Micronaut AOT

1. 简介

Micronaut AOT 是一个为 Micronaut 应用程序和库实现提前（AOT）优化的框架。这些优化包括在构建时计算通常在运行时完成的事情。这包括但不限于：

预解析配置文件（yaml、properties……)
预先计算 bean 要求，以减少启动时间
使用特定环境的“优化（optimized）”版本执行类的替换

Micronaut AOT 可以为不同的环境生成特定的优化，特别是，它可以区分 JIT 模式（传统 JVM 应用程序）和本地模式（使用 GraalVM native-image 编译的应用程序）所需的优化。

警告

与其他 Micronaut 模块不同，Micronaut AOT 不是一个需要添加到应用程序中的依赖项：它是一个需要与构建过程集成的框架：它通常旨在集成到构建工具插件中。

Micronaut Gradle 插件和 Micronaut Maven 插件都集成了 Micronaut AOT。

2. 发布历史

对于此项目，你可以在此处找到版本列表（带发行说明） https://github.com/micronaut-projects/micronaut-aot/releases

3. 快速开始

适用性

注意

Micronaut AOT 是一个实验项目。使用时风险自负。

Micronaut AOT 的目标是为特定的部署环境创建一个优化的“二进制”。这并不是为了让开发体验更快：因为构建时优化需要对应用程序进行深入分析，所以如果使用优化的二进制文件，实际上会使本地开发更慢。

你应该将 Micronaut AOT 视为 GraalVM native-image 工具：一个“编译器”，它可以针对特定的运行时生成不同的应用程序。也就是说，根据启用的优化，AOT 优化的二进制文件可能在特定的部署环境中工作，也可能不工作。

Micronaut AOT 项目

Micronaut AOT 项目由 4 个主要模块组成：

micronaut-aot-core 提供了用于实现“AOT 优化器”或代码生成器的 API。
micronaut-aot-api 公开了用于与 AOT 编译器交互的公共 API。它主要由 MicronautAotOptimizer 类组成，该类负责通过服务加载加载不同的 AOT 模块，然后驱动 AOT 进程。
micronaut-aot-std-optimizers 实现了许多标准的 Micronaut AOT 优化器。
micronaut-cli 是负责调用 AOT 编译器的命令行工具。建议通过 CLI 工具与 Micronaut AOT 集成，以便正确隔离流程。

如何运作

优化过程

Micronaut AOT 是一种后处理工具。我们的意思是，它获取常规 Micronaut 应用程序编译的输出，然后对此进行分析，并生成新的类、资源等，然后用于创建新的二进制（jar、原生二进制文件……)。

简而言之，Micronaut AOT 的输入是：

应用程序运行时 classpath
Micronaut AOT 运行时（包括 AOT 优化器）
AOT 优化器配置（包括目标运行时，例如 JIT 与本机）

它输出为：

由源文件及其编译的（.class）版本生成
生成的资源文件
应该从最终二进制文件中删除的资源列表（例如，如果用 Java 配置替换 YAML 文件，则会生成一个类，但我们知道在最终二进制文件中将不再需要 YAML 文件）
日志文件（用于诊断 AOT 过程中发生的情况）

MicronautAotOptimizer 类是代码生成器的一个特例，它集成了动态加载的 AOT 优化器，并生成一个 ApplicationContextConfigurer 来初始化优化。

然后，集成器有责任将这些输出用于生成不同的二进制文件。

用户代码加载

为了执行优化，使用了所谓的优化器（或 AOT 模块）。这些模块需要访问应用程序上下文，以便例如确定在特定的部署环境中是否需要 bean。或者，他们可能需要访问从外部源动态加载的配置（想想分布式配置），以生成静态配置。

因此，AOT 编译器需要在与应用程序代码本身相同的类加载器中执行。这就是为什么AOT编译器有两种不同的类路径：

应用 classpath 对应于应用程序运行时 classpath。从技术上讲，它是先前编译的结果加上应用程序（或库）所需的所有可传递依赖项。
AOT classpath，它是 AOT 编译器和 AOT 优化器的 classpath。

应用程序上下文配置程序的角色

给定应用程序类路径，AOT 编译器将实例化 ApplicationContext，它将自动应用所有上下文配置器（实现 ApplicationContextConfigurer 接口并用 @ContextConfigurer 注解的类）。这就是 AOT 编译器将如何“了解”用户可以完成的特定应用程序上下文自定义。

因此，重要的是要理解 AOT 编译器无法实现任意的应用程序上下文自定义。例如，在以下代码中：

class Application {
    public static void main(String...args) {
        Micronaut.build()
            .deduceEnvironment(false)
            .mainClass(Application.class)
            .start();
    }
}

有一个对 AOT 编译器不透明的 deduceEnvironment() 调用：它无法知道应用程序是以这种方式配置的（为此，它实际上必须启动应用程序并执行运行时拦截，这将过于昂贵或不可能）。

因此，所有自定义都需要使用不同的模式来完成：

class Application {
    @ContextConfigurer
    public static class MyConfigurer implements ApplicationContextConfigurer {
        @Override
        public void configure(ApplicationContextBuilder context) {
            context.deduceEnvironment(false);
        }
    }

    public static void main(String... args) {
        Micronaut.run(Application.class, args);
    }
}

因为 @ContextConfigurer 确保创建的任何应用程序上下文都将看到应用的自定义程序，所以 AOT 编译器为其内部使用创建的应用程序上下文将看到自定义程序。

实现 AOT 优化器

当前能力

既然我们了解了 AOT 优化环境是如何引导的，我们就可以开始实现 AOT 优化器了。

优化器可以执行以下一项或多项操作：

生成静态初始化程序，这些初始化程序将通过 ApplicationContextConfigurer 机制自动加载
生成新的源文件
生成新的资源文件
用另一个类替换一个类
过滤掉资源

新功能将作为 AOT 开发的一部分。

代码生成器

AOT 优化的核心是代码生成器。代码生成器需要实现 AOTCodeGenerator 接口，并使用 @AOTModule 进行注解。

AOTModule 注解负责提供有关代码生成器的元数据，包括：

id 用于标识代码生成器，并通过配置启用/禁用它
许多选项（@Option），用于描述代码生成器采用的参数（这些参数是通过配置提供的）
可能依赖于其他代码生成器（例如，一些代码生成器只有在另一个代码生成器之后执行时才能正常工作）
应用于的目标运行时

代码生成器通过 AOTContext 接口贡献代码，该接口允许：

获取生成的类的包的名称
正在注册生成的代码（源文件……)
获取对 ApplicationContext 的访问权限
共享状态
获取对目标运行时的访问权限

例如，生成资源文件的简单代码生成器可以声明为：

@AOTModule(
    id = MyResourceGenerator.ID,
    options = {
        @Option(name = "greeter.message", sampleValue = "Hello, world!", description = "The message to write")
    }
)
public class MyResourceGenerator implements AOTCodeGenerator {
    public static final String ID = "my.resource.generator";

    @Override
    public void generate(AOTContext context) {
        context.registerResource("/hello.txt", file -> {
            try (PrintWriter writer = new PrintWriter(file)) {
                String message = context.getConfiguration()
                    .mandatoryValue("greeter.message");
                writer.println(context.getOption("greeter.message"));
            }
        });
    }
}

然后在配置文件中，代码生成器将以这种方式进行配置：

my.resource.generator.enabled=true
greeter.message=Hello, world!

注意

不同的代码生成器可能共享相同的选项值：它是合法的，但通常只是必需的（例如，如果有基于目标运行时的特定优化的不同实现）。

4. 仓库

你可以在此仓库中找到此项目的源代码：

https://github.com/micronaut-projects/micronaut-aot

英文链接

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