為何選擇 GraalVM？

GraalVM 會將您的 Java 應用程式預先編譯為獨立二進位檔，這些檔案可以立即啟動，在沒有預熱的情況下提供最佳效能，並使用更少的資源。

GraalVM 的主要優點是

• 低資源使用量：經 GraalVM 預先編譯的 Java 應用程式需要較少的記憶體和 CPU 才能執行。不會將記憶體或 CPU 週期花費在即時編譯上。因此，您的應用程式需要較少的資源才能執行，而且大規模運作的成本較低。
• 快速啟動：使用 GraalVM，您可以藉由在建置時初始化某些元素，而不是在執行時初始化，來更快地啟動 Java 應用程式，並且在沒有預熱的情況下立即達到可預測的最佳效能。
• 精簡的封裝：經 GraalVM 預先編譯的 Java 應用程式體積小，可以輕鬆封裝到輕量的容器映像檔中，以實現快速有效的部署。
• 更高的安全性：GraalVM 會將以下項目排除在二進位檔之外，從而減少 Java 應用程式的攻擊面：無法存取的程式碼（未使用的類別、方法和欄位）、即時編譯基礎架構和建置時初始化的程式碼。GraalVM 的封閉世界假設會阻止您的應用程式載入未知的程式碼，方法是在執行時停用反射、序列化等動態功能，並要求在建置時明確包含此類類別、方法和欄位的清單。GraalVM 可以在二進位檔中嵌入軟體物料清單 (SBOM)，讓您更容易使用常見的安全掃描器來檢查您的 Java 應用程式二進位檔中已發布的 CVE（常見漏洞與暴露）。
• 輕鬆建置雲端原生微服務：Spring Boot、Micronaut、Helidon 和 Quarkus 等熱門微服務框架，以及 Oracle Cloud Infrastructure (OCI)、Amazon Web Services (AWS)、Google Cloud Platform (GCP) 和 Microsoft Azure 等雲端平台都支援 GraalVM。這讓您可以輕鬆建置雲端原生的 Java 微服務，編譯為二進位檔，封裝在小型容器中，並在雲端平台（OCI、AWS、GCP 和 Azure）上執行。
• 使用 Python 和其他語言擴展您的 Java 應用程式：使用 GraalVM，您可以嵌入 Python、JavaScript 等語言來擴展您的 Java 應用程式。
• 使用現有的開發和監控工具：您現有的 Java 應用程式開發和監控工具可與 GraalVM 應用程式二進位檔搭配使用。GraalVM 為 Maven 和 Gradle 提供建置外掛程式，並為 CI/CD 提供 GitHub Actions。GraalVM 支援 Java Flight Recorder (JFR)、Java Management Extensions (JMX)、記憶體傾印、VisualVM 和其他監控工具。GraalVM 可與現有的 Java 編輯器/IDE 和 JUnit 等單元測試框架搭配使用。

在 GraalVM JDK 上更快執行 Java

GraalVM 是一個完整的 JDK 發行版，可以使用新的進階即時編譯器 (Graal) 使 Java 應用程式執行得更快。作為一個平台，它使用 Java HotSpot VM，因此所有在 OpenJDK 上運作的工具和程式庫，都以相同的方式在 GraalVM JDK 上運作。在此情況下，GraalVM 將 JVM 中最後一層的優化編譯器 (C2) 替換為 Graal 編譯器。此編譯器是 Oracle Labs 10 多年研究的成果，其中包含數個新的最佳化功能，例如進階內嵌、部分逸出分析、程式碼重複和投機最佳化。GraalVM 本身是以 Java 而非 C/C++ 撰寫，這簡化了維護，並幫助我們更快地開發和交付新的最佳化。

Oracle Cloud、Twitter 和 Facebook 等多家公司正在 GraalVM JDK 上執行大型 Java 應用程式，以提高效能、減少資源使用量並降低部署成本。GraalVM JDK 可以簡單地用作其他 JDK 的直接替代品 — 請參閱如何開始使用。

建置 Java 應用程式的原生執行檔

在 JVM 上執行應用程式可能會產生啟動和佔用空間的成本。GraalVM 包括 Native Image：這是一種利用 Graal 編譯器來產生 Java 應用程式的原生執行檔的技術，這些執行檔是獨立的，因此不再需要 JVM。影像產生程序會使用靜態分析來找出所有可從主 Java 方法存取的程式碼，然後執行完整的預先編譯 (AOT)。在建置時，它還會執行快照，因此，在執行時，應用程式會以預先填入的堆積更快地啟動。產生的原生二進位檔包含機器碼形式的整個程式，該程式在啟動時即可立即執行。此類原生執行檔具有以下功能

• 由於在建置時預先初始化 JDK 和使用者程式碼，因此可立即啟動
• 由於程式碼執行額外負荷最小化，因此可減少記憶體和 CPU 使用量
• 由於 AOT 方法和精簡的執行時間元件，因此封裝體積小
• 由於程式碼消除和 AOT 方法，因此減少攻擊面

嘗試使用 Native Image，方法是建置您的第一個應用程式。

使用最新的產業工具和平台

Native Image 是微服務和無伺服器 Java 應用程式的絕佳部署模型。這就是 Spring Boot、Micronaut、Quarkus 和 Helidon 等多個主要應用程式框架提供 Native Image 支援的原因。有一個完整的程式庫、框架和工具生態系統，您可以直接使用 Native Image — 在此處檢視清單。

所有主要的雲端平台也都支援使用 GraalVM Native Image 建置應用程式。您可以使用 GraalVM 在 Oracle Cloud Infrastructure 上輕鬆建置應用程式（並取得 Oracle GraalVM 作為訂閱的一部分）、在 Azure SDK for Java 和 Spring Cloud Azure 中利用 GraalVM 支援、在 AWS SDK for Java 中使用 Native Image，並使用 Google Cloud 的 Java 用戶端程式庫將應用程式編譯為原生執行檔。

作為 GraalVM 如何改進雲端 Java 部署的範例，請參閱 Disney Streaming 的使用案例。在研究如何減少其無伺服器 Java 工作負載的冷啟動時，他們發現一個在 JVM 上需要 3.6 秒才能啟動的函式，在使用 GraalVM Native Image 編譯時在 100 毫秒內啟動 — 因此快了 36 倍！即使在 512 MB 等最小記憶體中運作，原生編譯的應用程式仍然功能齊全，並且比在 JVM 上更快地啟動。

使用 JavaScript、Python 和其他語言擴展 Java

使用 GraalVM，您可以在 Java 應用程式的環境中執行 JavaScript、Python、Ruby、WebAssembly 和其他語言。它能夠使用細微的主機存取篩選器將 Java 資料結構公開給這些語言。若要開始使用，請參閱如何建置您的第一個多語系 Java 應用程式、將客體語言函式定義為 Java 值，以及直接從 Java 存取客體語言。

您也可以將 GraalVM 和 Truffle 框架用作您的語言和工具的平台。它會自動從您的語言直譯器衍生高效能程式碼，並提供對豐富工具生態系統的存取權。了解如何實作您自己的語言或工具。