文章目錄

• 簡介
• 基本步驟
• JDK class文件歸檔
• • 創建JDK class-data archive
  • 使用JDK class-data archive啟動應用程序
  • 運行時間對比
• 應用程序class文件歸檔
• • 生成應用程序加載class的列表
  • 使用class文件列表生成jsa文件
  • JDK13的新用法
• 總結

簡介

AppCDS的全稱是Application Class-Data Sharing。主要是用來在不同的JVM中共享Class-Data信息，從而提升應用程序的啟動速度。

通常來說，如果要執行class字節碼，JVM需要執行下面的一些步驟：給定一個類的名字，JVM需要從磁盤上面找到這個文件，加載，并驗證字節碼，最后將它加載進來。

如果JVM啟動的時候需要加載成百上千個class，那么需要的就不是一個小數目了。

對于打包好的jar包來說，只要jar的內容不變，那么jar包中的類的數據始終是相同的。JVM在啟動時候每次都會運行相同的加載步驟。

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AppCDS的作用就是將這些能夠共享的數據歸類成一個存儲文件，在不同的JVM中共享。

基本步驟

對AppCDS有了基本的了解之后，我們講一下AppCDS的大概工作流程：

選擇要歸檔的class，并創建一個class的列表，用在歸檔中。（ -XX:DumpLoadedClassList）

創建歸檔文件（-Xshare:dump和-XX:SharedArchiveFile）

使用歸檔文件（-Xshare:on 和 -XX:SharedArchiveFile）

新的JVM可以使用歸檔文件來啟動，從而減少了class加載的步驟。同時加載到內存中的區域甚至可以在其他的JVM實例中共享。從而極大的提高了JVM的啟動速度。

下面我們從JDK class文件歸檔和應用程序class文件歸檔兩個方面來講解AppCDS的具體使用。

JDK class文件歸檔

最簡單的AppCDS的例子就是歸檔JDK的class文件。JDK12，JDK13默認情況下已經開啟了AppCDS的支持。如果需要停用，我們可以添加 -Xshare:off。

下面的例子專門用于JDK10和JDK11。

創建JDK class-data archive

我們可以使用-Xshare:dump來創建JVM啟動時候默認加載的Class-Data:

java -Xshare:dump -XX:SharedArchiveFile=/tmp/sharedarchive.jsa

上面我們添加了參數-XX:SharedArchiveFile，因為默認情況下java shared archive file文件會創建在JAVA_HOME/lib/server/下面，這個是需要root權限才能寫入的。為了方便起見，我們手動指定了一個有讀寫權限的目錄。

生成的文件大概有12M，接下來我們就可以使用這個JSA文件來啟動java程序了。

使用JDK class-data archive啟動應用程序

我們先寫一個可以運行的CDS hello world：

public class CDSHelloWorld {public static void main(String[] args) {System.out.println("CDS Hello World");} }

編譯之后，我們運行下面的命令來使用上面創建的jsa文件：

java -Xlog:class+load:file=/tmp/sharedarchive.log -XX:SharedArchiveFile=/tmp/sharedarchive.jsa --enable-preview CDSHelloWorld

上面的命令添加了兩個運行時參數：

-XX:SharedArchiveFile表示使用哪個具體的jsa文件來運行java程序。

-Xlog:class+load:file主要是做調試用的，將會把JVM的class load信息輸出到指定的文件中，方便我們查看。這個unified logging特性是在JDK9中添加的，后面我們也會詳細介紹。

簡單查看一下生產的log文件：

[0.010s][info][class,load] opened: /Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk-14.0.1.jdk/Contents/Home/lib/modules [0.017s][info][class,load] java.lang.Object source: shared objects file [0.017s][info][class,load] java.io.Serializable source: shared objects file [0.017s][info][class,load] java.lang.Comparable source: shared objects file ... [0.056s][info][class,load] CDSHelloWorld source: file:/Users/learn-java-base-9-to-14/java-13/target/classes/

從生成的日志文件我們可以看到，除了自己寫的java文件，其他的java class都是從shared objects file中加載的。

運行時間對比

我們可以簡單的使用time命令來對兩種情況進行一下對比，看具體的運行時間差別：

time java -Xlog:class+load:file=/tmp/sharedarchive.log -XX:SharedArchiveFile=/tmp/sharedarchive.jsa --enable-preview CDSHelloWorld CDS Hello World java -Xlog:class+load:file=/tmp/sharedarchive.log --enable-preview 0.06s user 0.06s system 77% cpu 0.164 total time java --enable-preview CDSHelloWorld CDS Hello World java --enable-preview CDSHelloWorld 0.09s user 0.06s system 66% cpu 0.222 total

HelloWorld只是一個簡單的例子，可能兩者的區別還不是特別明顯。

如果是大型的項目，處理JDK自帶的class之外，我們還可以將項目中共享的模塊做成jsa文件，從而提升啟動速度。

應用程序class文件歸檔

應用程序class文件歸檔和上面講的JDK class文件歸檔很類似。基本步驟就是：1.列出運行應用程序時需要加載的class文件。2.將這class文件歸檔。

在JDK13之前，我們需要兩步才能生成jsa文件。在JDK13之后，只需要一個命令就行了。

生成應用程序加載class的列表

我們可以使用XX:DumpLoadedClassList來生成應用程序加載class的列表：

java -XX:DumpLoadedClassList=/tmp/classes.lst --enable-preview CDSHelloWorld

我們可以得到類似下面的class文件列表：

java/lang/Object java/io/Serializable java/lang/Comparable java/lang/CharSequence java/lang/constant/Constable java/lang/constant/ConstantDesc

使用class文件列表生成jsa文件

有了class文件列表，我們就可以生成jsa文件了：

java -Xshare:dump -XX:SharedArchiveFile=/tmp/sharedarchive.jsa -XX:SharedClassListFile=/tmp/classes.lst --enable-preview CDSHelloWorld

跟之前的例子一樣，只不過多了一個-XX:SharedClassListFile參數。

JDK13的新用法

在JDK13，一切都變得簡單了，只需要一個-XX:ArchiveClassesAtExit就好：

java -XX:ArchiveClassesAtExit=/tmp/sharedarchive.jsa --enable-preview CDSHelloWorld

JVM將會在退出時生成jsa文件。

總結

AppCDS是一個新特性，在特別關注java啟動時間的情況下可以考慮使用。

本文的例子https://github.com/ddean2009/learn-java-base-9-to-20

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本文作者：flydean程序那些事

本文鏈接：http://www.flydean.com/jdk13-appcds/

本文來源：flydean的博客

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的JDK13的新特性:AppCDS详解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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