HotSpot和OpenJDK入门

在本文中，我们将会介绍如何开始使用HotSpot Java虚拟机以及它在OpenJDK开源项目中的实现——我们将会从两个方面进行介绍，分别是虚拟机和虚拟机与Java类库的交互。

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HotSpot源码介绍

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首先让我们看看JDK源码和它所包含的相关Java概念的实现。检查源码的方式主要有两种：

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• 现代IDE能够附加src.zip（在$JAVA_HOME目录），能够从IDE中访问\
• 使用OpenJDK的源码并导航到文件系统\

这两种方式都非常有用，但是重要的是哪种方式比较舒适一点。OpenJDK的源码存储在Mercurial（一个分布式的版本控制系统，与流行的Git版本控制系统相似）中。如果你不熟悉Mercurial，可以查看这本名为“版本控制示例”的免费书，该书介绍了相关的基础内容。

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为了检出OpenJDK 7的源码，你需要安装Mercurial命令行工具，然后执行以下命令：

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\hg clone http://hg.openjdk.java.net/jdk7/jdk7 jdk7_tl

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该命令会在本地生成一个OpenJDK仓库的副本。该仓库含有项目的基础布局，但是并没有包含所有的文件——因为OpenJDK项目分别分布在几个子仓库中。

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完成克隆之后，本地仓库应该有类似于下面的内容：

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\ariel-2:jdk7_tl boxcat$ ls -l\total 664\-rw-r--r--  1 boxcat staff   1503 14 May 12:54 ASSEMBLY_EXCEPTION\-rw-r--r--  1 boxcat staff  19263 14 May 12:54 LICENSE\-rw-r--r--  1 boxcat staff  16341 14 May 12:54 Makefile\-rw-r--r--  1 boxcat staff   1808 14 May 12:54 README\-rw-r--r--  1 boxcat staff 110836 14 May 12:54 README-builds.html\-rw-r--r--  1 boxcat staff 172135 14 May 12:54 THIRD_PARTY_README\drwxr-xr-x 12 boxcat staff    408 14 May 12:54 corba\-rwxr-xr-x  1 boxcat staff   1367 14 May 12:54 get_source.sh\drwxr-xr-x 14 boxcat staff    476 14 May 12:55 hotspot\drwxr-xr-x 19 boxcat staff    646 14 May 12:54 jaxp\drwxr-xr-x 19 boxcat staff    646 14 May 12:55 jaxws\drwxr-xr-x 13 boxcat staff    442 16 May 16:01 jdk\drwxr-xr-x 13 boxcat staff    442 14 May 12:55 langtools\drwxr-xr-x 18 boxcat staff    612 14 May 12:54 make\drwxr-xr-x  3boxcat staff    102 14 May 12:54 test\

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接下来，你应该运行get_source.sh脚本，该脚本是初始克隆内容的一部分。该脚本会填充项目的剩余部分，克隆构建OpenJDK所需要的所有文件。

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在我们深入并详细地介绍源码之前，我们必须要有“不惧怕平台源码”的信念。开发者通常会认为JDK源码一定是令人振奋且难以接近的，但这毕竟是整个平台的核心。

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JDK源码是固定的、经过良好的审核和测试的，但是并不是那么无法接近。特别是这些源码并不是始终包含Java语言的最新特性。所以我们经常会在其内部找到那些依然没有泛型化的、使用原始类型的类。

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对于JDK源码而言，有几个主要的仓库是你应该熟悉的：

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jdk

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这是类库存在的地方。几乎所有的内容都是Java（本地方法会使用一些C代码）。这是深入学习OpenJDK源码的一个非常好的起点。JDK的类在jdk/src/share/classes目录中。

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hotspot

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HotSpot虚拟机——这里面是C/C++和汇编代码（还有一些基于Java的虚拟机开发工具）。这些内容非常高级，如果你并不是一个专业的C/C++开发人员那么这些内容会让人有一点难以入手。稍后我们会更加详细地讨论一些入门的好方法。

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langtools

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对于那些对编译器和工具开发感兴趣的人而言，可以从这里找到语言和平台工具。大部分是Java和C代码——学习这些内容比学习JDK代码要难，但是对于大多数开发者而言还是可以接受的。

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还有一些其他的仓库，但是它们可能没有那么重要或者对大多数开发者而言没什么吸引力，这些仓库包括corba、jaxp和jaxws等内容。

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构建OpenJDK

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Oracle最近开始了一个项目对OpenJDK做了一次全面的修整，并且简化了构建过程。这个项目称为“build-dev”，目前该项目已经完成并且成为了构建OpenJDK的标准方式。对于很多使用基于Unix系统的用户而言，构建过程现在就和安装一个编译器和一个“引导JDK”然后运行三个命令那么简单：

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\./configure\make clean\make images\

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如果你想获取更多与构建自己的OpenSDK相关的信息，那么AdoptOpenJDK计划（由伦敦的Java社团创建）是一个不错的起点——这是一个由100多位草根开发者组成的社团，他们都工作在警告清理、小bug解决和OpenJDK 8对主要开源项目的兼容性测试等项目上。

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理解HotSpot运行时环境

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Java运行时环境正如OpenJDK所提供的那样，由HotSpot JVM和类库（大部分都捆绑到了rt.jar里面）组成。

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因为Java是一个可移植的环境，所有需要调用操作系统的内容最终都会由一个本地方法处理。另外，还有一些方法需要JVM的特殊处理（例如类的加载）。这些内容也会通过一个本地调用移交给JVM。

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例如，让我们看看原始Object类中本地方法的C代码。Object类的本地源码包含在jdk/src/share/native/java/lang/Object.c文件中，它有六个方法。

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Java本地接口（JNI）通常会要求本地方法的C实现按照一种非常特别的方式命名。例如，本地方法Object::getClass()使用通用的命名约定，因此C实现被包含在一个具有如下签名的C函数中：

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Java_java_lang_Object_getClass(JNIEnv *env, jobject this)

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JNI还有另一种加载本地方法的方式，java.lang.Object类中剩余的5个本地方法就使用了这种方式：

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\static JNINativeMethod methods[] = {\     {\"hashCode\