JlinkでPLCnext Control上のJava 9アプリを最適化

Java 9では、jlinkという新しいツールが導入されました。これはモジュールを組み合わせてオールインワンのランタイムイメージを構築するものです。一方で、32ビットARM版JDK全体をPLCnext Controlで実行することも可能ですが、jlinkとモジュールを使用すると、Javaアプリケーションに必要なリソースを削減できます。アプリケーションに必要なJDKの部分だけを含むバンドルを作成します。

前提条件

• ホストシステム用JDK
• コントローラ用JDK

OpenJDKのバイナリは多くのプラットフォームでAdoptOpenJDKなどから入手可能です。このチュートリアルでは、コントローラ用にLinux arm32 jdk-12.0.2+10、Windows x64ホストシステム用にその対応版を選択しました。以下の場所にJDKを配置しています：

C: ---Java
    | +---jdk-12.0.2
    | ...
    | ---jdk-12-ARM-32bit
    ...

アプリケーションモジュールの作成

この例では、コンソールにHello Worldを出力するだけの小さなアプリケーションです。jlinkを使用するには、このアプリケーションをモジュールにする必要があります。出発点は「HelloWorld」というフォルダと、以下の構造を持つsrcフォルダです。

HelloWorld
---src
    ---de.plcnext.hello
    |   module-info.java
    ---de
        ---plcnext
            ---hello
                HelloWorld.java

HelloWorld.javaのコード例：

package de.plcnext.hello;
public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello PLCnext world!");
    }
}

モジュールを作成するために必要なmodule-info.java：

module de.pxc.hello { }

ソースフォルダ作成後、プロジェクトをコンパイルします。ターミナルで以下のコマンドを使用：

C:\Java\jdk-12.0.2\bin\javac.exe -d .\modules\de.plcnext.hello .\src\de.plcnext.hello\de\plcnext\hello\HelloWorld.java .\src\de.plcnext.hello\module-info.java

modulesフォルダとJavaクラスが作成されます：

HelloWorld
---modules
    ---de.plcnext.hello
    |   module-info.class
    ---de
        ---plcnext
            ---hello
                HelloWorld.class

ホストシステムでモジュールをテストするには、以下のコマンドで実行：

C:\Java\jdk-12.0.2\bin\java.exe --module-path .\modules -m de.plcnext.hello/de.plcnext.hello.HelloWorld

これによりHello PLCnext world!が出力されるはずです。

jlinkの使い方

今度は300MBのJDK全体なしでデバイスにデプロイします。最初のステップでは追加パラメータなしでjlinkを使用します。まず、どの追加モジュールが必要かを知る必要があります。これはjdepsでモジュールを分析して調べます。

C:\Java\jdk-12.0.2\bin\jdeps.exe --module-path ".\modules" --add-modules "de.plcnext.hello"

これにより、java.baseが追加で必要であることがわかります。module-pathには、アプリケーションへのパスとターゲットプラットフォームJDKのjmodsへのパスを指定します。ここではC:\Java\jdk-12-ARM-32bit\jmodsです。

jlinkコマンドは以下のようになります：

C:\Java\jdk-12.0.2\bin\jlink.exe --module-path ".\modules;C:\Java\jdk-12-ARM-32bit\jmods" --add-modules "de.plcnext.hello,java.base" --output HelloWorldjre

結果として、約45MBのHelloWorldjreフォルダが生成されます。これをコントローラにコピーします。この例では/opt/plcnext/projects/java/に配置。chmod +x javaでHelloWorldjreのbinフォルダ内の「java」ファイルを実行可能にし、モジュールを起動：

./java -m de.plcnext.hello/de.plcnext.hello.HelloWorld

アプリケーションが実行され、以前と同じくHello PLCnext world!が出力されます。jlinkの追加パラメータ--strip-debug、--no-header-files、--no-man-pages、--compress=2を使用すると、さらに小さく（この例では28MBまで）できます。圧縮が最も効果的ですが、最終的にはパフォーマンスに影響する可能性があります。