Graalvm 安装和静态编译

news2024/11/16 16:00:01

文章目录

    • 1、下载
    • 2、graalvm安装
    • 3、native-image工具安装
      • 3.1 安装native-image
      • 3.2 安装C++编译工具
    • 4、java编译成二进制exe
      • 4.1、普通的java命令行应用
      • 4.2、Swing应用编译
      • 4.3、使用maven插件静态编译
      • 4.4、javafx应用编译

1、下载

文件下载：https://www.graalvm.org/downloads/
安装教程：https://www.graalvm.org/22.3/docs/getting-started/
下载下边两个文件

graalvm-ce-java17-windows-amd64-22.3.0.zip        # 包含openjdk的作用
native-image-installable-svm-java17-windows-amd64-22.3.0.jar # 把java编译成二进制工具

在这里插入图片描述

2、graalvm安装

graalvm-ce-java17-windows-amd64-22.3.0.zip解压即可用
在这里插入图片描述

3、native-image工具安装

3.1 安装native-image

native-image支持本地安装（native-image-installable-svm-java17-windows-amd64-22.3.0.jar）和在线安装。
本地安装

gu -L ../../install native-image-installable-svm-java17-windows-amd64-22.3.0.jar

在线安装命令

gu install native-image

安装完成后，C:\Program Files\Java\graalvm\graalvm-ce-java17-22.3.0\bin目录会有相关native-image的命令和文件
在这里插入图片描述

native-image查看版本

native-image --version

设置环境变量

GRAALVM_HOME=C:\Program Files\Java\graalvm\graalvm-ce-java17-22.3.0
# 把GRAALVM_HOME加到PATH变量后边
PATH=........;%GRAALVM_HOME%\bin

在这里插入图片描述

3.2 安装C++编译工具

native-image编译java为二进制，需要依赖C++编译工具，安装 vs2019, 选中 “使用 C++ 的桌面开发”，可选组件中选择 “VS 2019 C++ x64/x86” 生成工具和 “Windows 10 SDK”
在这里插入图片描述
配置VC环境变量1

MSVC=C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Community\VC\Tools\MSVC\14.29.30133
PATH=.........;%MSVC%\bin\HostX64\x64

如果不配置，可能会出现下边错误

# 出错1
Error: Default native-compiler executable 'cl.exe' not found via environment variable PATH
Error: To prevent native-toolchain checking provide command-line option -H:-CheckToolchain
Error: Use -H:+ReportExceptionStackTraces to print stacktrace of underlying exception

配置VC环境变量2

WK10_INCLUDE=C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Include\10.0.19041.0
WK10_LIB=C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Lib\10.0.19041.0
INCLUDE=%WK10_INCLUDE%\ucrt;%WK10_INCLUDE%\um;%WK10_INCLUDE%\shared;%MSVC%\include;
LIB=%WK10_LIB%\um\x64;%WK10_LIB%\ucrt\x64;%MSVC%\lib\x64;

# 出错2
Error: Error compiling query code (in C:\Users\penngo\AppData\Local\Temp\SVM-1701580662269299485\AMD64LibCHelperDirectives.c). Compiler command ''C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Community\VC\Tools\MSVC\14.29.30133\bin\Hostx64\x64\cl.exe' /WX /W4 /wd4244 /wd4245 /wd4800 /wd4804 /wd4214 '/FeC:\Users\penngo\AppData\Local\Temp\SVM-1701580662269299485\AMD64LibCHelperDirectives.exe' 'C:\Users\penngo\AppData\Local\Temp\SVM-1701580662269299485\AMD64LibCHelperDirectives.c'' output included error: [AMD64LibCHelperDirectives.c, C:\Users\penngo\AppData\Local\Temp\SVM-1701580662269299485\AMD64LibCHelperDirectives.c(1): fatal error C1034: stdio.h: 不包括路径集]

如果不使用上边的环境变量配置，也可以在构建前使用vs2019的命令来设置环境变量，可以在命令行执行下边的命令来初始化变量

call "D:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Community\VC\Auxiliary\Build\vcvars64.bat"

4、java编译成二进制exe

4.1、普通的java命令行应用

Main.java

package com.penngo.gralvm;

public class Main {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello world!");
}
}

pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>graalvm_test</artifactId>
        <groupId>com.penngo.gralvm</groupId>
        <version>1.0</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <artifactId>console</artifactId>
    <properties>
        <maven.compiler.source>17</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>17</maven.compiler.target>
    </properties>
</project>

native_build.bat

SET class_path=target/console-1.0.jar;
native-image -classpath %class_path% com.penngo.gralvm.Main

编译结果
在这里插入图片描述
运行exe
在这里插入图片描述

4.2、Swing应用编译

MainSwing.java

package com.penngo.gralvm;
import javax.swing.*;

public class MainSwing {
    public static void main(String[] args) {
        JFrame jFrame = new JFrame("title");
        JButton button = new JButton("Test button");
        jFrame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        jFrame.add(button);//把button添加到JFrame中
        jFrame.setSize(300,300);//设置JFrame大小
        jFrame.setVisible(true);//设置可见,不然的话看不到
    }
}

pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>graalvm_test</artifactId>
        <groupId>com.penngo.gralvm</groupId>
        <version>1.0</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>swing</artifactId>

    <properties>
        <maven.compiler.source>17</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>17</maven.compiler.target>
    </properties>
    <dependencies>
    </dependencies>
</project>

直接用上边4.1的方式来编译二进制也是成功的，但是运行会报错

Exception in thread "main" java.lang.NoSuchMethodError: java.awt.Toolkit.getDefaultToolkit()Ljava/awt/Toolkit;
        at org.graalvm.nativeimage.builder/com.oracle.svm.core.jni.functions.JNIFunctions$Support.getMethodID(JNIFunctions.java:1259)
        at org.graalvm.nativeimage.builder/com.oracle.svm.core.jni.functions.JNIFunctions$Support.getMethodID(JNIFunctions.java:1244)
        at org.graalvm.nativeimage.builder/com.oracle.svm.core.jni.functions.JNIFunctions.GetStaticMethodID(JNIFunctions.java:413)
        at java.desktop@17.0.5/java.awt.Toolkit.initIDs(Toolkit.java)
        at java.desktop@17.0.5/java.awt.Toolkit.initStatic(Toolkit.java:1425)
        at java.desktop@17.0.5/java.awt.Toolkit.<clinit>(Toolkit.java:1397)
        at java.desktop@17.0.5/java.awt.Component.<clinit>(Component.java:624)
        at java.base@17.0.5/java.lang.Class.ensureInitialized(DynamicHub.java:528)
        at java.base@17.0.5/java.lang.Class.ensureInitialized(DynamicHub.java:528)
        at java.base@17.0.5/java.lang.Class.ensureInitialized(DynamicHub.java:528)
        at java.base@17.0.5/java.lang.Class.ensureInitialized(DynamicHub.java:528)
        at com.penngo.gralvm.MainSwing.main(MainSwing.java:14)

主要是因为Swing运行时一些jni对象和反射类没有被加载造成的。graalvm提供native-image-agent工具来收集这些运行库信息，并保存到 reflect-config.json、jni-config.json、resource-config.json、proxy-config.json、serialization-config.json 和 predefined-classes-config.json 这 6 个 json 格式的配置文件这几个配置文件。当然，如果你熟悉需要用到的库或类，也可以手动编写这几个文件。

native_agnet_build.bat

set GRAALVM_HOME=C:\Progra~1\Java\graalvm\graalvm-ce-java17-22.3.0
SET class_path=target/swing-1.0.jar;
%GRAALVM_HOME%/bin/java -classpath %class_path% -agentlib:native-image-agent=config-output-dir=META-INF/native-image com.penngo.gralvm.MainSwing

运行native_agnet_build.bat，需要把所有功能执行一次，这样才能收集完整的运行库信息。

native_build.bat

SET class_path=target/swing-1.0.jar;
native-image --no-fallback -classpath %class_path% com.penngo.gralvm.MainSwing

在这里插入图片描述
新建 conf\fonts 目录，复制 graalvm-ce-java17-22.3.0\lib\fontconfig.bfc 文件到 swing\conf\fonts目录
在这里插入图片描述

执行完native_build.bat后，输入下边命令运行swing应用

com.penngo.gralvm.mainswing.exe -Djava.home=.

注意需要加参数“-Djava.home=.”，不然会报下边类似的错误

Exception in thread "AWT-EventQueue-0" java.lang.InternalError: java.lang.reflect.InvocationTargetException
        at java.desktop@17.0.5/sun.font.FontManagerFactory$1.run(FontManagerFactory.java:87)
        at java.base@17.0.5/java.security.AccessController.executePrivileged(AccessController.java:168)
        at java.base@17.0.5/java.security.AccessController.doPrivileged(AccessController.java:318)
        at java.desktop@17.0.5/sun.font.FontManagerFactory.getInstance(FontManagerFactory.java:75)
        ......
Caused by: java.lang.reflect.InvocationTargetException
        at java.base@17.0.5/java.lang.reflect.Constructor.newInstanceWithCaller(Constructor.java:499)
        at java.base@17.0.5/java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Constructor.java:480)
        at java.desktop@17.0.5/sun.font.FontManagerFactory$1.run(FontManagerFactory.java:85)
        ... 55 more
Caused by: java.lang.Error: java.home property not set
        at java.desktop@17.0.5/sun.awt.FontConfiguration.findFontConfigFile(FontConfiguration.java:181)
        at java.desktop@17.0.5/sun.awt.FontConfiguration.<init>(FontConfiguration.java:98)
        at java.desktop@17.0.5/sun.awt.windows.WFontConfiguration.<init>(WFontConfiguration.java:41)
        .......

4.3、使用maven插件静态编译

使用4.2的swing源码,
native_agnet_build.bat收集的运行库信息META-INF/native-image需要放进resource目录中，代码目录结构如下：
在这里插入图片描述
MainSwing.java

package com.penngo.gralvm;
import javax.swing.*;
public class MainSwing {
    static {
        // 设置java.home，运行时不再需要指定目录
        System.setProperty("java.home", ".");
    }
    public static void main(String[] args) {
        JFrame jFrame = new JFrame("title");
        JButton button = new JButton("Test button");
        jFrame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        jFrame.add(button);
        jFrame.setSize(300,300);
        jFrame.setVisible(true);
    }
}

pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>graalvm_test</artifactId>
        <groupId>com.penngo.gralvm</groupId>
        <version>1.0</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>swing_plugin</artifactId>

    <properties>
        <maven.compiler.source>17</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>17</maven.compiler.target>
        <graalvm.version>22.3.0</graalvm.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.graalvm.sdk</groupId>
            <artifactId>graal-sdk</artifactId>
            <version>${graalvm.version}</version>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-shade-plugin</artifactId>
                <version>3.2.4</version>
                <configuration>
                </configuration>
                <executions>
                    <execution>
                        <phase>package</phase>
                        <goals>
                            <goal>shade</goal>
                        </goals>
                    </execution>
                </executions>
            </plugin>

            <plugin>
                <groupId>org.graalvm.nativeimage</groupId>
                <artifactId>native-image-maven-plugin</artifactId>
                <version>21.2.0</version>
                <executions>
                    <execution>
                        <goals>
                            <goal>native-image</goal>
                        </goals>
                        <phase>package</phase>
                    </execution>
                </executions>
                <configuration>
                    <skip>false</skip>
                    <imageName>MainSwing</imageName>
                    <mainClass>com.penngo.gralvm.MainSwing</mainClass>
                    <!-- -no-fallback -H:-DeleteLocalSymbols -->
                    <buildArgs>

                    </buildArgs>
                </configuration>
            </plugin>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                <version>3.8.1</version>
                <configuration>
                    <source>${maven.compiler.source}</source>
                    <target>${maven.compiler.source}</target>
                    <encoding>UTF-8</encoding>
                </configuration>
            </plugin>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
                <version>2.22.2</version>
                <configuration>
                    <skip>true</skip>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

命令行输入mvn package编译
在这里插入图片描述
编译后target目录
在这里插入图片描述
可以在命令输入MainSwing.exe，或双击运行，但是上边编译的exe还是会带黑窗体。

4.4、javafx应用编译

Desktop.java

package com.penngo.gralvm;

import javafx.application.Application;
import javafx.geometry.Insets;
import javafx.geometry.Pos;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.control.*;
import javafx.scene.layout.*;
import javafx.scene.text.Text;
import javafx.stage.FileChooser;
import javafx.stage.Stage;

import java.io.File;

public class Desktop extends Application {
    private TextField createField;
    
    public void start(Stage stage){
        stage.setTitle("JavaFX测试");
        GridPane grid = new GridPane();
        grid.setAlignment(Pos.CENTER);
        grid.setHgap(10);
        grid.setVgap(10);
        grid.setPadding(new Insets(25, 25, 25, 25));

        ColumnConstraints cc0 = new ColumnConstraints();
        cc0.setMinWidth(GridPane.USE_PREF_SIZE);
        System.out.println(grid.getColumnConstraints().size());
        grid.getColumnConstraints().add(cc0);//.add(cc);

        ColumnConstraints cc1 = new ColumnConstraints();
        cc1.setMinWidth(GridPane.USE_PREF_SIZE);
        cc1.setHgrow(Priority.ALWAYS);
        grid.getColumnConstraints().add(cc1);//.add(cc);

        Text scenetitle = new Text("");
        grid.add(scenetitle, 0, 0, 2, 1);
        Label userName = new Label("文件名:");
        grid.add(userName, 0, 1);

        TextField selectField = new TextField();
        grid.add(selectField, 1, 1);

        Button buttonLoad = new Button("选择文件");
        buttonLoad.setOnAction(arg0 -> {
            FileChooser fileChooser = new FileChooser();
            fileChooser.setInitialDirectory(new File("."));
            FileChooser.ExtensionFilter extFilter = new FileChooser.ExtensionFilter("TXT files (*.pdf)", "*.pdf");
            fileChooser.getExtensionFilters().add(extFilter);
            File file = fileChooser.showOpenDialog(stage);
            if(file != null){
                selectField.setText(file.getAbsolutePath());
            }

        });
        grid.add(buttonLoad, 2, 1);

        Label pw = new Label("生成文件:");
        grid.add(pw, 0, 2);

        createField = new TextField();
        grid.add(createField, 1, 2);

        ProgressIndicator pi = new ProgressIndicator();
        pi.setVisible(false);
        grid.add(pi, 0, 4);

        Button btn = new Button("解析文件");
        HBox hbBtn = new HBox(10);
        hbBtn.setAlignment(Pos.BOTTOM_RIGHT);
        hbBtn.getChildren().add(btn);
        grid.add(hbBtn, 1, 4);

        Scene scene = new Scene(grid, 500, 275);
        stage.setScene(scene);
        stage.show();
    }
    public static void main(String[] args) {
        launch(args);
    }
}

module-info.java

module com.penngo.gralvm.app {
    requires javafx.controls;
    requires javafx.fxml;
    requires javafx.base;
    requires javafx.graphics;
    requires javafx.media;
    requires javafx.swing;
    requires javafx.web;
    exports com.penngo.gralvm;
}

pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>graalvm_test</artifactId>
        <groupId>com.penngo.gralvm</groupId>
        <version>1.0</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <artifactId>javafx</artifactId>
    <properties>
        <maven.compiler.source>17</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>17</maven.compiler.target>
        <openjfx.version>17.0.2</openjfx.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.openjfx</groupId>
            <artifactId>javafx-base</artifactId>
            <version>${openjfx.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.openjfx</groupId>
            <artifactId>javafx-controls</artifactId>
            <version>${openjfx.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.openjfx</groupId>
            <artifactId>javafx-web</artifactId>
            <version>${openjfx.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.openjfx</groupId>
            <artifactId>javafx-swing</artifactId>
            <version>${openjfx.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.openjfx</groupId>
            <artifactId>javafx-graphics</artifactId>
            <version>${openjfx.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.openjfx</groupId>
            <artifactId>javafx-fxml</artifactId>
            <version>${openjfx.version}</version>
        </dependency>
    </dependencies>
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>com.gluonhq</groupId>
                <artifactId>gluonfx-maven-plugin</artifactId>
                <version>1.0.16</version>
                <configuration>
                    <mainClass>com.penngo.gralvm.Desktop</mainClass>
                </configuration>
            </plugin>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                <version>3.8.1</version>
                <configuration>
                    <source>${maven.compiler.source}</source>
                    <target>${maven.compiler.source}</target>
                    <encoding>UTF-8</encoding>
                </configuration>
            </plugin>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
                <version>2.22.2</version>
                <configuration>
                    <skip>true</skip>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

gluonhq插件https://docs.gluonhq.com/#_goals，可用命令：

gluonfx:run
gluonfx:runagent
gluonfx:compile
gluonfx:link
gluonfx:build
gluonfx:package
gluonfx:install
gluonfx:nativerun

gluonhq插件可用参数https://docs.gluonhq.com/#_configuration

<plugin>
    <groupId>com.gluonhq</groupId>
    <artifactId>gluonfx-maven-plugin</artifactId>
    <version>1.0.16</version>
    <configuration>
        <target>host</target>
        <mainClass>your.mainClass</mainClass>
        <bundlesList></bundlesList>
        <resourcesList></resourcesList>
        <reflectionList></reflectionList>
        <jniList></jniList>
        <attachList></attachList>
        <nativeImageArgs></nativeImageArgs>
        <linkerArgs></linkerArgs>
        <runtimeArgs></runtimeArgs>
        <verbose>false</verbose>
        <graalvmHome></graalvmHome>
        <javaStaticSdkVersion>11-ea+10</javaStaticSdkVersion>
        <javafxStaticSdkVersion>20-ea+7</javafxStaticSdkVersion>
        <enableSWRendering>false</enableSWRendering>
        <remoteHostName></remoteHostName>
        <remoteDir></remoteDir>
        <appIdentifier></appIdentifier>
        <releaseConfiguration>
            <!-- all targets -->
            <packageType></packageType>
            <description></description>
            <vendor></vendor>
            <!-- macOS -->
            <macAppStore></macAppStore>
            <macSigningUserName></macSigningUserName>
            <macAppCategory></macAppCategory>
            <!-- macOS/iOS -->
            <bundleName></bundleName>
            <bundleVersion>1.0</bundleVersion>
            <bundleShortVersion>1.0</bundleShortVersion>
            <providedSigningIdentity></providedSigningIdentity>
            <providedProvisioningProfile></providedProvisioningProfile>
            <skipSigning>false</skipSigning>
            <!-- iOS Simulator -->
            <simulatorDevice></simulatorDevice>
            <!-- Android -->
            <appLabel></appLabel>
            <versionCode>1</versionCode>
            <versionName>1.0</versionName>
            <providedKeyStorePath>${android-keystore-path}</providedKeyStorePath>
            <providedKeyStorePassword>${android-keystore-password}</providedKeyStorePassword>
            <providedKeyAlias>${android-key-alias}</providedKeyAlias>
            <providedKeyAliasPassword>${android-key-password}</providedKeyAliasPassword>
        </releaseConfiguration>
    </configuration>
</plugin>

编译

mvn clean gluonfx:build

在这里插入图片描述
target\gluonfx\x86_64-windows目录下会生成相应的exe可执行文件
在这里插入图片描述

运行，可以直接双击exe运行，可以使用插件命令运行

mvn gluonfx:nativerun

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