好奇害死羊 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。..

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一、好奇害死羊

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!

二、还有个待填的坑

记得之前不是出过一期关于《JDK源码阅读环境搭建》相关的视频以及文章嘛,细心的小伙伴,可能会发现一个很实际的问题:

当然那个视频的评论区,的确也有几个小伙伴提了这个问题:
原因也很简单,因为实际支撑调试运行的代码,并不是我们解压出来的那份 JDK 源码,那个仅仅是做关联用,实际运行用到的 JDK ,还是之前系统安装好的那个 JDK 环境。
要想解决这个问题,那就只能使用自己修改过的代码来自行编译生成自己的 JDK ,然后用到项目中去!
所以什么都憋说了,肝就完了!

三、环境准备

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 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

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

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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 10.11.6
`boot 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 10.15.4
`boot 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。


### 四、下载JDK源码
下载 `JDK` 源码其实有两种方式。

#### 4.1 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 `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/jdk8/jdk8`
同理,下载 `JDK 11` :
`hg clone http://hg.openjdk.java.net/jdk/jdk11`
但是这种方式下载速度不是很快。

#### 4.2 方式二:直接下载打包好的源码包
下载地址: `jdk.java.net/`
选择你想要的版本下载即可。


### 五、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`

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!


### 六、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。


### 七、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:
```text
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JDK
`j2re-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` 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

```
其中 `jdk` 目录就是编译生成的成品 `JDK 11` 套装。


### 八、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。


### 九、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,所以再次执行:

```bash
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:

十、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:

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。
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。

每天进步一点点
慢一点才能更快

本文标题: 写Java这么久JDK源码

发布时间: 2019年06月07日 00:00

最后更新: 2025年12月30日 08:54

原始链接: https://haoxiang.eu.org/dc2a1ce9/

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