自己编译JDK
很多小伙伴们做Java
开发,天天写Java
代码,肯定离不开Java
基础环境:JDK
,毕竟我们写好的Java
代码也是跑在JVM
虚拟机上。
一般来说,我们学Java
之前,第一步就是安装JDK
环境。这个简单啊,我们一般直接把JDK
从官网下载下来,安装完成,配个环境变量就可以愉快地使用了。
不过话说回来,对于这个天天使用的东西,我们难道不好奇这玩意儿它到底是怎么由源码编译出来的吗?
带着这个原始的疑问,今天准备大干一场,自己动动呆萌的小手,来编译一个属于自己的JDK
吧!
环境准备
首选说在前面的是,编译前的软件版本关系极其重要,自己在踩坑时,所出现的各种奇奇怪怪的问题几乎都和这个有关,后来版本匹配之后,就非常顺利了。
我们来盘点和梳理一下编译一个JDK需要哪些环境和工具:
1、boot JDK
我们要想编译JDK
,首先自己本机必须提前已经安装有一个JDK
,官方称之为bootstrap JDK
(或者称为boot JDK
)。
比如想编译JDK 8
,那本机必须最起码得有一个JDK 7
或者更新一点的版本;你想编译JDK 11
,那就要求本机必须装有JDK 10
或者11
。
所以鸡生蛋、蛋生鸡又来了...
2、Unix环境
编译JDK
需要Unix
环境的支持!
这一点在Linux
操作系统和macOS
操作系统上已经天然的保证了,而对于Windows
兄弟来说稍微麻烦一点,需要通过使用Cygwin
或者MinGW/MSYS
这种软件来模拟。
就像官方所说:在Linux
平台编译JDK
一般问题最少,容易成功;macOS
次之;Windows
上则需要稍微多花点精力,问题可能也多一些。
究其本质原因,还是因为Windows
毕竟不是一个Unix-Like
内核的系统,毕竟很多软件的原始编译都离不开Unix Toolkit
,所以相对肯定要麻烦一些。
3、编译器/编译工具链
JDK
底层源码(尤其JVM
虚拟机部分)很多都是C++/C
写的,所以相关编译器也跑不掉。
一图胜千言,各平台上的编译器支持如下表所示,按平台选择即可:
4、其他工具
典型的比如:
Autoconf
:软件源码包的自动配置工具Make
:编译构建工具freetype
:一个免费的渲染库,JDK
图形化部分的代码可能会用它
好,环境盘点就到这里,接下来具体列一下我在编译JDK 8
和JDK 11
时分别用到的软件详细版本信息:
编译JDK 8时:
操作系统
:macOS 10.11.6boot JDK
:JDK 1.8.0 (build 1.8.0_201-b09)Xcode版本
:8.2编译器
:Version 8.0.0 (at /usr/bin/clang)
编译JDK 11时:
操作系统
:macOS 10.15.4boot JDK
:JDK 11.0.7 (build 11.0.7+8-LTS)Xcode版本
:11.5编译器
:Version 11.0.3 (at /usr/bin/clang)
大家在编译时如果过程中有很多问题,大概率少软件没装,或者软件版本不匹配,不要轻易放弃,需要耐心自查一下。
下载JDK源码
下载JDK
源码其实有两种方式。
方式一:通过Mercurial工具下载
Mercurial
可以理解为和Git
一样,是另外一种代码管理工具,安装好之后就有一个hg
命令可用。
而OpenJDK
的源码已经提前托管到http://hg.openjdk.java.net/
。
因此,比如下载JDK 8
,可直接hg clone
一下就行,和git clone
一样:
hg clone [http://hg.openjdk.java.net/jd...](https://link.segmentfault.com/?enc=Snt8gNbYV7nkV3etTe%2FGJw%3D%3D.7IrUNCuc0HOEyvjCiCBOPMEBJ09bjLifieJi0I7iwtuuIeYUdSfCkC9c4D7z9wdq)
同理,下载JDK 11
:
hg clone [http://hg.openjdk.java.net/jd...](https://link.segmentfault.com/?enc=BnHqAYXzfRcVfPgGgo1yOw%3D%3D.011np6%2FiCLuojl%2FBtvROkTVXr0PSdMYcYpAg2WUIE045BEFIrbCNAD42vWwIUb3d)
但是这种方式下载速度不是很快。
方式二:直接下载打包好的源码包
下载地址:https://jdk.java.net/
选择你想要的版本下载即可。
编译前的自动配置
源码包下载好,放到本地某个目录(建议路径纯英文,避免不必要的麻烦),解压之,然后进入源码根目录,执行:
sh configure
当然这里运行的是默认配置项。
这一步会进行一系列的自动配置工作,时间一般很快,最终如果能出现一下提示,那么很幸运,编译前的配置工作就完成了!
这里我给出我自己分别在配置JDK 11
和JDK 8
时候完成时的样子:
配置JDK 8完成:
配置JDK 11完成:
注: 如果这一步出错,大概率是某个软件环境未装,或者即使装了,但版本不匹配,控制台打印日志里一般是会提醒的。
比如我在配置JDK 8
的时候,就遇到了一个errof:GCC compiler is required
的问题:
明明系统里已经有编译器,但还是报这个错误。通过后来修改 jdk源码根目录/common/autoconf/generated-configure.sh
文件,将相关的两行代码注释后就配置通过了
配置完成,接下来开始执行真正的编译动作了!
真正的编译动作
我们这里进行的是全量编译,直接在我们下载的JDK
源码根目录下执行如下命令即可:
make all
这一步编译需要一点时间,耐心等待一下即可。编译过程如果有错误,会终止编译,如果能看到如下两个画面,那么则恭喜你,自己编译JDK
源码就已经通过了,可以搞一杯咖啡庆祝一下了。
JDK 8编译完成:
JDK 11编译完成:
从两张图的对比可以看出,编译JDK 8
和JDK 11
完成时在输出上还是有区别的。时间上的区别很大程度上来源于JDK 11
的编译机配置要高不少。
验证成果
JDK
源码编译完成之后肯定会产生和输出很多产物,这也是我们所迫不及待想看到的。
由于JDK 8
和JDK 11
的源码包组织结构并不一样,所以输出东西的内容和位置也有区别。我们一一来盘点一下。
1、JDK 8的编译输出
编译完成,build
目录下会生成一个macosx-x86_64-normal-server-release
目录,所有的编译成果均位于其中。
首先,编译出来的Java
可执行程序可以在如下目录里找到:
jdk源码根目录/build/macosx-x86_64-normal-server-release/jdk/bin
进入该目录后,可以输入./java -version
命令验证:
其次,编译生成的成品JDK
套装,可以在目录
jdk源码根目录/build/macosx-x86_64-normal-server-release/images
下找到,如图所示:
其中:
j2sdk-image
:编译生成的JDKj2re-image
:编译生成的JRE
进入j2sdk-image
目录会发现,里面的内容和我们平时从网络上下载的成品JDK
内容一致。
2、JDK 11的编译输出
JDK 11的源码目录组织方式和JDK 8本身就有区别,编译生成的产物和上面编译JDK 8的输出有一定区别,但也不大。
JDK 11
编译完成,同样在build
目录下会生成一个macosx-x86_64-normal-server-release
目录,所有的编译成果均位于其中。
同样编译出来的Java可执行程序可以在目录
JDK源码根目录/build/macosx-x86_64-normal-server-release/jdk/bin
下看到,进入该目录后,也可以输入./java -version
命令验证:
其次,编译生成的成品JDK 11
套装,可以在目录
JDK源码根目录/build/macosx-x86_64-normal-server-release/images
下找到,如图所示:
其中jdk
目录就是编译生成的成品JDK 11
套装。
使用自己编译的JDK
既然我们已经动手编译出了JDK
成品,接下来我们得用上哇。
新建一个最最基本的Java
工程,比如命名为JdkTest
,目的是把我们自己编译出的JDK
给用上。
我们点开Project Structure
,选到SDKs
选项,新添加上自己刚刚编译生成的JDK,并选为项目的JDK,看看是否能正常工作
点击确定之后,我们运行之:
可以看到我们自己编译出的JDK已经用上了。
关联JDK源码并修改
我们继续在上一步JdkTest
项目的Project Structure
→ SDKs
里将JDK
源码关联到自行下载的JDK源码路径上:
这样方便我们对自己下载的JDK源码
进行阅读、调试、修改、以及在源码里随意做笔记和加注释。
举个最简单的例子,比如我们打开System.out.println()
这个函数的底层源码:
我们随便给它修改一下,加两行简单的标记,像这样:
为了使我们新加的代码行生效,我们必须要重新去JDK源码的根目录中再次执行 make images
重新编译生成JDK方可生效:
因为之前已经全量编译过了,所以再次make
的时候增量编译一般很快。
重新编译之后,我们再次运行JdkTest
项目,就可以看到改动的效果了:
多行注释的问题
记得之前搭建《JDK源码阅读环境》时,大家可能发现了一个问题:阅读源码嘛,给源代码做点注释或笔记很常见!但那时候有个问题就是做注释时不可改变代码的行结构(只能行尾注释,不能跨行注释),否则debug调试时会出现行号错位的问题。
原因很简单,因为我们虽然做了源代码目录的映射,但是实际支撑运行的JDK
还是预先安装好的那个JDK环境,并不是根据我们修改后的源码来重新编译构建的,所以看到这里,解决这个问题就很简单,就像上面一样自行编译一下JDK
即可。
实际在实验时,还有一个很典型的问题是,当添加了多行的中文注释后,再编译居然会报错!
比如,还是以上面例子中最简单的System.out.println()
源码为例,我们添加几行中文注释:
这时候我们去JDK源码目录下编译会发现满屏类似这样的报错:
错误: 编码 ascii 的不可映射字符
顿时有点懵,毕竟仅仅是加了几行注释。对于我们来说,源码里写点多行的中文注释基本是刚需,然而编译竟会报错,这还能不能让人愉快的玩耍了... 当时后背有点发凉。
实不相瞒,就这个问题排查了一段时间,熬到了很晚。最终折腾了一番,通过如下这种方式解决了,顺便分享给小伙伴们,大家如果遇到了这个问题,可以参考着解决一下。
因为从控制台的报错可以很明显的看出,肯定是字符编码相关的问题导致的,而且都指向了ascii
这种编码方式。
于是将JDK的源码从根目录导入了Vs Code,然后全目录查找encoding ascii
相关的内容,看看有没有什么端倪,结果发现
jdk源码根目录/make/common/SetupJavaCompilers.gmk
文件中有两处指定了ascii
相关的编码方式:
于是尝试将这两处-encoding ascii
的均替换成-encoding utf-8
:
然后再次执行make images
编译,编译顺利通过!
至此大功告成!
这样后面不管是阅读、调试还是定制JDK
源码都非常方便了。
引用链接:https://segmentfault.com/a/1190000023251649
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