JAVA 11 MAC 源碼安裝與調試

參考原文

JAVA 11 是 JAVA 8 以後的第一個 LTS 版本，爲了瞭解下一代 JAVA 版本更新的內容，也爲了能調試到 JAVA 的內部代碼，因此筆者決定源碼安裝試試。

安裝

官方給出的安裝教程^[1]是這樣的：

1. 下載源碼：hg clone http://hg.openjdk.java.net/jdk/jdk
2. 執行configure：bash configure。缺失依賴會致使 configure 失敗，但錯誤日誌都會給出操做建議，根據建議安裝依賴便可
3. 執行 make：make images
4. 驗證新構建的 java 可用：./build/*/images/jdk/bin/java -version
5. 測試：make run-test-tier1

這個安裝步驟大致上沒問題，可是有些差別須要指出，所以我也給出個人安裝步驟。

安裝依賴

安裝 jre 11 運行時，這個能夠經過 brew 來安裝，或者直接下載 oracle 或 openjdk。

由於編譯的是比較新的 jdk 11，直接用 xcode 最新版便可（官方推薦的是 9.4，我用的是最新版 10.3 沒問題）。

經過 brew 安裝 autoconf 和 freetype。

獲取源碼

從 jdk 10 開始，源碼再也不分散在不一樣的倉庫中，因此只須要 clone 單獨的 repository 便可^[1:1]。我選擇是 jdk11u，並且不是經過 hg clone 的方式(比較慢，常常出錯須要重試)，而是直接下載整個源碼包，以下圖示。

jdk11 download

編譯

執行 configure，爲了 debug，須要加上對應的參數。

sh configure --with-target-bits=64 --enable-ccache --with-jvm-variants=server  --with-boot-jdk-jvmargs="-Xlint:deprecation -Xlint:unchecked" --disable-warnings-as-errors --with-debug-level=slowdebug 2>&1 | tee configure_mac_x64.log
複製代碼

通常第一次執行老是會遇到些小問題，但編譯 jdk 11 的問題比 jdk8，9少多了，根據提示很容易就能夠解決。當看到以下返回即代表配置成功。

====================================================
A new configuration has been successfully created in
/Users/haidao/Downloads/openjdk11/build/macosx-x86_64-normal-server-slowdebug
using configure arguments '--with-target-bits=64 --enable-ccache --with-jvm-variants=server --with-boot-jdk-jvmargs='-Xlint:deprecation -Xlint:unchecked' --disable-warnings-as-errors --with-debug-level=slowdebug'.

Configuration summary:
* Debug level:    slowdebug
* HS debug level: debug
* JVM variants:   server
* JVM features:   server: 'aot cds cmsgc compiler1 compiler2 dtrace epsilongc g1gc graal jfr jni-check jvmci jvmti management nmt parallelgc serialgc services vm-structs'
* OpenJDK target: OS: macosx, CPU architecture: x86, address length: 64
* Version string: 11-internal+0-adhoc.haidao.openjdk11 (11-internal)

Tools summary:
* Boot JDK:       openjdk version "11.0.2" 2019-01-15 OpenJDK Runtime Environment 18.9 (build 11.0.2+9) OpenJDK 64-Bit Server VM 18.9 (build 11.0.2+9, mixed mode)  (at /Library/Java/JavaVirtualMachines/openjdk-11.0.2.jdk/Contents/Home)
* Toolchain:      clang (clang/LLVM from Xcode 10.3)
* C Compiler:     Version 10.0.1 (at /usr/bin/clang)
* C++ Compiler:   Version 10.0.1 (at /usr/bin/clang++)

Build performance summary:
* Cores to use:   4
* Memory limit:   8192 MB
* ccache status:  Active (3.7.2)
複製代碼

而後執行 make 便可。根據 build 文檔^[1:2]，執行 make 不帶任何參數等同於make default和make jdk，這會 build 出一個較小的編譯結果，並提供一個 exploded image。不知道怎麼翻譯 exploded image，大概意思是，這是一個分解開的鏡像，能夠直接使用，各個模塊都是解壓好的，不包含源碼。這種設計是爲了方便 jdk 的開發者漸進式開發，每次 make 只會 recompile 變化的部分。

其餘 make 的經常使用 target 以下：

• hotspot - Build all of hotspot (but only hotspot)
• hotspot-<variant> - Build just the specified jvm variant
• images or product-images - Build the JDK image
• docs or docs-image - Build the documentation image
• test-image - Build the test image
• all or all-images - Build all images (product, docs and test)
• bootcycle-images - Build images twice, second time with newly built JDK (good for testing)
• clean - Remove all files generated by make, but not those generated by configure
• dist-clean - Remove all files, including configuration

咱們以 $BUILD 表示構建結果目錄^[2]，構建結果目錄以下^[1:3]：

• jdk: 這就是以前所說的 exploded image 的目錄。執行make jdk以後，你能夠經過運行$BUILD/jdk/bin/java直接啓動新構建的 JDK。
• images: 這個目錄是 make *-image 的輸出位置。例如，make jdk-image 會構建出 jdk image， 目錄是images/jdk。
• test-results: 測試結果目錄。
• support: 這個目錄保存的是 build 過程當中的中間文件，好比源碼，對象文件，類文件等。support中比較重要的是gensrc，它包含生成的源碼；modules_* 包含了按模塊層級分佈的文件，它會在以後合併到 jdk 目錄下。

因爲咱們執行的是最簡構建，咱們主要看下 $BUILD/jdk 和 $BUILD/images/jdk 的差別：

$BUILD/images/jdk $BUILD/jdk
├── bin                   ├── _packages_attribute.done
├── conf                  ├── bin
├── demo                  ├── conf
├── include               ├── include
├── jmods                 ├── lib
├── legal                 ├── modules
├── lib                   └── release
├── man
└── release
複製代碼

和 $BUILD/jdk 不同，$BUILD/images/jdk 這個目錄下沒有解壓好的 modules 目錄，而是以壓縮包的形式放在 jmods 下。這是自 JAVA 9 引入的模塊化打包設計，旨在減少 JAVA 應用的包體積，使得部署更加輕量。

$BUILD/jdk 下的 lib 目錄是動態庫文件和調試信息文件，不包含源碼。而 $BUILD/images/jdk 下的 lib 目錄下的動態庫文件沒有可執行權限，但包含源碼 src.zip。

$BUILD/jdk 做爲 exploded image，不像 product-image 那樣須要包含法律文件和 demo。

除了這些區別以外，兩者在使用上沒啥差異。

如今，能夠直接經過 $BUILD/jdk/bin/java 來使用編譯出來的 JAVA11。你也能夠配置 jenv：jenv add $BUILD/jdk。關於 jenv 的使用請參看 Mac OS 使用 jenv 管理 java 版本。

配置 IDEA

增長 SDK，配置 classpath 和 sourcepath。配置好 sourcepath 即可以正常查看代碼了。

jdk11 classpath

若是使用的是 $BUILD/images/jdk，直接將該目錄加入到 classpath 便可，IDE 會自動識別 src.zip 並放在 sourcepath 中；

若是使用的是 $BUILD/jdk，因爲這是 exploded image jdk，不包含源碼，因此須要分別加入 classpath 和 sourcepath，sourcepath 即下載的 openjdk 下的 src 目錄。

jdk11 sourcepath

其餘須要修改的配置不在贅述，以下圖示。

jdk11 ide conf

配置調試

在 IDE sdk 中配置好 jdk 11 以後即可以正常調試 JAVA 代碼了。若是咱們想調試 jdk/jvm 源碼的 C 代碼怎麼辦呢？咱們已經 build 一個能夠 debug 的 java11 運行環境，下面就是配置 IDE 來 debug。

clion 調試 jvm 代碼

首先導入源碼。使用 New Cmake Project from Sources，這樣能夠自動建立 CMakeLists.txt 文件。而後按照引導便可導入源碼。你能夠導入 src/hotspot，也能夠整個導入 src。

clion debug jvm

導入以後，具體的 cpp 文件會報錯，可是不影響調試，能夠暫時忽略。

導入成功，reload CMakeLists.txt 以後，會自動生成一個 debug configuration。下面配置 debug configuration。如圖所示，將 executable 改成你的 java 二進制文件，而後在 program arguments 裏設置程序參數。咱們先設置爲 -version。

jdk11 debug1

此時咱們在share/prims/jni.cpp文件上打一個斷點，而後執行 debug，就能夠看到效果了。

jdk11 debug2

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1. 每一個下載的 jdk 中都有一個 build 文檔，通常在 doc 目錄下。這是編譯安裝該 jdk 的最權威的參考文檔。jdk11 的在線 build 文檔是：Building the JDK 11 ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎

2. $BUILD 表示你構建出來的結果的目錄，通常是你下載的 openjdk11 下的 build/xxx，xxx 是一個動態的名稱，和你的開發機類型、編譯參數有關，在個人機器上是 ./openjdk11/build/macosx-x86_64-normal-server-slowdebug。 ↩︎