Path:
添加你的VC安装路径\App\VC\Tools\MSVC\14.37.32822\bin\Hostx64\x64
14.37.32822是版本号，每个人可能不一样找到你的具体目录拷贝进去
JAVA_HOME:
修改为GraalVM安装路径，如果你之前没有安装其他Java环境，需要在Path中添加%JAVA_HOME%\bin
INCLUED
创建INCLUDE系统环境变量
添加：

  • 自己的VC安装目录\App\VC\Tools\MSVC\14.37.32822\include;
  • C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Include\10.0.22621.0\shared;
  • C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Include\10.0.22621.0\ucrt;
  • C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Include\10.0.22621.0\um;
  • C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Include\10.0.22621.0\winrt;

去你自己对应目录找，找全后一起拼接着粘贴进去，五个路径之间用;分隔开

LIB
创建LIB系统环境变量
添加：

  • 自己的VC安装目录\App\VC\Tools\MSVC\14.37.32822\lib\x64;
  • C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Lib\10.0.22621.0\ucrt\x64;
  • C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Lib\10.0.22621.0\um\x64

和上面一样去自己对应目录找，找全后一起拼接着粘贴进去，五个路径之间用;分隔开

准备完毕

至此环境安装全部完毕，如果你需要其他的版本
可在GraalVM的GitHub页面下载：GraalVM-GitHub
之前的GraalVM和native-image均来自于此

创建示例SpringBoot项目

这里使用IDE的Spring脚手架创建
在这里插入图片描述
JDK一定要选择GraalVM

在这里插入图片描述
SpringBoot版本一定是3以上版本，依赖项选择GraalVM Native Support(必选) 和 你需要的依赖,这里我选择一个Web

项目结构

出了启动类以外简单的写一个controller模拟一个简单功能演示即可
在这里插入图片描述
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/5a65317097c44e208a239450e51d4f6a.png

@RestController
public class HelloController {
    @RequestMapping("/hello")
    public String hello(){
        return "Hello GraalVM Native";
    }
}

发送hello请求返回一句Hello GraalVM Native

使用native-image打包

使用maven执行clean 和 package打包
在target目录下生成了一个项目的jar包
在这里插入图片描述

AOT处理

由于SpringBoot底层用到了大量反射，因此直接进行提前编译时不可行的，因为反射是动态的，程序在执行过程中才会决定执行什么模块，因此对于SpringBoot项目需要做额外处理。

SpringBoot脚手架在创建项目时导入了一个springboot:process-aot模块用于提前对反射模块进行处理
在这里插入图片描述
双击执行此模块即可对其进行处理
完成后target目录会生成用于AOT的预处理文件

接下来使用maven模块中项目创建自动导入的native:build进行打包
在这里插入图片描述

这里打包会出现问题
在这里插入图片描述
这是一个Bug
所以我们使用刚刚使用VC安装的native tools进行操作
右键使用管理员身份打开x64 Native Tools Command
在这里插入图片描述
接着cd 命令定位到你的项目路径下
由于这是cmd命令行，初始在C盘符，如果你项目在D盘是cd不过去的
先执行D:切换到D盘再cd就行了
在这里插入图片描述

使用mvn -Pnative native:compile执行编译
此时又会遇到问题
在这里插入图片描述
这是因为native插件的盘符路径转换问题
再idea中找到target目录下的tem目录会发现生成的args文件，每次执行编译都会生成一个args文件，任意打开一个
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
发现是路径出了问题，IDEA中使用Ctrl + R 将所有\\替换为/
在这里插入图片描述
复制修改后文件的文件名
在这里插入图片描述
回到x64 Native Tools Command命令行使用native-image命令打包
执行native-image @target\tmp\native-image-4652055330304047537.args
native-image-4652055330304047537.args替换为你自己修改过的文件名称

注意@target\tmp\xxx.args是路径，因为之前已经cd到项目路径所以是target\tmp\xxx.args，如果你已经再target目录则是tmp\xxx.args，如果在其他目录你可以用绝对路径

开始打包
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
显示Finished generating就算成功了
在target目录下会生成一些obj之类的链接文件和一个项目名称.exe文件

你可以选择在资源管理器中打开
在这里插入图片描述
随后在资源管理器地址栏直接输入powershell打开命令行
在这里插入图片描述

使用.\exe文件名称运行(直接双击是打不开的)

在这里插入图片描述
可以看到BootAotTestApplication in 0.062 seconds (process running for 0.065)
启动运行速度非常快

测试

在地址栏目输入项目启动的服务地址，我使用默认的https://localhost:8080/hello测试

在这里插入图片描述

使用native-image打包的exe文件可在任何Windows平台设备运行，不论是否安装运行环境

最新JVM技术：在windows 10上安装GraalVM java17并使用native-image功能
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GraalVM是一种开源的虚拟机平台，由Oracle公司开发。它支持多种编程语言，包括Java、JavaScript、Python、Ruby、R、C++等，旨在提高应用程序的性能和扩展性。 GraalVM通过提供即时编译器（Just-in-Time Compiler，JIT）和Ahead-of-Time（AOT）编译器来提高应用程序的性能。 本文在windows 10上安装GraalVM java17并使用native-image功能
springboot3 使用 Graalvm打包native-image可执行文件
风.foxwho(神秘狐)
12-27 3629
电脑系统是 macOS (amd64)，java 17 ，选定版本下载。注意： 这个可能安装非常慢，访问的是国外的文件，有条件的可以利用梯子。先设置梯子，如果你使用的全局，那么可以不用此命令。如果mac必备工具没有安装，先执行安装命令。每个版本的 终端配置可能不一样。注意梯子的 端口号，是你梯子的端口号。目录下，最后的路径是。
Spring Boot 原生镜像踩坑：GraalVM 构建 Native Image 的经验分享
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10-04 1012
是由 GraalVM 提供的一种技术，可以将 Java 应用直接编译为机器码的可执行文件（而不是 .jar）。这意味着运行时不需要 JVM，也不会有 JIT 编译延迟。在 Spring Boot 3.x 中，官方提供了完整的支持链路：优点缺点启动速度极快构建时间长内存占用低调试困难无需 JVM库兼容性差部署轻量开发迭代慢从实践来看，Native Image 更像是一把“双刃剑”。在某些场景下，它能极大提升启动体验和部署效率；但在另一些情况下，它可能会带来新的维护负担。
spring-boot-graalvm：这个示例项目显示了如何使用GraalVM Native Image在本地以及在有或没有Docker的TravisCI上使用GraalVM Native Image将基于Webflux的Spring Boot应用程序编译为本地应用程序
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春天引导graalvm 这个示例项目展示了如何使用GraalVM本机映像将基于Webflux的Spring Boot应用程序编译成本机应用程序 该项目在这里展示了当前可行的技术演示- 有望获得对Spring Boot的稳定GraalVM Native Image支持，Spring Boot 2.4将基于该版本。 可在Heroku上进行实时部署： : 该项目在某些文章中用作示例： 目录 Spring Boot是GraalVM的新手吗？ Spring Graal支持的当前状态： 注意： 是许多项目的保护伞-如果我们想加快启动速度并减少Spring Boot项目的占用空间，则需要关注。 Graal Native Image和SpringBoot 有一些很好的入门资源-例如正在 。 一个人可以告诉Native Image初始化Java类 # at build time: native image --initialize-at-build-time=your.package.YourClass # or at runtime native image --initialize
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至此，成功安装和配置了GraalVM在Windows上，可使用它进行Java开发或者运行其他语言的程序。在Windows 10中，可按下Win + X键，选择“系统”，然后选择“关于”->“高级系统设置”->“环境变量”ctrl + F 搜索 native-image 可定位到位置，然后点击下载到对应目录。通过上面的数据找到对应的目录Include和Lib，配置环境变量INCLUDE和LIB。说实话，编译打包有点费时间，但是就是启动会很快，到此结束啦。打开cmd窗口进入到对应的文件目录，输入命令。
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是GraalVM中提供的一个命令，可以把字节码文件或Jar包编译成为一个二进制可执行文件，同时它自己也是用Java语言开发的（实现了Java的语言自举）。
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springboot3.3.0+nacos，native-image编译 解决No spring.config.import property has been defined
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在Spring Boot 3.3.0与Nacos集成环境下，使用GraalVM的`native-image`编译生成原生可执行文件时，可能会遇到如下错误提示： ``` No spring.config.import property has been defined ``` 此问题通常出现在Spring Boot应用程序尝试通过原生镜像方式运行时，无法正确解析配置元数据，尤其是在与外部配置中心（如Nacos）集成时更为常见。以下是对该问题的分析与解决方案： ### 原因分析 1. **Spring Boot 3.3.0 的配置导入机制变化** Spring Boot 3.3.0 引入了更强的配置管理机制，强调使用 `spring.config.import` 属性来显式声明外部配置源，如 `spring.config.import=nacos:`。如果未正确设置该属性，Spring Boot 会抛出提示信息[^1]。 2. **GraalVM 原生镜像对反射和资源加载的限制** GraalVM Native Image 在编译时进行静态分析，无法动态加载某些运行时资源（如配置类、属性文件等）。这可能导致 Spring Boot 在构建原生镜像时无法识别 `spring.config.import` 的值，即使它已在 `application.properties` 或 `application.yml` 中定义。 3. **Nacos 自动配置未被正确识别** 在原生镜像构建过程中，Spring Boot 的自动配置可能未被正确触发，尤其是涉及 Nacos 客户端的初始化部分。这通常与 GraalVM 对类路径资源的处理方式有关[^1]。 --- ### 解决方案 #### 1. 显式配置 `spring.config.import` 在 `application.properties` 或 `application.yml` 中添加如下配置： ```properties spring.config.import=nacos: ``` 或者（如需指定服务地址）： ```properties spring.config.import=nacos://127.0.0.1:8848 ``` 此配置明确告诉 Spring Boot 使用 Nacos 作为配置中心，避免出现未定义 `spring.config.import` 的错误。 #### 2. 添加 Native Image 配置以支持反射和资源加载 为确保 GraalVM 正确识别 Spring Boot 和 Nacos 相关类，需通过配置文件指定需要保留的类和方法。创建如下文件： - `src/main/resources/META-INF/native-image/com.example.demo/native-config.json` 内容如下： ```json { "name": "com.example.demo", "reflection": [ { "name": "com.alibaba.cloud.nacos.NacosPropertySourceBuilder", "allDeclaredConstructors": true, "allPublicConstructors": true, "allDeclaredMethods": true, "allPublicMethods": true }, { "name": "org.springframework.boot.context.config.ConfigDataLocationResolver", "allDeclaredConstructors": true } ], "resources": { "includes": [ { "pattern": "application.properties" } ] } } ``` 该配置确保 GraalVM 在构建原生镜像时保留必要的反射信息和资源文件。 #### 3. 使用 `spring-aot-maven-plugin` 提前处理配置 在 `pom.xml` 中添加以下插件配置，启用 Spring Boot 的 AOT（Ahead-of-Time）编译功能，提前处理配置导入逻辑： ```xml <plugin> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId> <configuration> <excludes> <exclude> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId> </exclude> </excludes> </configuration> </plugin> <plugin> <groupId>org.springframework.experimental</groupId> <artifactId>spring-aot-maven-plugin</artifactId> <version>0.12.2</version> <executions> <execution> <id>generate</id> <goals> <goal>generate</goal> </goals> </execution> </executions> </plugin> ``` 执行以下命令生成 AOT 文件： ```bash mvn clean install ``` #### 4. 构建原生镜像时指定配置属性 在构建原生镜像时，可以通过命令行参数显式传递配置： ```bash native-image \ -H:Name=demo-app \ -H:ConfigurationFileDirectories=/path/to/config \ -Dspring.config.import=nacos://127.0.0.1:8848 \ -cp target/demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar ``` --- ### 总结 解决 Spring Boot 3.3.0 与 Nacos 集成下使用 `native-image` 编译时报 `No spring.config.import property has been defined` 的关键在于： - 显式配置 `spring.config.import`； - 为 GraalVM 提供反射和资源加载的配置； - 使用 Spring Boot AOT 插件提前处理配置； - 构建时通过命令行参数传递配置信息。 通过上述方法，可以有效解决原生镜像构建过程中配置加载失败的问题，确保应用程序在原生模式下正常运行。 ---
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