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深入理解Java虚拟机（1）——JDK源码分析

时间：2022-02-28 15:47:22

JDK编译和运行

系统环境编译JDK依赖安装下载源码打包下载（推荐）clone下载编译构建文档运行配置构建Hello, My JDKCLion调试版本选择生成compile_commands.json编译配置Toolchains导入项目配置Custom Build Targets配置Run/Debug Configurations测试java -version测试普通java参考文章解决JDK编译过程问题CLion配置

系统环境

系统：macOS Big Sur 11.6.1JDK IDE：CLion .3.4Java IDE：IntelliJ IDEA .3.3 (Ultimate Edition)Boot JDK：

java version “11.0.13” -10-19 LTS

Java™ SE Runtime Environment 18.9 (build 11.0.13+10-LTS-370)

Java HotSpot™ 64-Bit Server VM 18.9 (build 11.0.13+10-LTS-370, mixed mode)编译 JDK：

openjdk version “12-internal” -03-19

OpenJDK Runtime Environment (fastdebug build 12-internal+0-adhoc.pengo.jdk12-06222165c35f)

OpenJDK 64-Bit Server VM (fastdebug build 12-internal+0-adhoc.pengo.jdk12-06222165c35f, mixed mode)

编译JDK

依赖安装

hg版本管理工具（如果打包下载jdk，可以不用安装此依赖）：

brew install mercurial

编译器缓存：

brew install ccache

字体库：

brew install freetype

自动配置：

brew install autoconf

如果brew安装慢，可以问一下搜索引擎配置成阿里云的镜像，这里不在赘述。

下载源码

源码地址：https://hg./jdk/jdk12/file/06222165c35f

有两种方式可以获取到源码，基于国内的网络安全策略，建议使用第一种方式。

打包下载（推荐）

直接点击zip或者gz，下载压缩包，然后解压到自己的目录内。

clone下载

hg clone https://hg./jdk/jdk12

编译

构建文档

编译之前建议读一遍源码里的构建文档，介绍了基础的安装步骤和一些注意事项，以及一些常见错误的解决方案，使用chrome翻译成中文后，对照着原文档很容易理解。路径是在${prefix_path}/jdk12-06222165c35f/doc/building.html

${prefix_path} 填写本地的绝对路径，例如：/Users/root/jdk-build/jdk12-06222165c35f，后文都以此表示，不在赘述。

运行配置

编译FastDebug版、仅含Server模式的HotSpot虚拟机:

切换到下载的jdk文件夹下

cd jdk12-06222165c35f

然后执行一下命令：

bash configure --enable-debug --with-jvm-variants=server

如果编译通过，应该会得到如下信息：

Configuration summary:* Debug level: fastdebug* HS debug level: fastdebug* JVM variants: server* JVM features: server: 'aot cds cmsgc compiler1 compiler2 dtrace epsilongc g1gc graal jfr jni-check jvmci jvmti management nmt parallelgc serialgc services shenandoahgc vm-structs'* OpenJDK target: OS: macosx, CPU architecture: x86, address length: 64* Version string: 12-internal+0-adhoc.pengo.jdk12-06222165c35f (12-internal)Tools summary:* Boot JDK: java version "11.0.13" -10-19 LTS Java(TM) SE Runtime Environment 18.9 (build 11.0.13+10-LTS-370) Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM 18.9 (build 11.0.13+10-LTS-370, mixed mode) (at /Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk-11.0.13.jdk/Contents/Home)* Toolchain:clang (clang/LLVM from Xcode 13.2.1)* C Compiler:Version 13.0.0 (at /usr/bin/clang)* C++ Compiler: Version 13.0.0 (at /usr/bin/clang++)Build performance summary:* Cores to use: 8* Memory limit: 16384 MB

构建

make images

在这个过程中你可能会遇到许多错误，可以参考此篇文章进行解决。传送门

编译完成后会输出如下信息：

Hello, My JDK

现在是测试一下你自己编译的JDK的时候了:

./build/macosx-x86_64-server-fastdebug/jdk/bin/java -version

正常会输出你编译的JDK版本号和配置的环境：

CLion调试

版本选择

书上选择的版本是CLion .1，本人选择的版本是CLion .3.4，版本可以问一下度娘，基本都有，现在只记录一下使用版本遇到的坑。

生成compile_commands.json

由于版本只有open选项，所以要在编译出来的JDK里生成compile_commands.json后再导入CLion中，/clion//03/openjdk-with-clion/ Jetbrains中记录了这个问题，现在只说一下解决方法。

make CONF=macosx-x86_64-server-fastdebug compile-commands

macosx-x86_64-server-fastdebug是我本地的版本，可以替换成自己的，如果是第一次编译，建议设置成和楼主一样的，下文不再赘述。

之后在build/macosx-x86_64-server-fastdebug/compile_commands.json就可以看到此文件。

编译

再执行一遍编译：

make CONF=macosx-x86_64-server-fastdebug

配置Toolchains

CLion中Preferences | Build, Execution, Deployment | Toolchains中配置，我是取得默认的。

导入项目

File | Open选中生成的compile_commands.json，然后通过Tools ｜ Compilation Database ｜ Change Project Root把根目录设置为jdk12-06222165c35f。

配置Custom Build Targets

Preferences | Build, Execution, Deployment | Custom Build Targets，先Add一个target，然后再增加一个External Tools。

make External Tools配置信息：

Program: makeArguments: CONF=macosx-x86_64-server-fastdebugWorking directory: ${prefix_path}/jdk12-06222165c35f

clean External Tools配置信息：

Program: makeArguments: CONF=macosx-x86_64-server-fastdebug cleanWorking directory: ${prefix_path}/jdk12-06222165c35f

给一个命名：macosx-x86_64-server-fastdebug，然后Build里填写make External Tools，Clean里填写clean External Tools

配置Run/Debug Configurations

点击Edit Configurations，然后新建一个Custom Build Application，给一个命名，然后填写如下的配置：

Target: macosx-x86_64-server-fastdebugExecutable: ${prefix_path}/jdk12-06222165c35f/build/macosx-x86_64-server-fastdebug/jdk/bin/javaProgram arguments: -version

然后删除掉Before launch里的Build。

可能有许多教程里写的是新建CMake Application，但楼主在版本中新建后，是无法选择上一步配置的Target的，可以根据自己选择的CLion版本，新建CMake Application和Custom Build Application都试一下，看一看哪个能用。

测试java -version

然后Run刚刚配置的Config，不出意外意外你应该能得到如下信息：

openjdk version "12-internal" -03-19OpenJDK Runtime Environment (fastdebug build 12-internal+0-adhoc.pengo.jdk12-06222165c35f)OpenJDK 64-Bit Server VM (fastdebug build 12-internal+0-adhoc.pengo.jdk12-06222165c35f, mixed mode)

如果是Debug启动的话，你可能会出现断点，F9跳过即可，然后打印出下面的信息：

Signal: SIGSEGV (signal SIGSEGV)Signal: SIGSEGV (signal SIGSEGV)Signal: SIGSEGV (signal SIGSEGV)openjdk version "12-internal" -03-19OpenJDK Runtime Environment (fastdebug build 12-internal+0-adhoc.pengo.jdk12-06222165c35f)OpenJDK 64-Bit Server VM (fastdebug build 12-internal+0-adhoc.pengo.jdk12-06222165c35f, mixed mode)

有两种解决方案：

在LLDB下执行以下命令

pro hand -p true -s false SIGSEGV SIGBUS

或者在~/.lldbinit文件中,添加如下命令

breakpoint set --file /Users/naver/jvm/jdk12-06222165c35f/src/java.base/share/native/launcher/main.c --line 98 -C "pro hand -p true -s false SIGSEGV SIGBUS" --auto-continue true

不过楼主没有配置，各位可以根据情况自己配置。

测试普通java

在IDEA中新建一个项目，然后添加一个普通的类和main方法：

public class Main {public static void main(String[] args) {Thread t1 = new Thread(() -> {System.out.println("thread run");});System.out.println("Hello, My JDK.");t1.start();}}

一定要在Source 目录下新建类，不然可能会报类找不到的异常：

错误: 找不到或无法加载主类 Main原因: java.lang.NoClassDefFoundError: com/pengo/testdemo/testjdk/Main (wrong name: Main)

新建一个Custom Build Application，给一个命名，然后填写如下的配置：

Target: macosx-x86_64-server-fastdebugExecutable: ${prefix_path}/jdk12-06222165c35f/build/macosx-x86_64-server-fastdebug/jdk/bin/javaProgram arguments: MainWorking directory: /testdemo/src/main/java/

Working directory: 就是你IDEA项目的绝对路径。

Before launch里配置一个External Tool，目的是把刚刚编写的Main.java编译成Main.class。

填写上如下的配置：

Program: ${prefix_path}/jdk12-06222165c35f/build/macosx-x86_64-server-fastdebug/jdk/bin/javacArguments: /testdemo/src/main/java/Main.javaWorking directory: $ProjectFileDir$

如果一切正常，你会得到如下的信息：

Hello, My JDK.thread run

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