阿里開源 Dragonwell JDK 重磅釋出 GA 版本：生產環境可用
今年 3 月份，阿里巴巴重磅開源 OpenJDK 長期支援版本 Alibaba Dragonwell 的訊息，在很長一段時間內都是開發者的討論焦點，該專案在 Github 上的 Star 數迅速突破 1400。近日，Dragonwell JDK 8.0.0 正式釋出 GA 版本，這意味著其已經具備在生產環境正式執行的能力。
2019 年 3 月，Dragonwell JDK正式開源，釋出預覽 （Preview） 版本。近日，阿里巴巴重磅宣佈 Dragonwell JDK 8.0.0-GA 正式釋出，這意味著 Dragonwell JDK 已經完全具備在生產環境執行的能力。在過去三個月時間內，Dragonwell 收到了很多來自社群成員的反饋。那麼，本次正式釋出的 GA 版本加入了哪些新特性？對開發者而言意味著什麼？
龍井 8.0.0-GA 的新變化
8.0.0-GA 的工作目的是為了讓 Dragonwell 儘快能夠在產品環境裡使用。在這個版本里我們同步了 OpenJDK 上游社群 jdk8u212-b04 的最新更新，這也意味著我們同步了上游最新的安全更新和補丁。
除了同步上游，Dragonwell8 還修復了一些在阿里巴巴的 Java 場景下發現的一些非常重要的 Bug，並且經受了阿里巴巴內部場景的檢驗。同時我們也提供了一個預設的安全證書，這個證書我們會隨時更新和維護。
熟悉 Dragonwell 的小夥伴可能都知道，Dragonwell 和 OpenJDK 上游相比提供了一些專有的特性比如：JFR，JWarmUp 等。這些特性在阿里巴巴內部得到了廣泛應用，為阿里巴巴的 Java 業務的穩定執行立下了汗馬功勞，也可以說是 Dragonwell 的獨門武器。在 8.0.0-GA，我們也針對 JFR 特性做了一些修復和相容性上的改進。所以喜歡 Dragonwell 新特性的的社群小夥伴們可以放心大膽的使用它們了。我們堅信，這些新特性不僅能夠阿里巴巴帶來價值，同時也能給社群的Java生態帶來價值。
8.0.0-GA 的釋出具體的內容大家可以參考 github 的 release notes， 戳這裡
龍井的新徵程
介紹完龍井 8.0.0-GA 的新變化，很多小夥伴已經躍躍欲試了。別忙，在使用之前我們再多嘮兩句，作為龍井的家人，寶寶該如何成長，我們有著許多的想法，但龍井是社群的孩子，但我們也非常希望社群的小夥伴們能夠幫助它們變化成長。所以我們就一起談談龍井未來可能發生那些變化。
龍井的自從誕生開始，就吸引了社群的目光，尤其是 Dragonwell JDK 的一些新特性，幫助使用者在面臨業務挑戰時有了更多選擇。在今年 ISCA2019 Runtimes in the Cloud Tutorial 中，我們向社群和學術界彙報了 Dragonwell 在新特性上的工作進展，也得到了大家的積極響應。社群的反饋也是我們下一步工作的動力，希望小夥伴多給意見。這個 talk 的介紹在這裡
有興趣的小夥伴可以看下。
Dragonwell 目前存在的幾個特性都是經過阿里巴巴龐大 Java 場景的檢驗，在穩定性上是非常可靠的。下面我們就來具體談談這幾個特性。
JWarmUp
JWarmUp 這個特性是為了解決阿里巴巴的雙 11 場景中搶購場景 Java 系統 Warmup 的痛點。以普通的 Java 應用舉例，JVM 需要經過解釋執行 (interpreter) 找到熱點，然後通過 JIT 編譯器來加速熱點方法的執行。對於高併發的場景，應用啟動之後會有很長的時間處於尋找熱點，編譯熱點的狀態，這時很多效能指標 (CPU 使用率, TPS 吞吐量, RT 響應時間)是不理想的。換句話，當 Java 應用啟動並提供服務之後，在相當長的時間內，處於一種 Warmup 的狀態，這時候雖然 Java 能夠對外提供服務，但服務的質量是比較差的，如果在這個階段使用者的併發比較高，那麼就往往會造成服務質量的降級乃至服務崩潰。
為了優化這個過程，通常的工業實踐會在 Java 啟動後引入"預熱" (Warmup) 這個步驟，通過一些人為匯入的資料來讓應用提前加熱，在預熱完成之前，使用者的請求通過網路控制不讓它傳送到 Java 程序，在預熱完成之後才打開流量限制讓 Java 真正提供服務。這個做法可以部分緩解上述問題，但是這個方案在很多場景下會有一些侷限性，這是因為很多情況下，獲取一份高質量的預熱資料是很困難的。而預熱資料的正確性直接影響到預熱的效果，與實際情況相符的資料可以提高編譯的質量，如果不一致，有時反而會造成反面效果，比如一種常見的情況是預熱時會漏掉一些重要方法沒有被呼叫。更糟糕的情況是由於和實際情況不一致，導致 JVM “退優化”已編譯的方法，重新開始編譯，反而惡化了狀況。由此可見，如何準備預熱資料其實是一個挺複雜的問題，在實際運維中還沒有很好的解決方法。
Dragonwell 提出的 JWarmup 技術從 JVM 層面來解決這個痛點，基本原理是利用之前執行的情況找到熱點方法和 java class 資訊，之後的 JVM 執行例項可以利用上次的資訊來預熱，不需要通過人為資料來預熱。收集熱點的例項可以有多種選擇，例如在應用叢集中選擇一個節點，也可以在釋出過程中選擇一個 beta 釋出的階段來收集。相比之前“人為資料”的方式，主要有這幾個優勢：
- 收集熱點的時候可以利用真實資料，達到更好的編譯效果。
- 加速預熱的過程。由於熱點方法可以在載入後直接編譯，節省了解釋執行，profiling 等過程。
這個功能在 specjvm2008 的基準測試中，對於某些測試用例，跑分會有明顯提高：
# 標準OpenJDK在specjvm2008的xml.validation測試用例上的跑分
Score on xml.validation: 268.07 ops/m
# Dragonwell在specjvm2008的xml.validation測試用例上的跑分
Score on xml.validation: 294.95 ops/m可以看出 Dragonwell 將 xml.validation 的跑分從 268.07 ops/m 提高到 294.95 ops/m，大概有10%的提高。
這個特性在阿里巴巴的雙 11 搶購場景中得到了大量的驗證，可以說是 Dragonwell 的祕密武器。目前我們也正在社群努力推進，希望通過 JEP 的方式，把這個功能推進到上游 OpenJDK 社群。畢竟好用的東西，不能只有我們自己有，大家要共同富裕才是王道。目前這個 JEP Draft 正在社群 review 的階段，小夥伴如果覺得這個特性好用的話，也可以 OpenJDK 社群的郵件列表裡代表中國開發者為 Dragonwell 發聲。
JFR
JFR 全名是 Java Flight Recorder（Java 飛行記錄儀）, 是 Dragonwell 的一個功能特性，當該功能被開啟後，JVM 能夠以非常小的效能開銷記錄 Java 執行過程中產生的各種執行時資料。產生的 JFR 資料包含 JVM 執行時的各種微觀細節，可以被 JMC(Java Mission Control) 進行分析。JMC 是一個桌面應用程式，通過解析 JFR 資料，JMC 能夠高效快速的定位線上產品環境的各種故障。它能夠分析記憶體分配熱點，方法呼叫熱點，方法呼叫超時分析，記憶體洩漏，IO 活動，執行緒活動等各個方面，幫助 Java 使用者保證服務的穩定。
阿里巴巴日常開發過程中遇到的很多問題都是通過 JFR 得到解決的，可以說是 Java 故障診斷的一個利器。JFR 這個功能在 OpenJDK 11 以及以上的版本才有。在阿里巴巴的推動努力下，JFR 功能已經開始被 OpenJDK 社群接受，計劃進 OpenJDK 8u 主線，目前社群的移植工作正在 incubator 分支緊張得進行當中，在不遠的將來，整個 OpenJDK 8 的下游生態都可以享受這個工作成果。
Dragonwell 作為 JFR 在 OpenJDK 8u 社群工作的參與方，會源源不斷的把 JFR 的最新工作成果及時引入 Dragonwell，Dragonwell 的使用者可以說有福了。另外，除了 JFR 社群現有的功能，Dragonwell 在 JFR 上也做了很多增強和創新，一方面我們會積極把這些 JFR 的新特性反饋給上游 OpenJDK 社群，另外，在推動上游的同時，Dragonwell 的使用者會天然的享有一些特別的福利：在上游社群接受這些特性之前，Dragonwell 會最先開源這些新功能。
神祕嘉賓： ElasticHeap
最後就要介紹下我們的神祕嘉賓 ElasticHeap 了。Dragonwell 會源源不斷地把阿里巴巴內部的一些創新特性反饋到社群，ElasticHeap 就是繼 JFR，JWarmUp 之後，Dragonwell 帶著滿滿的誠意計劃開放的第三個新特性（進入下一個版本釋出），OpenJDK 社群也是沒有的哦。
大家知道，Java 作為高階語言會帶有垃圾回收器，隨著程式的執行，Java 會把使用者配置的記憶體逐漸全部使用掉。即使這些 Java 程序後來變得比較空閒，不需要這麼多資源了，那這些被佔用掉的記憶體也不會歸還給作業系統，從資源利用的角度，這會帶來某種意義上的浪費。而 Dragonwell 的 ElasticHeap 就改變了這種情況，這是一個基於 G1 GC 的動態堆彈性伸縮的功能，可以有效節約 java 程序實際實體記憶體佔用。Openjdk8 僅支援在 Full GC 時按照一定規則歸還實體記憶體。而 Dragonwell 的 ElasticHeap 提供了更敏捷有效的歸還記憶體的方式，有如下幾個特點：
- 不依賴 Full GC 和其他 STW 暫停處理彈性堆伸縮，不增加額外 STW 開銷，不影響 Java 執行緒服務。
2. 支援多種模式。
a. 根據記憶體分配速度和 GC 壓力自適應調整堆大小（自動歸還記憶體）
b. 根據 jcmd/MXBean 命令主動式限制堆的大小(可整堆限制或分代限制）
下圖是阿里巴巴電商應用在雙 11 時使用 ElasticHeap GC 壓力自適應堆調整的應用的監控圖
- 圖中上半部分為 CPU 使用率，下半部分為實體記憶體使用率
- 雙 11 整點當服務流量進來時 （traffic peak starts），CPU 使用率大幅提升
- 同時開啟 ElasticHeap 堆記憶體自適應調整時，會配合 GC 壓力增大快速回漲堆記憶體；流量退去 CPU 利用率變小後，GC 壓力變小後，迅速的歸還實體記憶體
- 本例中，低流量時歸還實體記憶體約 20-30%
各位小夥伴們請期待吧，ElasticHeap 將在下個版本的釋出中揭開神祕面紗。
安裝使用
目前 Alibaba Dragonwell 只支援 Linux x86-64 平臺，開發者可通過如下步驟使用 Alibaba Dragonwell。
安裝 Alibaba Dragonwell
- 選項一：下載預編譯 Dragonwell 二進位制包
- 從 Alibaba Dragonwell 的 Github 頁面下載二進位制 tar 包，連結 https://github.com/alibaba/dragonwell8/releases
- 將下載下來的 tar 包解壓到目標安裝目錄即可
- 選項二：使用 YUM 工具安裝
Alibaba Cloud Linux 2 YUM 倉庫已經正式支援阿里巴巴 Dragonwell JDK，該 YUM 倉庫與 Aliyun Linux 17.1， Red Hat Enterprise Linux 7 以及 Centos 7 完全相容。
對於使用 Alibaba Cloud Linux 2 作業系統的使用者，只需要執行 sudo yum install -y java-1.8.0-alibaba-dragonwell 就可以順利安裝。
如果使用者沒有使用 Alibaba Cloud Linux 2，但使用的 Linux 發行版和 Alibaba Cloud Linux 2 YUM 倉庫相容，那麼在 yum install 安裝前需要手動將 Alibaba Cloud Linux 2 YUM 倉庫新增到作業系統的 YUM 源裡去。新增的方法很簡單，只需要在 /etc/yum.repos.d/ 裡新增一個包含如下內容的 alilinux-plus.repo 檔案即可。
# plus packages provided by Aliyun Linux dev team
[plus]
name=AliYun-2.1903 - Plus - mirrors.aliyun.com
baseurl=http://mirrors.aliyun.com/alinux/2.1903/plus/$basearch/
gpgcheck=1
gpgkey=http://mirrors.aliyun.com/alinux/RPM-GPG-KEY-ALIYUN為 Java 應用啟用 Alibaba Dragonwell
對於使用預編譯 Dragonwell 二進位制包的 JDK 使用者，只需將應用指令碼或者環境變數中的 JDK 目錄變數（一般是 JAVA_HOME） 指向上一步中安裝的 Alibaba Dragonwell 目錄。然後，重啟應用以使用 Alibaba Dragonwell JDK 配置。
如果使用者是通過 YUM 工具安裝的 Dragonwell JDK，YUM 會在安裝過程提示 JDK 的使用方法，提示的內容如下
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Alibaba Dragonwell is installed to:
/opt/alibaba/java-1.8.0-alibaba-dragonwell-8.0.0.212.b04-1.al7
You can set Alibaba Dragonwell as default JDK by exporting the
following ENV VARs:
$ export JAVA_HOME=/opt/alibaba/java-1.8.0-alibaba-dragonwell-8.0.0.212.b04-1.al7
$ export PATH=${JAVA_HOME}/bin:$PATH
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總結
龍井 8.0.0-GA 的釋出宣告著 Dragonwell 進入一個新徵程，越來越多的新特性將會被開源。也希望社群小夥伴們多多支援，龍井 JDK 將和整個中國的 Java 開發者一起，為增強國內 Java 生態力量而努力，讓中國開發者的聲音被全世界所傾聽。
原文連結
本文為雲棲社群原創內容，未經