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手把手教你构建、debug、开发Java虚拟机

Java虚拟机是Java开发者最常使用的平台，了解其中的运行原理可以帮助我们成为更好的开发者、遇到问题更快解决。对于很多虚拟机知识点，大多数人通常是通过看书或文章来了解相关知识的。这样的缺点是一个知识经过了两次信息理解传递，可能导致信息不准，那么为什么不自己去探究虚拟机的实现原理呢。了解自己常使用的工具的原理，便于更好的使用工具，就像更了解轮胎的赛车手能更好地驾驶汽车、更了解锅和菜刀的厨师可以练出更好的厨艺。而了解虚拟机的最直接的方式就是去构建、debug、开发它！

下载代码

openjdk的代码在 mercurial 中，下载起来很慢。我们使用github上的mirror即可，这里选择了一个比较新的jdk14分支，代码比较多，下载时间会稍长一些。

git clone https://github.com/openjdk/jdk14u

编译

为了构建虚拟机、以及debug调试，需要对代码进行编译。

编译依赖

编译依赖Xcode，通过AppStore搜索下载安装就可以。

编译jdk需要一个低一些版本的jdk作为boot jdk，对于jdk14先到 jdk官网下载安装一下jdk13

然后安装编译需要的一些依赖包

brew install autoconf freetype ccache

开始编译

#首先cd到代码目录中
cd jdk14u
# 进行configure
bash configure --with-debug-level=slowdebug --enable-dtrace --with-jvm-variants=server --with-target-bits=64 --enable-ccache --with-num-cores=8 --with-memory-size=8000 --disable-warnings-as-errors
# 进行make，这个过程稍久一些
make all

make成功

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验证下build出来的热乎的jdk

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

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导入IDE

openjdk中的代码包含了Java(jdk各种jar包)和C++(hotspot虚拟机部分)，本文主要针对hotspot部分。

现代化的IDE是阅读、开发、调试代码的好工具，这里推荐使用Jetbrains公司(也是开发IntelliJ Idea的)提供的 CLion 。

打开CLion后，选择File -> New CMake Project from Sources..

选择jdk14u下面的src/hotspot目录，然后点OK。

CLion会帮助我们配置好CMake项目使用的CMakeLists.txt，并且构建代码索引、符号表等，等待加载完成。

加载后完成点击Clion右上角部分的hotspot|Debug这里，添加一个新的Configuration。

点击Configure Custom Build Targets，点击Add target。

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name设置成openjdk hotspot，点击Build右边的…，创建External Tools, 点击左下角加号，创建一个Tool，name填make, Program填make，Working directory填下载的openjdk的代码的目录的路径位置，点击OK，保存。

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然后在Run/Debug Configurations页面中，Target选择刚才创建好的target。Executable选择build出来的jdk的java文件，即上两层目录下的jdk14u/build/macosx-x86_64-server-slowdebug/jdk/bin/java。Program arguments暂时填一个 -version。最后点击Apply OK保存。

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然后点击debug

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经过几个断点后，可以看到熟悉的java -version的结果

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解决IDE代码大量红色提示

我们随便打开几个cpp文件，发现里面有大量的红色的提示，让不是强迫症的我都有些难受，并且问题较大的是不能够跳转，给代码阅读带来了很大困难，还是要解决一下。

这里主要原因是一些代码路径问题，我们修改下CMakeLists.txt，先加上这几行，然后点击Reload changes，大部分代码都正常了，如果有遇到其他的，可以按照类似方法解决。并且即使是红色提示，大部分代码都是可跳转的。

include_directories(share)
include_directories(../java.base/unix/native/include)
include_directories(../java.base/share/native/include)
include_directories(../../build/macosx-x86_64-server-slowdebug/jdk/include)
include_directories(../../build/macosx-x86_64-server-slowdebug/hotspot/variant-server/gensrc)
include_directories(../../build/macosx-x86_64-server-slowdebug/hotspot/variant-server/gensrc/jvmtifiles)

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