深入理解Java虚拟机[笔记]

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1 走进Java

1.1 Java虚拟机家族

一、虚拟机始祖：Sun Classic/Exact VM

（1）Classic VM：只能使用纯解释器的方式执行Java代码，如果要使用即时编译器就必须进行外挂。

（2）Exact VM：使用准确式内存管理（有能力分辨哪些内存是引用类型，这也是在垃圾收集时判断堆上的数据是否还可能被使用的前提）。

二、武林盟主：HotSpot VM

  • 准确式内存管理
  • 热点代码探测：可以通过执行计数器找到最具编译佳值的代码，然后通知即时编译器以方法为单位进行编译。

三、天下第二：J9 VM

模块化做得好

1.2 新一代即时编译器

一、HotSpot VM中的两个即时编译器

编译速度 代码优化质量
客户端编译器 快 低
服务端编译器 慢 高

二、服务公开与微服务区别

某服务增加功能时
服务公开 缩小进程范围
微服务 只在某种特定服务中增加所需功能，不影响整体进程架构

三、提前编译

提前编译是相对于即时编译的概念。

（1）优点

  • 减少即时编译带来的预热时间，减少Java应用长期给人带来的“第一次运行慢”的不良体验

（2）缺点

  • 必须为每个不同的硬件、操作系统编译对应的发行包
  • 显著降低Java链接过程的动态性

四、满足提前编译的Substrate VM

（1）优点

  • 可以直接从目标程序开始运行，而无需重复进行Java虚拟机的初始化过程
  • 显著降低内存占用及启动时间

（2）缺点

  • 要求目标程序是完全封闭的，也就是不能动态加载其他编译期不可知的代码和类库

1.3 发展的HotSpot

HotSpot现在支持

（1）模块化

（2）开放大量的编程接口

1.4 OpenJDK与OracleJDK的关系

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除去OpenJDK支持的字体渲染和OracleJDK支持的JFR，两者代码实质上几乎一致。

1.5 实战：自己编译JDK

一、源码获取

（1）https://hg.openjdk.java.net/jdk/jdk12

（2）点击左边菜单的browse

（3）点击zip即刻开始下载

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二、系统环境

Ubuntu18.04

三、构建编译环境

（1）安装GCC

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sudo apt install build-essential

（2）安装OpenJDK编译依赖库

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sudo apt install libfreetype6-dev
sudo apt install libcups2-dev
sudo apt install libx11-dev libxext-dev librender-dev libxrandr-dev libxtst-dev libxt-dev
sudo apt install libasound2-dev
sudo apt install libffi-dev
sudo apt install autoconf

（3）为了编译大版本号为N的Java代码，还需下载大版本号至少为N-1的，已经编译好的JDK

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sudo apt install openjdk-11-jdk

四、进行编译

（1）配置

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bash configure [options]
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# 参数说明
--with-debug-level=<level>：设置编译级别，可选值为release、fastbug、slowdebug，越往后优化的措施越少，带的调试信息就越多。默认为release。

--with-jvm-variants=<variant>：编译特定模式的HotSpot虚拟机，可以多个模式并存，可选值为server、client、minimal、core、zero、custom。

比如

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bash configure --with-debug-level=release --with-jvm-variants=server

configure的作用包括：依赖项检查、参数配置、构建输出目录结构等多项职责

配置完成后，会在build目录下生成如linux-x86_64-server-release的子目录

（2）编译JDK

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make images

完成后会在build/linux-x86_64-server-release/下生成images等目录

【注意】多次编译后或目录结构成功产生后，需要再修改配置时，要先清理目录，才能确保新的配置生效。指令如下

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make clean
make dist-clean

（3）复制JDK到JAVA_HOME即可使用

编译完成后，进入OpenJDK源码的build/linux-x86_64-server-release/jdk目录就可看到编译结果，把它复制到JAVA_HOME（一般在usr/lib/jvm）就可作为一个完整的JDK使用。

1.6 在Clion中调试源码

首先需要编译好的代码。此处再示范一次

（1）bash configure --with-debug-level=release --with-jvm-variants=server

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（2）make images

（3）

如何“New CMake Project from Sources”

https://www.jetbrains.com/help/clion/creating-new-project-from-scratch.html#import-prj

如何调试openjdk12的代码

https://blog.51cto.com/u_330478/4249643



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