🎨 #3732 Add Quarkus/GraalVM Native Image support - Fix Random instance initialization issues

Author: Copilot

QUARKUS_SUPPORT.md

@@ -0,0 +1,112 @@
+# WxJava Quarkus/GraalVM Native Image Support
+
+## 概述
+
+从 4.7.8.B 版本开始，WxJava 提供了对 Quarkus 和 GraalVM Native Image 的支持。这允许您将使用 WxJava 的应用程序编译为原生可执行文件，从而获得更快的启动速度和更低的内存占用。
+
+## 问题背景
+
+在之前的版本中，使用 Quarkus 构建 Native Image 时会遇到以下错误：
+
+```
+Error: Unsupported features in 3 methods
+Detailed message:
+Error: Detected an instance of Random/SplittableRandom class in the image heap. 
+Instances created during image generation have cached seed values and don't behave as expected.
+The culprit object has been instantiated by the 'org.apache.http.impl.auth.NTLMEngineImpl' class initializer
+```
+
+## 解决方案
+
+为了解决这个问题，WxJava 进行了以下改进：
+
+### 1. Random 实例的延迟初始化
+
+所有 `java.util.Random` 实例都已改为延迟初始化，避免在类加载时创建：
+
+- `RandomUtils` - 使用双重检查锁定模式延迟初始化
+- `SignUtils` - 使用双重检查锁定模式延迟初始化
+- `WxCryptUtil` - 使用双重检查锁定模式延迟初始化
+
+### 2. Native Image 配置
+
+在 `weixin-java-common` 模块中添加了 GraalVM Native Image 配置文件：
+
+- `META-INF/native-image/com.github.binarywang/weixin-java-common/native-image.properties`
+  - 配置 Apache HttpClient 相关类在运行时初始化，避免在构建时创建 SecureRandom 实例
+
+- `META-INF/native-image/com.github.binarywang/weixin-java-common/reflect-config.json`
+  - 配置反射访问的类和方法
+
+## 使用方式
+
+### Quarkus 项目配置
+
+在您的 Quarkus 项目中使用 WxJava，只需正常引入依赖即可：
+
+```xml
+<dependency>
+  <groupId>com.github.binarywang</groupId>
+  <artifactId>weixin-java-miniapp</artifactId>  <!-- 或其他模块 -->
+  <version>4.7.8.B</version>
+</dependency>
+```
+
+### 构建 Native Image
+
+使用 Quarkus 构建原生可执行文件：
+
+```bash
+./mvnw package -Pnative
+```
+
+或使用容器构建：
+
+```bash
+./mvnw package -Pnative -Dquarkus.native.container-build=true
+```
+
+### GraalVM Native Image
+
+如果直接使用 GraalVM Native Image 工具：
+
+```bash
+native-image --no-fallback \
+  -H:+ReportExceptionStackTraces \
+  -jar your-application.jar
+```
+
+WxJava 的配置文件会自动被 Native Image 工具识别和应用。
+
+## 测试验证
+
+建议在构建 Native Image 后进行以下测试：
+
+1. 验证应用程序可以正常启动
+2. 验证微信 API 调用功能正常
+3. 验证随机字符串生成功能正常
+4. 验证加密/解密功能正常
+
+## 已知限制
+
+- 本配置主要针对 Quarkus 3.x 和 GraalVM 22.x+ 版本进行测试
+- 如果使用其他 Native Image 构建工具（如 Spring Native），可能需要额外配置
+- 部分反射使用可能需要根据实际使用的 WxJava 功能进行调整
+
+## 问题反馈
+
+如果在使用 Quarkus/GraalVM Native Image 时遇到问题，请通过以下方式反馈：
+
+1. 在 [GitHub Issues](https://github.com/binarywang/WxJava/issues) 提交问题
+2. 提供详细的错误信息和 Native Image 构建日志
+3. 说明使用的 Quarkus 版本和 GraalVM 版本
+
+## 参考资料
+
+- [Quarkus 官方文档](https://quarkus.io/)
+- [GraalVM Native Image 文档](https://www.graalvm.org/latest/reference-manual/native-image/)
+- [Quarkus Tips for Writing Native Applications](https://quarkus.io/guides/writing-native-applications-tips)
+
+## 贡献
+
+欢迎提交 PR 完善 Quarkus/GraalVM 支持！如果您发现了新的兼容性问题或有改进建议，请参考 [代码贡献指南](CONTRIBUTING.md)。

README.md

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 1. [`WxJava` 荣获 `GitCode` 2024年度十大开源社区奖项](https://mp.weixin.qq.com/s/wM_UlMsDm3IZ1CPPDvcvQw)。
 2. 项目合作洽谈请联系微信`binary0000`（在微信里自行搜索并添加好友，请注明来意，如有关于SDK问题需讨论请参考下文入群讨论，不要加此微信）。
 3. **2024-12-30 发布 [【4.7.0正式版】](https://mp.weixin.qq.com/s/_7k-XLYBqeJJhvHWCsdT0A)**！
-4. 贡献源码可以参考视频：[【贡献源码全过程（上集）】](https://mp.weixin.qq.com/s/3xUZSATWwHR_gZZm207h7Q)、[【贡献源码全过程（下集）】](https://mp.weixin.qq.com/s/nyzJwVVoYSJ4hSbwyvTx9A) ，友情提供：[程序员小山与Bug](https://space.bilibili.com/473631007)
-5. 新手重要提示：本项目仅是一个SDK开发工具包，未提供Web实现，建议使用 `maven` 或 `gradle` 引用本项目即可使用本SDK提供的各种功能，详情可参考 **[【Demo项目】](demo.md)** 或本项目中的部分单元测试代码；
-6. 微信开发新手请务必阅读【开发文档】（[Gitee Wiki](https://gitee.com/binary/weixin-java-tools/wikis/Home) 或者 [Github Wiki](https://github.com/binarywang/WxJava/wiki)）的常见问题部分，可以少走很多弯路，节省不少时间。
-7. 技术交流群：想获得QQ群/微信群/钉钉企业群等信息的同学，请使用微信扫描上面的微信公众号二维码关注 `WxJava` 后点击相关菜单即可获取加入方式，同时也可以在微信中搜索 `weixin-java-tools` 或 `WxJava` 后选择正确的公众号进行关注，该公众号会及时通知SDK相关更新信息，并不定期分享微信Java开发相关技术知识；
-8. 钉钉技术交流群：`32206329`（技术交流2群）, `30294972`（技术交流1群，目前已满），`35724728`（通知群，实时通知Github项目变更记录）。
-9. 微信开发新手或者Java开发新手在群内提问或新开Issue提问前，请先阅读[【提问的智慧】](https://github.com/ryanhanwu/How-To-Ask-Questions-The-Smart-Way/blob/master/README-zh_CN.md)，并确保已查阅过 [【开发文档Wiki】](https://github.com/binarywang/WxJava/wiki) ，避免浪费大家的宝贵时间；
-10. 寻求帮助时需贴代码或大长串异常信息的，请利用 http://paste.ubuntu.com 
+4. **从 4.7.8.B 版本开始支持 Quarkus/GraalVM Native Image，详见 [【Quarkus 支持文档】](QUARKUS_SUPPORT.md)**。
+5. 贡献源码可以参考视频：[【贡献源码全过程（上集）】](https://mp.weixin.qq.com/s/3xUZSATWwHR_gZZm207h7Q)、[【贡献源码全过程（下集）】](https://mp.weixin.qq.com/s/nyzJwVVoYSJ4hSbwyvTx9A) ，友情提供：[程序员小山与Bug](https://space.bilibili.com/473631007)
+6. 新手重要提示：本项目仅是一个SDK开发工具包，未提供Web实现，建议使用 `maven` 或 `gradle` 引用本项目即可使用本SDK提供的各种功能，详情可参考 **[【Demo项目】](demo.md)** 或本项目中的部分单元测试代码；
+7. 微信开发新手请务必阅读【开发文档】（[Gitee Wiki](https://gitee.com/binary/weixin-java-tools/wikis/Home) 或者 [Github Wiki](https://github.com/binarywang/WxJava/wiki)）的常见问题部分，可以少走很多弯路，节省不少时间。
+8. 技术交流群：想获得QQ群/微信群/钉钉企业群等信息的同学，请使用微信扫描上面的微信公众号二维码关注 `WxJava` 后点击相关菜单即可获取加入方式，同时也可以在微信中搜索 `weixin-java-tools` 或 `WxJava` 后选择正确的公众号进行关注，该公众号会及时通知SDK相关更新信息，并不定期分享微信Java开发相关技术知识；
+9. 钉钉技术交流群：`32206329`（技术交流2群）, `30294972`（技术交流1群，目前已满），`35724728`（通知群，实时通知Github项目变更记录）。
+10. 微信开发新手或者Java开发新手在群内提问或新开Issue提问前，请先阅读[【提问的智慧】](https://github.com/ryanhanwu/How-To-Ask-Questions-The-Smart-Way/blob/master/README-zh_CN.md)，并确保已查阅过 [【开发文档Wiki】](https://github.com/binarywang/WxJava/wiki) ，避免浪费大家的宝贵时间；
+11. 寻求帮助时需贴代码或大长串异常信息的，请利用 http://paste.ubuntu.com 
 
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 ### 其他说明

weixin-java-common/src/main/java/me/chanjar/weixin/common/util/RandomUtils.java

@@ -4,12 +4,24 @@ public class RandomUtils {
 
   private static final String RANDOM_STR = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789";
 
-  private static final java.util.Random RANDOM = new java.util.Random();
+  private static volatile java.util.Random random;
+
+  private static java.util.Random getRandom() {
+    if (random == null) {
+      synchronized (RandomUtils.class) {
+        if (random == null) {
+          random = new java.util.Random();
+        }
+      }
+    }
+    return random;
+  }
 
   public static String getRandomStr() {
     StringBuilder sb = new StringBuilder();
+    java.util.Random r = getRandom();
     for (int i = 0; i < 16; i++) {
-      sb.append(RANDOM_STR.charAt(RANDOM.nextInt(RANDOM_STR.length())));
+      sb.append(RANDOM_STR.charAt(r.nextInt(RANDOM_STR.length())));
     }
     return sb.toString();
   }

weixin-java-common/src/main/java/me/chanjar/weixin/common/util/crypto/WxCryptUtil.java

@@ -37,6 +37,19 @@ public class WxCryptUtil {
   private static final Base64 BASE64 = new Base64();
   private static final Charset CHARSET = StandardCharsets.UTF_8;
 
+  private static volatile Random random;
+
+  private static Random getRandom() {
+    if (random == null) {
+      synchronized (WxCryptUtil.class) {
+        if (random == null) {
+          random = new Random();
+        }
+      }
+    }
+    return random;
+  }
+
   private static final ThreadLocal<DocumentBuilder> BUILDER_LOCAL = ThreadLocal.withInitial(() -> {
     try {
       final DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
@@ -109,10 +122,10 @@ private static int bytesNetworkOrder2Number(byte[] bytesInNetworkOrder) {
    */
   private static String genRandomStr() {
     String base = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789";
-    Random random = new Random();
+    Random r = getRandom();
     StringBuilder sb = new StringBuilder();
     for (int i = 0; i < 16; i++) {
-      int number = random.nextInt(base.length());
+      int number = r.nextInt(base.length());
       sb.append(base.charAt(number));
     }
     return sb.toString();

weixin-java-common/src/main/resources/META-INF/native-image/com.github.binarywang/weixin-java-common/native-image.properties

@@ -0,0 +1,4 @@
+Args = --initialize-at-run-time=org.apache.http.impl.auth.NTLMEngineImpl \
+       --initialize-at-run-time=org.apache.http.impl.auth.NTLMEngine \
+       --initialize-at-run-time=org.apache.http.impl.auth.KerberosScheme \
+       --initialize-at-run-time=org.apache.http.impl.auth.SPNegoScheme

weixin-java-common/src/main/resources/META-INF/native-image/com.github.binarywang/weixin-java-common/reflect-config.json

@@ -0,0 +1,14 @@
+[
+  {
+    "name": "me.chanjar.weixin.common.util.RandomUtils",
+    "methods": [
+      {"name": "getRandomStr", "parameterTypes": []}
+    ]
+  },
+  {
+    "name": "me.chanjar.weixin.common.util.crypto.WxCryptUtil",
+    "allDeclaredConstructors": true,
+    "allDeclaredMethods": true,
+    "allDeclaredFields": true
+  }
+]

weixin-java-pay/src/main/java/com/github/binarywang/wxpay/v3/util/SignUtils.java

@@ -33,6 +33,19 @@ public static String genRandomStr() {
     return genRandomStr(32);
   }
 
+  private static volatile Random random;
+
+  private static Random getRandom() {
+    if (random == null) {
+      synchronized (SignUtils.class) {
+        if (random == null) {
+          random = new Random();
+        }
+      }
+    }
+    return random;
+  }
+
   /**
    * 生成随机字符串
    *
@@ -41,10 +54,10 @@ public static String genRandomStr() {
    */
   public static String genRandomStr(int length) {
     String base = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789";
-    Random random = new Random();
+    Random r = getRandom();
     StringBuilder sb = new StringBuilder();
     for (int i = 0; i < length; i++) {
-      int number = random.nextInt(base.length());
+      int number = r.nextInt(base.length());
       sb.append(base.charAt(number));
     }
     return sb.toString();