使用graalvm为带有反射功能的java代码生成native image的示例详解

更新时间：2024年02月09日 09:16:35 作者：心与梦

graalvm让native镜像支持反射的关键是利用json提前告诉它哪些类的哪些方法会被反射调用，然后它就能力在运行时支持反射了，这篇文章主要介绍了如何使用graalvm为带有反射功能的java代码生成native image,需要的朋友可以参考下

不配置Json格式的反射信息示例

确保您已安装 GraalVM JDK，下载地址如下：https://www.oracle.com/java/technologies/downloads/ 选择graalvm的版本即可

将以下源代码保存在名为 ReflectionExample.java 的文件中：

 import java.lang.reflect.Method;
 class StringReverser {
     static String reverse(String input) {
         return new StringBuilder(input).reverse().toString();
     }
 }
 class StringCapitalizer {
     static String capitalize(String input) {
         return input.toUpperCase();
     }
 }
 public class ReflectionExample {
     public static void main(String[] args) throws ReflectiveOperationException {
         if (args.length == 0) {
             System.err.println("You must provide the name of a class, the name of its method and input for the method");
             return;
         }
         String className = args[0];
         String methodName = args[1];
         String input = args[2];
         Class<?> clazz = Class.forName(className);
         Method method = clazz.getDeclaredMethod(methodName, String.class);
         Object result = method.invoke(null, input);
         System.out.println(result);
     }
 }

该Java 应用程序使用命令行参数来确定要执行的反射操作。

运行如下命令：

$JAVA_HOME/bin/javac ReflectionExample.java   # 编译
$JAVA_HOME/bin/java ReflectionExample StringReverser reverse "hello"   # 输出 olleh
$JAVA_HOME/bin/java ReflectionExample StringCapitalizer capitalize "hello"   # 输出 HELLO

使用 native-image 命令创建本机可执行文件，如下所示：

 $JAVA_HOME/bin/native-image --no-fallback ReflectionExample

使用以下命令运行生成的本机可执行文件：

./reflectionexample StringReverser reverse "hello"

您将看到一个异常，类似于：

 Exception in thread "main" java.lang.ClassNotFoundException: StringReverser
 at java.lang.Class.forName(DynamicHub.java:1338)
 at java.lang.Class.forName(DynamicHub.java:1313)
 at ReflectionExample.main(ReflectionExample.java:25)

这表明，根据静态分析，native-image 工具无法确定 StringReverser 类是否被使用，所以未将其包含在本机可执行文件中。

配置Json格式的反射信息示例

以下步骤演示如何使用代理及其输出来创建依赖于反射且需要配置的本机可执行文件。

在工作目录中创建名为 META-INF/native-image 的目录：

mkdir -p META-INF/native-image

在启用代理的情况下运行应用程序生成json配置，如下所示：

$JAVA_HOME/bin/java -agentlib:native-image-agent=config-output-dir=META-INF/native-image ReflectionExample StringReverser reverse "hello"

此命令创建一个名为 reflect-config.json 的文件，其中包含类 StringReverser 的名称及其 reverse() 方法。

 [
 {
 "name":"StringReverser",
 "methods":[{"name":"reverse","parameterTypes":["java.lang.String"] }]
 }
]

构建本机可执行文件：

$JAVA_HOME/bin/native-image ReflectionExample

native-image 工具会自动使用 META-INF/native-image 目录中的配置文件。但是，建议将 META-INF/native-image 目录放到类路径上，可以通过 JAR 文件或使用标志 -cp 。（这样可以避免 IDE 用户在目录结构由 IDE 本身定义时出现混淆。）

测试可执行文件

./reflectionexample StringReverser reverse "hello" # 输出 olleh

./reflectionexample StringCapitalizer capitalize "hello"

执行后会看到一个异常，类似于：

 Exception in thread "main" java.lang.ClassNotFoundException: StringCapitalizer
 at java.lang.Class.forName(DynamicHub.java:1338)
 at java.lang.Class.forName(DynamicHub.java:1313)
 at ReflectionExample.main(ReflectionExample.java:25)

跟踪代理和 native-image 工具都无法确保配置文件完整。当您运行程序时，代理会观察并记录使用反射访问了哪些程序元素。在这种情况下，该 native-image 工具尚未配置为包含对类 StringCapitalizer 的引用。

更新配置以包含类 StringCapitalizer 。您可以使用以下 config-merge-dir 选项手动编辑 reflect-config.json 文件或重新运行跟踪代理以更新现有配置文件，如下所示：

 $JAVA_HOME/bin/java -agentlib:native-image-agent=config-merge-dir=META-INF/native-image ReflectionExample StringCapitalizer capitalize "hello"

此命令更新 reflect-config.json 文件，以包含类 StringCapitalizer 的名称及其 capitalize() 方法。

 [
     {
     "name":"StringCapitalizer",
     "methods":[{"name":"capitalize","parameterTypes":["java.lang.String"] }]
     },
     {
     "name":"StringReverser",
     "methods":[{"name":"reverse","parameterTypes":["java.lang.String"] }]
     }
 ]

重新生成本机可执行文件并运行，不会有报错了。

 $JAVA_HOME/bin/native-image ReflectionExample

 ./reflectionexample StringCapitalizer capitalize "hello"

总结

graalvm让native镜像支持反射的关键是利用json提前告诉它哪些类的哪些方法会被反射调用，然后它就能力在运行时支持反射了。

到此这篇关于如何使用graalvm为带有反射功能的java代码生成native image的文章就介绍到这了,更多相关graalvm 生成native image内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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