好奇害死羊

很多小伙伴們做Java開發，天天寫Java代碼，肯定離不開Java基礎環境：JDK，畢竟我們寫好的Java代碼也是跑在JVM虛擬機上。

一般來說，我們學Java之前，第一步就是安裝JDK環境。這個簡單啊，我們一般直接把JDK從官網下載下來，安裝完成，配個環境變量就可以愉快地使用了。

不過話說回來，對于這個天天使用的東西，我們難道不好奇這玩意兒它到底是怎么由源碼編譯出來的嗎？

帶著這個原始的疑問，今天準備大干一場，自己動動呆萌的小手，來編譯一個屬于自己的JDK吧！

對了，本文在開源項目：https://github.com/hansonwang99/JavaCollection 中已收錄，包含自學編程路線、面試題集合/面經、及系列技術文章等，資源持續更新中...

還有個待填的坑

記得之前不是出過一期關于《JDK源碼閱讀環境搭建》相關的視頻以及文章嘛，細心的小伙伴，可能會發現一個很實際的問題：

我們將src.zip包里的JDK源碼解壓出來，關聯到這份源碼之后，調試時是可以進，但是我們在加注釋的時候卻只能在行尾添加，并不能改變原代碼的行結構。換句話說，如果在源碼中加了跨行的多行注釋，則debug調試的時候就會出現當前行的運行錯位問題，這個有點尷尬了。

當然那個視頻的評論區，的確也有幾個小伙伴提了這個問題：

原因也很簡單，因為實際支撐調試運行的代碼，并不是我們解壓出來的那份JDK源碼，那個僅僅是做關聯用，實際運行用到的JDK，還是之前系統安裝好的那個JDK環境。

要想解決這個問題，那就只能使用自己修改過的代碼來自行編譯生成自己的JDK，然后用到項目中去！

所以什么都憋說了，肝就完了！

環境準備

首選說在前面的是，編譯前的軟件版本關系極其重要，自己在踩坑時，所出現的各種奇奇怪怪的問題幾乎都和這個有關，后來版本匹配之后，就非常順利了。

我們來盤點和梳理一下編譯一個JDK需要哪些環境和工具：

1、boot JDK

我們要想編譯JDK，首先自己本機必須提前已經安裝有一個JDK，官方稱之為bootstrap JDK(或者稱為boot JDK)。

比如想編譯JDK 8，那本機必須最起碼得有一個JDK 7或者更新一點的版本；你想編譯JDK 11，那就要求本機必須裝有JDK 10或者11。

所以雞生蛋、蛋生雞又來了...

2、Unix環境

編譯JDK需要Unix環境的支持！

這一點在Linux操作系統和macOS操作系統上已經天然的保證了，而對于Windows兄弟來說稍微麻煩一點，需要通過使用Cygwin或者MinGW/MSYS這種軟件來模擬。

就像官方所說：在Linux平臺編譯JDK一般問題最少，容易成功；macOS次之；Windows上則需要稍微多花點精力，問題可能也多一些。

究其本質原因，還是因為Windows畢竟不是一個Unix-Like內核的系統，畢竟很多軟件的原始編譯都離不開Unix Toolkit，所以相對肯定要麻煩一些。

3、編譯器/編譯工具鏈

JDK底層源碼(尤其JVM虛擬機部分)很多都是C++/C寫的，所以相關編譯器也跑不掉。

一圖勝千言，各平臺上的編譯器支持如下表所示，按平臺選擇即可：

4、其他工具

典型的比如：

Autoconf：軟件源碼包的自動配置工具

Make：編譯構建工具

freetype：一個免費的渲染庫，JDK圖形化部分的代碼可能會用它

好，環境盤點就到這里，接下來具體列一下我在編譯JDK 8和JDK 11時分別用到的軟件詳細版本信息：

編譯JDK 8時：

操作系統：macOS 10.11.6

boot JDK：JDK 1.8.0 (build 1.8.0_201-b09)

Xcode版本：8.2

編譯器：Version 8.0.0 (at /usr/bin/clang)

編譯JDK 11時：

操作系統：macOS 10.15.4

boot JDK：JDK 11.0.7 (build 11.0.7+8-LTS)

Xcode版本：11.5

編譯器：Version 11.0.3 (at /usr/bin/clang)

大家在編譯時如果過程中有很多問題，大概率少軟件沒裝，或者軟件版本不匹配，不要輕易放棄，需要耐心自查一下。

下載JDK源碼

下載JDK源碼其實有兩種方式。

方式一：通過Mercurial工具下載

Mercurial可以理解為和Git一樣，是另外一種代碼管理工具，安裝好之后就有一個hg命令可用。

而OpenJDK的源碼已經提前托管到http://hg.openjdk.java.net/。

因此，比如下載JDK 8，可直接hg clone一下就行，和git clone一樣：

同理，下載JDK 11：

但是這種方式下載速度不是很快。

方式二：直接下載打包好的源碼包

下載地址：https://jdk.java.net/

選擇你想要的版本下載即可。

編譯前的自動配置

源碼包下載好，放到本地某個目錄(建議路徑純英文，避免不必要的麻煩)，解壓之，然后進入源碼根目錄，執行：

`sh?configure

`

當然這里運行的是默認配置項。

這一步會進行一系列的自動配置工作，時間一般很快，最終如果能出現一下提示，那么很幸運，編譯前的配置工作就完成了！

這里我給出我自己分別在配置JDK 11和JDK 8時候完成時的樣子：

配置JDK 8完成：

配置JDK 11完成：

注： 如果這一步出錯，大概率是某個軟件環境未裝，或者即使裝了，但版本不匹配，控制臺打印日志里一般是會提醒的。

比如我在配置JDK 8的時候，就遇到了一個errof：GCC compiler is required的問題：

明明系統里已經有編譯器，但還是報這個錯誤。通過后來修改 jdk源碼根目錄/common/autoconf/generated-configure.sh文件，將相關的兩行代碼注釋后就配置通過了

配置完成，接下來開始執行真正的編譯動作了！

真正的編譯動作

我們這里進行的是全量編譯，直接在我們下載的JDK源碼根目錄下執行如下命令即可：

`make?all

`

這一步編譯需要一點時間，耐心等待一下即可。編譯過程如果有錯誤，會終止編譯，如果能看到如下兩個畫面，那么則恭喜你，自己編譯JDK源碼就已經通過了，可以搞一杯咖啡慶祝一下了。

JDK 8編譯完成：

JDK 11編譯完成：

從兩張圖的對比可以看出，編譯JDK 8和JDK 11完成時在輸出上還是有區別的。時間上的區別很大程度上來源于JDK 11的編譯機配置要高不少。

驗證成果

JDK源碼編譯完成之后肯定會產生和輸出很多產物，這也是我們所迫不及待想看到的。

由于JDK 8和JDK 11的源碼包組織結構并不一樣，所以輸出東西的內容和位置也有區別。我們一一來盤點一下。

1、JDK 8的編譯輸出

編譯完成，build目錄下會生成一個macosx-x86_64-normal-server-release目錄，所有的編譯成果均位于其中。

首先，編譯出來的Java可執行程序可以在如下目錄里找到：

jdk源碼根目錄/build/macosx-x86_64-normal-server-release/jdk/bin

進入該目錄后，可以輸入./java -version命令驗證：

其次，編譯生成的成品JDK套裝，可以在目錄

`jdk源碼根目錄/build/macosx-x86_64-normal-server-release/images

`

下找到，如圖所示：

其中：

j2sdk-image：編譯生成的JDK

j2re-image：編譯生成的JRE

進入j2sdk-image目錄會發現，里面的內容和我們平時從網絡上下載的成品JDK內容一致。

2、JDK 11的編譯輸出

JDK 11的源碼目錄組織方式和JDK 8本身就有區別，編譯生成的產物和上面編譯JDK 8的輸出有一定區別，但也不大。

JDK 11編譯完成，同樣在build目錄下會生成一個macosx-x86_64-normal-server-release目錄，所有的編譯成果均位于其中。

同樣編譯出來的Java可執行程序可以在目錄

JDK源碼根目錄/build/macosx-x86_64-normal-server-release/jdk/bin

下看到，進入該目錄后，也可以輸入./java -version命令驗證：

其次，編譯生成的成品JDK 11套裝，可以在目錄

`JDK源碼根目錄/build/macosx-x86_64-normal-server-release/images

`

下找到，如圖所示：

其中jdk目錄就是編譯生成的成品JDK 11套裝。

使用自己編譯的JDK

既然我們已經動手編譯出了JDK成品，接下來我們得用上哇。

新建一個最最基本的Java工程，比如命名為JdkTest，目的是把我們自己編譯出的JDK給用上。

我們點開Project Structure，選到SDKs選項，新添加上自己剛剛編譯生成的JDK，并選為項目的JDK，看看是否能正常工作

點擊確定之后，我們運行之：

可以看到我們自己編譯出的JDK已經用上了。

關聯JDK源碼并修改

我們繼續在上一步JdkTest項目的Project Structure → SDKs里將JDK源碼關聯到自行下載的JDK源碼路徑上：

這樣方便我們對自己下載的JDK源碼進行閱讀、調試、修改、以及在源碼里隨意做筆記和加注釋。

舉個最簡單的例子，比如我們打開System.out.println()這個函數的底層源碼：

我們隨便給它修改一下，加兩行簡單的標記，像這樣：

為了使我們新加的代碼行生效，我們必須要重新去JDK源碼的根目錄中再次執行 make images重新編譯生成JDK方可生效：

因為之前已經全量編譯過了，所以再次make的時候增量編譯一般很快。

重新編譯之后，我們再次運行JdkTest項目，就可以看到改動的效果了：

多行注釋的問題

記得之前搭建《JDK源碼閱讀環境》時，大家可能發現了一個問題：閱讀源碼嘛，給源代碼做點注釋或筆記很常見！但那時候有個問題就是做注釋時不可改變代碼的行結構(只能行尾注釋，不能跨行注釋)，否則debug調試時會出現行號錯位的問題。

原因很簡單，因為我們雖然做了源代碼目錄的映射，但是實際支撐運行的JDK還是預先安裝好的那個JDK環境，并不是根據我們修改后的源碼來重新編譯構建的，所以看到這里，解決這個問題就很簡單，就像上面一樣自行編譯一下JDK即可。

實際在實驗時，還有一個很典型的問題是，當添加了多行的中文注釋后，再編譯居然會報錯！

比如，還是以上面例子中最簡單的System.out.println()源碼為例，我們添加幾行中文注釋：

這時候我們去JDK源碼目錄下編譯會發現滿屏類似這樣的報錯：

錯誤: 編碼 ascii 的不可映射字符

頓時有點懵，畢竟僅僅是加了幾行注釋。對于我們來說，源碼里寫點多行的中文注釋基本是剛需，然而編譯竟會報錯，這還能不能讓人愉快的玩耍了... 當時后背有點發涼。

實不相瞞，就這個問題排查了一段時間，熬到了很晚。最終折騰了一番，通過如下這種方式解決了，順便分享給小伙伴們，大家如果遇到了這個問題，可以參考著解決一下。

因為從控制臺的報錯可以很明顯的看出，肯定是字符編碼相關的問題導致的，而且都指向了ascii這種編碼方式。

于是將JDK的源碼從根目錄導入了Vs Code，然后全目錄查找encoding ascii相關的內容，看看有沒有什么端倪，結果發現

jdk源碼根目錄/make/common/SetupJavaCompilers.gmk文件中有兩處指定了ascii相關的編碼方式：

于是嘗試將這兩處-encoding ascii的均替換成-encoding utf-8：

然后再次執行make images編譯，編譯順利通過！

至此大功告成！

這樣后面不管是閱讀、調試還是定制JDK源碼都非常方便了。

后記：這篇文章在開源項目：https://github.com/hansonwang99/JavaCollection 中也已經收錄了，包含自學編程路線、面試題集合/面經、及系列技術文章等，資源持續更新中...

每天進步一點點

慢一點才能更快

總結

以上是生活随笔為你收集整理的java调用clang编译的so_写Java这么久，JDK源码编译过没？编译JDK源码踩坑纪实的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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