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GraalVM ネイティブ イメージを使用したサーバーレス Lambda の最適化

Jan 05, 2025 am 11:49 AM

導(dǎo)入

AWS SES、Spring Boot、AWS Lambda を使用したスケーラブルなメール送信サービスの開(kāi)発に続き、そのパフォーマンスの最適化に著手しました。焦點(diǎn)は、AWS Lambda 上の Java アプリケーションに固有のコールド スタート レイテンシとメモリ使用量に対処することでした。これを?qū)g現(xiàn)するために、私は Java アプリケーションをネイティブ実行可能ファイルにコンパイルするように設(shè)計(jì)されたテクノロジである GraalVM Native Image に注目しました。この記事では、この最適化の実裝と結(jié)果について概要を説明します。

GraalVM ネイティブ イメージを使用する理由

GraalVM ネイティブ イメージは、Java アプリケーションを事前に (AOT) コンパイルしてスタンドアロンの実行可能ファイルにします。そうすることで、実行時(shí)に JVM が必要なくなり、次のような結(jié)果が得られます。

  • コールド スタート時(shí)間の短縮: アプリケーションはほぼ瞬時(shí)に起動(dòng)します。これはサーバーレス環(huán)境にとって重要な要素です。

  • メモリ使用量の削減: 不要なコンポーネントを削除することで、アプリケーションのフットプリントが軽量になります。

これらの利點(diǎn)により、GraalVM はサーバーレス アプリケーションのパフォーマンスを向上させるための理想的なソリューションとなります。

実裝手順

1. プロジェクトのセットアップ

私は AWS の pet-store-native プロジェクトから始めました。このプロジェクトは、Spring Boot 3 アプリケーションを GraalVM ネイティブ イメージに変換するためのリファレンス実裝を提供します。これは、ネイティブ イメージ機(jī)能を電子メール送信サービスに統(tǒng)合するための基盤として機(jī)能しました。

2. ARM アーキテクチャへの適応

私の環(huán)境では ARM ベースのアーキテクチャを使用しているため、Dockerfile を変更する必要がありました。

  • ARM に合わせて基本イメージを更新しました。
  • ARM との互換性を?qū)g現(xiàn)するために GraalVM コンパイラを構(gòu)成しました。 これらの変更により、ネイティブ イメージがターゲット システムに合わせて最適化されるようになりました。

3. 実行時(shí)設(shè)定

ランタイム環(huán)境用のカスタム ブートストラップ ファイルの作成は、アプリケーションの適切な初期化と起動(dòng)を保証するために不可欠です。このファイルは、Lambda 関數(shù)のエントリ ポイントを定義し、ランタイム環(huán)境を初期化します。また、アプリケーションパラメータを柔軟に設(shè)定できるため、AWS Lambda とのシームレスな統(tǒng)合が可能になります。

また、GraalVM Maven プラグインで HTTP プロトコルのサポートを有効にし、API Gateway イベントを処理するために Spring Boot 用の AWS Java コンテナを統(tǒng)合しました。これらの構(gòu)成により、アプリケーションは HTTP リクエストとレスポンスをネイティブ イメージ形式で効率的に処理できるようになりました。

4. アプリケーションのデプロイ

AWS サーバーレス アプリケーション モデル (SAM) を使用して、ネイティブ イメージを Lambda 関數(shù)としてデプロイしました。主なカスタマイズ內(nèi)容:

  • HTTP API ゲートウェイから標(biāo)準(zhǔn) API ゲートウェイに切り替えて、API キーベースの認(rèn)証を有効にします。
  • 安全でスケーラブルな API アクセスのための使用計(jì)畫を?qū)g裝します。 これらの調(diào)整により、セキュリティが強(qiáng)化されただけでなく、機(jī)能へのリソース割り當(dāng)てが改善されました。

結(jié)果

GraalVM ネイティブ イメージへの移行により、大幅な改善がもたらされました。

  • コールド スタート時(shí)間: JVM の初期化を排除することで短縮されました。

  • メモリ使用量: ネイティブ実行可能ファイルのコンパクトな性質(zhì)により、最小限に抑えられます。

  • パフォーマンスのスケーリング: 応答時(shí)間が短縮され、同時(shí)リクエストの処理が改善されました。

ネイティブ畫像
Optimizing Serverless Lambda with GraalVM Native Image

スプリングブート 3

Optimizing Serverless Lambda with GraalVM Native Image

さらに、API ゲートウェイの統(tǒng)合により、アクセスと使用に対する堅(jiān)牢な制御が提供され、サービスが安全でスケーラブルなエンドポイントとして機(jī)能できるようになりました。

學(xué)んだ教訓(xùn)

この実裝を通じて、GraalVM、Spring Boot、AWS Lambda 間の相互作用についてより深く理解できました。このプロセスでは、次の重要性が強(qiáng)調(diào)されました:

  • パフォーマンスを最大化するために特定のアーキテクチャに合わせて最適化します。
  • 柔軟性と効率性のバランスをとるためのランタイム環(huán)境の構(gòu)成。
  • AWS SAM などのツールを活用してデプロイを合理化します。

このプロジェクトは、サーバーレス Java アプリケーションの強(qiáng)力な最適化ツールとしての GraalVM Native Image の可能性を強(qiáng)化し、運(yùn)用環(huán)境でのパフォーマンスの向上とコスト削減のための魅力的な道筋を提供します。

このプロジェクトの GitHub リポジトリ

リソース

更新された AWS サーバーレス Java コンテナによる Java アプリケーションの再プラットフォーム化

クイック スタート ガイド: Spring Boot 3

GraalVM ネイティブ イメージ: より高速、よりスマート、よりスリム

AOT へ: Java アプリケーション向け GraalVM の包括的なガイド by Alina Yurenko | SpringIO

ネイティブへ: GraalVM を使用した高速かつ軽量の Spring Boot アプリケーションの構(gòu)築 (Alina Yurenko 著)

以上がGraalVM ネイティブ イメージを使用したサーバーレス Lambda の最適化の詳細(xì)內(nèi)容です。詳細(xì)については、PHP 中國(guó)語(yǔ) Web サイトの他の関連記事を參照してください。

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