Seminar Spring Boot 4 – Native Images mit GraalVM

Einordnung und Nutzen

Das Seminar behandelt Ahead-of-Time-Verarbeitung und GraalVM Native Image als alternative Laufzeitform für Spring-Boot-Anwendungen. Startzeit und Speicherbedarf werden nicht isoliert betrachtet, sondern gegen Builddauer, Bibliothekskompatibilität, Diagnosefähigkeit und Durchsatz abgewogen.

Reflection, dynamische Proxies, Ressourcen und Serialisierung werden anhand realer Fehlerfälle bearbeitet. Am Ende steht eine messgestützte Entscheidung, ob native Kompilierung für den konkreten Dienst einen betrieblichen Vorteil liefert.

Inhaltsübersicht

• Einordnung und Nutzen
• Lernziele
• Seminarinhalte
• Praxisübungen
• Zielgruppe und Voraussetzungen
• Didaktik und Arbeitsweise

Lernziele

• AOT-Verarbeitung und Closed-World-Annahmen erklären.
• Ein Spring-Boot-Native-Image reproduzierbar erstellen.
• Reflection-, Resource-, Proxy- und Serialisierungsprobleme diagnostizieren.
• Native Tests und Container-Build in den Entwicklungsprozess integrieren.
• Startzeit, Speicher, Buildkosten und Laufzeitdurchsatz vergleichbar messen.

Seminarinhalte

Tag 1: AOT-Grundlagen, Build und Kompatibilität

1. JVM-, CDS-, AOT- und Native-Image-Betrieb voneinander abgrenzen.
2. GraalVM- und Buildanforderungen für Spring Boot 4 einrichten.
3. AOT-generierten Code und Buildberichte untersuchen.
4. Native Image mit Maven oder Gradle erstellen.
5. Reflection, Ressourcen, JNI, dynamische Proxies und Classpath-Scanning als Risikofelder identifizieren.
6. Runtime Hints gezielt ergänzen, statt pauschale Konfiguration zu erzeugen.
7. Fremdbibliotheken auf Native-Kompatibilität und Ersatzoptionen prüfen.

Tag 2: Tests, Messung, Container und Betrieb

1. Native- und JVM-Tests mit identischen Fachfällen ausführen.
2. Startzeit, RSS-Speicher, CPU und Durchsatz mit reproduzierbarer Methodik messen.
3. Builddauer, Cache und CI-Ressourcen optimieren.
4. Native Container-Image erstellen und auf eingeschränkter Laufzeit starten.
5. TLS, Zertifikate, Zeitzonen, Ressourcen und Serialisierung im Zielimage prüfen.
6. Fehlerdiagnose ohne vollständige JVM-Werkzeugkette einordnen.
7. Entscheidungsmatrix für Serverless, kurzlebige Jobs, Kubernetes-Dienste und klassische JVM erstellen.

Praxisübungen

• JVM-Anwendung als Native Image bauen und Startfehler beheben.
• Fehlenden Runtime Hint für Reflection oder Resource ergänzen.
• JVM- und Native-Variante unter identischer Last messen.
• Native Container-Image mit TLS- und Konfigurationsprüfung bereitstellen.

Zielgruppe und Voraussetzungen

Zielgruppe: Erfahrene Java- und Spring-Entwicklung, Plattformteams, Performance Engineering und technische Architektur.

Voraussetzungen: Gute Spring-Boot- und Buildkenntnisse, Container-Grundlagen sowie Bereitschaft zur Arbeit mit Buildlogs und Laufzeitmessungen.

Didaktik und Arbeitsweise

Kurze Fachimpulse werden unmittelbar durch Demonstrationen, strukturierte Implementierungsschritte, Messungen und kontrollierte Fehlerfälle vertieft. Jede Übung enthält einen definierten Ausgangszustand, Prüfpunkte und eine nachvollziehbare Ergebniskontrolle. Die Seminarbeispiele werden in einer durchgängigen Codebasis aufgebaut, damit Zusammenhänge zwischen Konfiguration, Fachlogik, Tests und Betrieb sichtbar bleiben.