Spring Boot + CRaC 启动速度提升了10倍！

在 Java 应用程序的开发与运行过程中，启动和预热时间过长一直是个令人头疼的难题。目前，业界也提出了不少解决思路，之前我和大家探讨过的 AOT 技术，能在一定程度上缓解启动慢的问题。

今天，咱们要聊的 CRaC 技术，为这个问题提供了另一种全新的解决方案。

## 一、CRaC 是什么

CRaC，即 Coordinated Restore at Checkpoint（检查点协调恢复），是一个 OpenJDK 项目。它具备一项强大的功能，允许我们对正在运行的 JVM 进行“快照”操作，并将其状态（包括应用程序的状态）存储到磁盘当中。

在后续需要的时候，我们可以将 JVM 从之前保存的检查点恢复到内存里。这意味着，我们可以先启动应用程序，进行预热，然后创建检查点。之后再启动应用时，直接从这个检查点快速恢复，从而大幅减少启动时间。关注公众号：码猿技术专栏，回复关键词：1111 获取阿里内部Java性能调优手册！

这就好比我们平时使用 VMWare 时的快照功能。我们在某个时间点为系统拍摄一个快照，下次启动时直接从快照启动，比从头开始启动要快得多。而且 CRaC 所拍摄的快照中，不仅包含 JVM 的信息，还涵盖了应用程序的相关信息。

## 二、CRaC 的原理

CRaC 的工作原理基于用户空间检查点和恢复（CRIU）技术。CRIU 是一个专门为 Linux 系统实现检查点和恢复功能的项目，它允许我们冻结容器或者单个应用程序，并从保存的检查点文件中恢复它。

CRaC 采用了 CRIU 的通用方法，同时进行了一些增强和调整，使其更适合 Java 应用程序。一般来说，CRaC 的执行步骤如下：

1.  **创建检查点**：当应用程序运行并达到稳定状态后，我们可以创建一个检查点。这个检查点包含了 JVM 的当前状态以及应用程序的数据。
2.  **存储检查点**：将创建好的检查点数据存储到磁盘上，方便后续从中恢复。
3.  **恢复检查点**：当需要启动应用程序时，我们可以直接从检查点恢复，而无需从头开始启动和预热 JVM。

## 三、CRaC 的应用场景

CRaC 特别适用于那些需要快速启动和恢复的场景，以下是一些具体的应用场景：

-   **云原生环境**：在微服务和无服务器架构中，服务可能需要频繁地启动和停止。CRaC 可以显著减少服务的启动时间，提高系统的响应速度和资源利用率。
-   **开发和测试环境**：开发者在开发和测试过程中，可以利用 CRaC 快速恢复应用程序到某个已知状态，大大提高开发效率。
-   **灾难恢复**：当系统发生故障时，我们可以借助 CRaC 快速从最近的检查点恢复服务，减少系统的停机时间，降低损失。

## 四、支持版本

从 Spring Boot 3.2/Spring 6.1 开始，Spring 框架对 CRaC 提供了支持。所以，如果大家想要体验 CRaC 技术，需要选择合适的 Spring Boot 版本。

同时，由于 CRaC 依赖于 Linux 特有的 CRIU 技术，因此目前 CRaC 仅在 Linux 操作系统上支持，Windows 和 Mac 系统暂不支持。

## 五、实践

### 安装支持 CRaC 的 JDK

首先，我们需要安装支持 CRaC 的 JDK。目前主要有以下两种 JDK 支持 CRaC：

1.  Azul Zulu 21.0.1 + CRaC 版本支持 CRaC，适用于 x64 和 aarch64 CPU 架构，包括 JDK 17 和 JDK 21。 ![](https://doc.xiqi.site/media/202509/2025-09-24_012801_4387290.6584547207969386.webp)
2.  Liberica JDK 17 和 Liberica JDK 21 也提供了对 CRaC 的支持。 ![](https://doc.xiqi.site/media/202509/2025-09-24_012801_4789730.5192649640499983.webp)

### 添加 CRaC 依赖

安装好 JDK 后，我们需要在项目中添加 CRaC 依赖。在项目的 `pom.xml` 文件中添加以下代码：

```xml
<dependency> <groupId>org.crac</groupId> <artifactId>crac</artifactId> <version>1.5.0</version>
</dependency>
```

添加完依赖后，我们的准备工作就基本完成了。

### 指定检查点位置和生成时机

接下来，我们需要在项目启动的时候，指定检查点的位置，并确定生成检查点的时机。有两种方式可以实现：

#### 自动检查点

使用以下命令启动应用程序：

```shell
java -Dspring.context.checkpoint=onRefresh -XX:CRaCCheckpointTo=./tmp_checkpoint -jar javaboy-crac-3.3.5.jar
```

在这个启动脚本中，我们通过设置 JVM 系统属性 `-Dspring.context.checkpoint=onRefresh` 来启用自动检查点。这个属性会在 Spring 的 `LifecycleProcessor.onRefresh` 阶段自动创建检查点。这个阶段是在所有非延迟初始化的 Singleton 实例化和 `InitializingBean#afterPropertiesSet` 回调调用之后，但在生命周期启动和 `ContextRefreshedEvent` 发布之前。也就是说，在这个时机创建检查点（拍摄快照）。

#### 手动检查点

如果你想等应用程序完全启动之后再拍摄快照，可以先用以下命令启动应用程序：

```shell
java -XX:CRaCCheckpointTo=./tmp_checkpoint -jar javaboy-crac-3.3.5.jar
```

等待应用程序完全启动后，在另一个终端执行以下命令来手动触发检查点：

```shell
jcmd <pid> JDK.checkpoint
```

其中 `<pid>` 是应用程序的进程 ID。执行这个命令后，系统将创建检查点并关闭应用程序。检查点文件将存储在指定的文件夹中。手动执行检查点生成的好处是，这个检查点包含了框架代码和应用程序代码，因此启动速度会更快，因为框架已经加载并启动了应用程序。

### 使用检查点快速拉起应用程序

无论采用哪种方式生成检查点，只要有了检查点文件，我们就可以利用它来快速拉起应用程序。使用以下命令：

```shell
java -XX:CRaCRestoreFrom=./tmp_checkpoint
```

综上所述，自动检查点适合快速实现且无需代码更改的场景，而手动检查点则提供了更大的灵活性，允许我们在应用程序完全预热后创建检查点，从而可能实现更快的启动时间。