无需JVM！GraalVM打造Windows平台零依赖Java应用

作为编程语言领域的常青树，Java凭借其卓越的跨平台特性与稳健的架构设计，历经三十载 技术迭代仍稳居行业核心地位。从企业级分布式系统到高并发微服务架构，从跨平台桌面应用到全场景移动开发，其技术栈已深度渗透电力 、金融 、电商 等关键领域，构建起覆盖全球数亿终端的数字基础设施。尽管面临新兴语言的挑战与争议 ，但经过千万级核心业务系统的实战检验，Java至今仍是众多IT架构的底层基石------这一事实本身，便是对其技术生命力与开发者信任度的最佳诠释。

长期以来，Java 在企业级服务 开发领域占据着主导地位 ，其基于Web的分布式系统架构已成为行业标准范式。桌面应用则似乎与其无缘，然而事实并非如此------Java 在桌面领域其实早已展开诸多尝试与努力，这种认知偏差掩盖了其技术演进中鲜为人知的探索历程。

回溯至Java早期版本，Swing组件库的推出便彰显了其对桌面市场的野心。这套基于AWT的轻量级UI框架，不仅配备了可视化IDE开发工具（如NetBeans的GUI Builder），通过拖拽式界面设计降低了开发门槛，更催生了众多第三方主题套件，使Swing应用能够轻松实现macOS风格的拟物化界面设计，兼顾美观与不错的运行性能。

随着技术迭代，Oracle在JDK 7中正式集成JavaFX 框架，标志着Java桌面战略的重大升级。彼时微软推出的 WPF 因界面精美而轰动业界，而对 Java 桌面生态抱有信念的开发者，也将 JavaFX 称作"Java 界的 WPF"，折射出对桌面UI框架的共同追求。然而现实往往是残酷的：Java 在桌面开发领域始终处于非主流地位，市场份额不足3%，最终导致Oracle在JDK 11后移除了JavaFX默认集成。

回望过去，我常思考是什么阻碍了Java在桌面领域的发展呢 ？基于多年一线开发实践，笔者认为JVM的架构设计或许正是核心症结所在。众所周知，Java需编译为字节码并在JVM上运行，这套机制成就其跨平台能力并在服务器领域大获成功，但却给桌面应用带来了较高的部署门槛 ------用户必须额外安装JVM，无形中增加了安装成本 与理解负担 。反观原生开发方案 （如C++/Qt），其编译产物为可直接执行的二进制文件，完美契合用户对桌面软件"下载即用"的预期。这种技术路径差异造就了根本性的体验鸿沟。

我一直在寻找一种能将Java直接编译为二进制文件（或者说，原生的EXE程序）的方法。过去遇到的多是"套壳"方案------它们为Java程序包上一个EXE外壳，看似与普通可执行文件无异，运行时却依然依赖JVM。直到最近接触了GraalVM ，我才感到真正的突破。它从根本上解决了这一问题，能将Java代码直接编译为独立的本地可执行文件。这种真正意义上的原生编译方式，令人激动，带来的喜悦远超言语所能形容------这不仅是工具的进化，更是Java开发范式的一次重大跃迁。

一、GraalVM介绍

GraalVM 是一款由 Oracle 开发的高性能 通用虚拟机，它不仅显著提升 了Java、Kotlin、Scala等JVM语言的执行效率 ，也支持JavaScript、Python、Ruby、R等多种语言的无缝集成。凭借先进的即时编译与跨语言互操作能力，重新定义了 Java 运行时的能力边界。其深度融合了解释执行、JIT编译与AOT静态编译等技术 ，不仅实现了接近C++的峰值性能，更带来了毫秒级启动延迟 的重大突破。这些特性使其尤其适用于云原生 、微服务 、Serverless等对性能与启动速度极为敏感的场景。

作为GraalVM的核心革新 ，Native Image（AOT 编译） 技术采用静态分析，将 Java 应用及其依赖项（包括 SubstrateVM 轻量级运行时）直接编译为独立的原生可执行文件，从而彻底消除 JVM 的启动开销。不过，这项技术也有其限制，例如对于反射、动态代理等动态特性，开发者需通过配置文件（如 reflect-config.json）进行显式声明，方可确保其在编译后正常运行。

二、GraalVM前世今生

GraalVM 的发展历程始于 2012 年，其前身源于 Oracle Labs 的"Maxine VM"研究项目，最初目标是用 Java 实现一个更高效、更灵活的 JIT 编译器，以替代 HotSpot 中的 C1 编译器。

随着云原生 与微服务 架构的兴起，面对Kubernetes与Serverless引发的性能革命，传统 JVM 在启动时间与内存占用上的瓶颈日益凸显，Oracle 认识到仅优化 JIT 已无法满足这些新兴场景的虚需求。

2018 年 ，Oracle 正式发布跨平台（Linux、macOS、Windows）的 GraalVM。其核心创新包括Native Image（AOT 编译） 与 Truffle 框架 ------后者支持多语言混合编程，实现了零开销互调用 ，打破了 JVM 长期以来的语言边界，构建起了真正的**"Write Once, Run Anywhere"** 新范式。Oracle 希望借此推动 Java 生态与其他语言生态的融合，进一步拓展 Java 的技术影响力。

2020 年后，Native Image 技术趋于稳定，对反射、动态代理等复杂动态特性的支持也逐步完善。Helidon、Micronaut、Quarkus 及 Spring Boot 等主流框架相继提供对 Native Image 的支持，大幅降低了原生应用的开发门槛。

进入 2025 年 ，GraalVM 已成为云原生 Java 应用的主流选择 ，尤其在 Serverless 与容器化部署场景中表现卓越 。据Gartner 2024年报告，GraalVM在FaaS市场的占有率已达63% ，AWS Lambda、Azure Functions等主流Serverless平台均将其列为Java运行时首选。Twitter、Uber、SAP等企业也率先采用GraalVM，其中Twitter将微服务迁移至GraalVM后，冷启动时间从分钟级降至秒级 ，资源成本降低30%。

回顾全程 ，GraalVM 从最初致力于构建下一代 JIT 编译器的研究项目，逐步演进为一个支持多语言、具备 AOT 编译能力的通用运行时平台。这一演变不仅源于技术本身的迭代，也映射出云计算时代 对效率 、轻量 与跨语言集成的持续追求，以及 Oracle 在战略层面对未来运行时的长远布局。

三、环境搭建

前面介绍了这么多，接下来上点干货。带领大家零基础入门GraalVM。所谓"工欲善其事必先利其器"呀，我们先把环境搭建起来。

严格按照下面的顺序流程，即可轻松完成环境搭建，不踩坑，一次性成功！So Easy！O(∩_∩)O

• 环境说明：
  • 操作系统：Window 11
  • JDK 17

1、安装Microsoft C++编译器

GraalVM Native Image技术，是把Java程序编译为本地二进制程序，所以要用到C++编译器。网上常见教程往往推荐大家安装 Visual Studio 那个重量级的大家伙，其实并不必要（浪费空间），所谓缺啥补啥。我们只需具备可用的 C++ 编译工具链即可。

Microsoft C++ 生成工具 - Visual Studiohttps://visualstudio.microsoft.com/zh-hans/visual-cpp-build-tools/

++注：此处下载的是在线安装包，所以安装过程较长，请耐心等待...++

在线安装包内部下载完安装包后，会弹出如下画面，请按如图所示勾选相关配置，保持一致。

• 安装完毕后，开始菜单中出现如下图所示：

2、安装GraalVM

Download GraalVMhttps://www.graalvm.org/downloads/#注：下载 GraalVM ，需要登录 Oracle 账号。

• 安装方式：解压安装

• 配置环境变量

JAVA_HOME=C:\DevTools\graalvm-jdk-17

GRAALVM_HOME=C:\DevTools\graalvm-jdk-17

#在 PATH 中 添加
%JAVA_HOME%/bin

++注：GraalVM 本质上是一个JDK，并完全通过了TCK测试，它在此基础上，增加了 AOT 与 Native Image 功能。理解这一点很重要哦。++

• 验证安装是否成功

#输入命令
java --version

#输出如下内容表示成功
java 17.0.18 2026-01-20 LTS
Java(TM) SE Runtime Environment Oracle GraalVM 17.0.18+8.1 (build 17.0.18+8-LTS-jvmci-23.0-b80)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM Oracle GraalVM 17.0.18+8.1 (build 17.0.18+8-LTS-jvmci-23.0-b80, mixed mode, sharing)

#输入命令
native-image --version

#输出如下内容表示成功
native-image 17.0.18 2026-01-20
GraalVM Runtime Environment Oracle GraalVM 17.0.18+8.1 (build 17.0.18+8-LTS-jvmci-23.0-b80)
Substrate VM Oracle GraalVM 17.0.18+8.1 (build 17.0.18+8-LTS, serial gc, compressed references)

四、实战

1、实战项目一：Hello World

功能描述：输出 Hello World，并每隔1秒，在控制台打印一次系统时间。

a）编写源码：Hello.java

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class Hello {	

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

        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        while(true) {
            try {
                Thread.sleep(1000);
                String time = sdf.format(new Date());
                System.out.println(time);               
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

b）打开 C++ 编译环境：x64 Native Tools Command Prompt for VS

#输出如下内容，表示C++环境OK
**********************************************************************
** Visual Studio 2026 Developer Command Prompt v18.2.1
** Copyright (c) 2025 Microsoft Corporation
**********************************************************************
[DEBUG:ext\vcvars.bat] Found potential v145 version file: 'Microsoft.VCToolsVersion.VC.14.50.18.0.txt'
[DEBUG:ext\vcvars.bat] Testing v145 version file: 'Microsoft.VCToolsVersion.VC.14.50.18.0.txt'
[vcvarsall.bat] Environment initialized for: 'x64'

c）编译Java源码

javac Hello.java

d) 生成反射配置文件（可选）

若你的Java程序用到了反射等动态能力，则需要反射等配置文件。这些配置文件有两种生成方式：1、手动编写；2、通过工具自动生成（native-image-agent）。

通过工具自动生成，如下所示：（本实例无使用，可跳过，此处展示，就是告诉大家此类情形如何处理）

输入如下命令：

java -agentlib:native-image-agent=config-output-dir=./META-INF/native-image Hello

• config-output-dir：指定配置文件的输出目录
• 尽可能多地操作你的程序（点击窗口、按钮、打开菜单等），让代理能捕捉到所有必要的运行时行为。
• 操作完成后，正常关闭程序。

输出文件如下图所示：

e）编译Java程序为本地二进制程序

native-image Hello

f）测试

2、实战项目二：JavaFX桌面应用

功能描述：在JavaFX窗口中，实时显示系统时间。

a）创建Maven项目：javafx-demo

• pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.zongjin</groupId>
    <artifactId>javafx-demo</artifactId>
    <version>1.0</version>

    <properties>
        <maven.compiler.source>17</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>17</maven.compiler.target>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <javafx.version>21.0.10</javafx.version>
        <gluonfx.version>1.0.28</gluonfx.version>
    </properties>

    <build>
        <plugins>
            <!-- JavaFX Maven 插件 -->
            <plugin>
                <groupId>org.openjfx</groupId>
                <artifactId>javafx-maven-plugin</artifactId>
                <version>0.0.8</version>
                <configuration>
                    <mainClass>com.zongjin.ui.Hello</mainClass>
                </configuration>
            </plugin>

            <!-- GluonFX Maven 插件 -->
            <!-- 简化 Native Image 打包过程，自动生成反射等配置文件 -->
            <plugin>
                <groupId>com.gluonhq</groupId>
                <artifactId>gluonfx-maven-plugin</artifactId>
                <version>${gluonfx.version}</version>
                <configuration>
                    <!-- 指定你的主类 -->
                    <mainClass>com.zongjin.ui.Hello</mainClass>
                    <!-- 可选：指定目标平台，如 desktop, android, ios -->
                    <target>host</target> <!-- 'host' 表示当前操作系统 -->
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.openjfx</groupId>
            <artifactId>javafx-controls</artifactId>
            <version>${javafx.version}</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

• Hello.java

package com.zongjin.ui;

import javafx.animation.Animation;
import javafx.animation.KeyFrame;
import javafx.animation.Timeline;
import javafx.application.Application;
import javafx.application.Platform;
import javafx.geometry.Pos;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.control.Label;
import javafx.scene.layout.BorderPane;
import javafx.scene.layout.StackPane;
import javafx.scene.text.Text;
import javafx.stage.Stage;
import javafx.util.Duration;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

/**
 * JavaFX 简单示例
 *
 * @Author Tommy
 * @Date 2026/1/27
 */
public class Hello extends Application {

    Label timeLabel = new Label();

    @Override
    public void start(Stage stage) throws Exception {
        // 创建BorderPane根容器
        BorderPane root = new BorderPane();
        root.setStyle("-fx-background-color: #1B1B1B; -fx-font-weight: bold; -fx-font-size: 18px;");

        // 1. 顶部区域 (TOP)
        Text title = new Text("Hello JavaFX");
        title.setStyle("-fx-fill: #fff");
        StackPane topPane = new StackPane();
        topPane.setAlignment(Pos.CENTER);
        topPane.getChildren().add(title);
        root.setTop(topPane);

        // 2. 中间区域 (CENTER)
        timeLabel.setStyle("-fx-text-fill: #fff");
        StackPane centerPane = new StackPane(timeLabel);
        centerPane.setAlignment(Pos.CENTER);
        root.setCenter(centerPane);

        // 配置舞台
        stage.setTitle("JavaFX 示例");
        stage.setScene(new Scene(root, 800, 600));

        // 设置定时器更新时间（每秒刷新）
        setupTimeUpdater();

        // 显示窗口
        stage.show();
    }

    void setupTimeUpdater() {
        Timeline timeline = new Timeline(
                new KeyFrame(Duration.ZERO, e -> updateTime()),
                new KeyFrame(Duration.seconds(1))
        );
        timeline.setCycleCount(Animation.INDEFINITE);
        timeline.play();
    }

    void updateTime() {
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String time = sdf.format(new Date());
        System.out.println(time);

        // 使用线程安全方式更新UI
        Platform.runLater(() -> {
            timeLabel.setText(time);
        });
    }

    public static void main(String[] args) {
        launch(args);
    }
}

b）打开 C++ 编译环境，通过Maven进行项目自动打包

mvn gluonfx:build

++注：首次编译JavaFX项目时，插件会自动下载JavaFX的静态库，时间可能会稍久一些，属于正常现象，请耐心等待...++

c）测试

五、总结

GraalVM 正在从一项前沿技术转变为现代Java开发的主流选项之一 。随着云原生 成为绝对主流，其AOT 编译能力将成为Java应用的关键竞争力 。同时，作为通用的多语言运行时，它也为探索异构计算 （如与原生代码交互）和新兴语言集成提供了基础。

到此分享结束！

是不是So Easy呢！大家赶快动手试试吧！O(∩_∩)O

Enjoy It！！！