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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！

对了，本文在开源项目：https://github.com/hansonwang99/JavaCollection 中已收录，包含自学编程路线、面试题集合/面经、及系列技术文章等，资源持续更新中…

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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：

我们将src.zip包里的JDK源码解压出来，关联到这份源码之后，调试时是可以进，但是我们在加注释的时候却只能在行尾添加，并不能改变原代码的行结构。换句话说，如果在源码中加了跨行的多行注释，则debug调试的时候就会出现当前行的运行错位问题，这个有点尴尬了。

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！

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环境准备

首选说在前面的是，编译前的软件版本关系极其重要，自己在踩坑时，所出现的各种奇奇怪怪的问题几乎都和这个有关，后来版本匹配之后，就非常顺利了。

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

我们要想编译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。

所以鸡生蛋、蛋生鸡又来了…

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具
• 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。

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下载JDK源码

下载JDK源码其实有两种方式。

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http://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。

方式二：直接下载打包好的源码包

下载地址：https://jdk.java.net/

选择你想要的版本下载即可。

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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

当然这里运行的是默认配置项。

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！

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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。

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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：

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的源码目录组织方式和JDK 8本身就有区别，编译生成的产物和上面编译JDK 8的输出有一定区别，但也不大。

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

下找到，如图所示：

其中jdk目录就是编译生成的成品JDK 11套装。

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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。

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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：

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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：

错误: 编码 ascii 的不可映射字符

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。

实不相瞒，就这个问题排查了一段时间，熬到了很晚。最终折腾了一番，通过如下这种方式解决了，顺便分享给小伙伴们，大家如果遇到了这个问题，可以参考着解决一下。

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。

后记：这篇文章在开源项目：https://github.com/hansonwang99/JavaCollection 中也已经收录了，包含自学编程路线、面试题集合/面经、及系列技术文章等，资源持续更新中…

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每天进步一点点

慢一点才能更快

 

 

建议人手一个，每当 心血来潮时 、 遇到问题时 、 碰到疑惑时 、 闲得无聊 时都可以打开工程看一看源码，做做笔记和注释。

搭建源码阅读调试环境

我个人觉得看源码这个事情还是应该单独搞一个Java工程，源码放里面，测试代码也放里面， 集中调试 ， 集中看代码 ， 集中写注释 比较方便一些。

1、创建源码阅读项目

选择最普通的Java基础项目即可：

2、创建两个目录

分别为：

source
test

3、导入JDK源码

有很多小伙伴问 JDK的源码在哪里呢？

远在天边，仅在眼前，其实在的 JDK安装目录 下就能找到。

JDK安装目录下有一个名为 src.zip 压缩包，这正是JDK源码！

将其解压后拷贝到上面项目的 source 目录下，这样JDK源码就导入好了。

有些小伙伴会有疑问， 为什么要将JDK源码导一份放到这个项目里？ 其实主要原因还是方便我们在源码里阅读、调试、以及做笔记和注释。

4、调试并运行

我们可以在 test 目录里去随意编写一段测试代码。

比如我这里就以 HashMap 为例，在 test 目录下创建一个子目录 hashmap ，然后在里面创建一个测试主入口文件 Test.java ，随意放上一段测试代码：

public static void main( String[] args )
{
    Map<String, Double> hashMap = new HashMap<>();

    hashMap.put( "k1", 0.1 );
    hashMap.put( "k2", 0.2 );
    hashMap.put( "k3", 0.3 );
    hashMap.put( "k4", 0.4 );

    for ( Map.Entry<String, Double> entry : hashMap.entrySet() )
    {
        System.out.println( entry.getKey() + "：" + entry.getValue() );
    }
}

不过接下来会有几个问题需要一一去解决。

问题一：启动调试时Build报错，提示系统资源不足

解决方法：加大 Build process heap size 。

设置方法： Preferences --> Build,Execution,Deployment --> Compiler ，将默认 700的数值加大，比如我这里设置为 1700 ：

问题二：想从外层代码F7单步调试进入JDK源码内部，结果发现进不去

这是因为调试时，JDK源码受保护，一般单步调试不让进，但是可以设置。

解决方法：：

Preferences --> Build,Execution,Deployment --> Debugger --> Stepping

问题三：如何对JDK源码做注释？

调试进入JDK源码以后，发现不能进行注释，每个文件上都有一个小锁的图标，这是因为现在关联的源码并不是我们项目里刚拷进去的源码，而是JDK安装目录下的 src.zip 只读压缩包。

解决办法：重新关联JDK源码路径为本项目路径下的这一份JDK源码。

这样一来，我们就可以愉快地对JDK源码调试以及做注释了。

🍀jdk下载

本文使用JDK版本为jdk1.8

下载地址：https://www.oracle.com/java/technologies/downloads/archive/

🍀获取源码

下载jdk压缩包版就可以，解压后，文件路径中会有一个src.zip文件，这个就是jdk源码。

解压后就可以获得jdk源码啦。建议拷贝后换个路径再解压。如下是我存放的路径

🍀导入IDEA

☘️新建java项目

使用默认配置，选择下一步

勾选从模板创建项目，再选择下一步

选择jdk源码路径，完成创建新项目

导入后显示文件结构

🍀IDEA相关后续配置

☘️项目的JDK关联当前src源码

将原来的src.zip替换成现在解压后的版本


修改项目使用jdk

☘️com.sun.tools.javac.api不存在，导入安装jdk路径下的lib

☘️sun.awt.UNIXToolkit和sun.font.FontConfigManager不存在，下载导入openjdk的源码

新建UNIXToolkit.java和FontConfigManager.java类，注意包名一致。

到OpenJDK寻找sun.awt.UNIXToolkit和sun.font.FontConfigManager的源码，分别复制到上面新建的两个类里

下载jdk8u的可以直接使用上面的链接，其他版本可参考下图寻找openjdk源码

复制sun.awt.UNIXToolkit和sun.font.FontConfigManager源码替换我们刚刚新建的两个类就可以了。

配置好应该就也可以开始愉快的学习了。

🍀测试类

package com.ber;

import java.util.HashMap;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
	// write your code here
        HashMap hashMap = new HashMap<>();
        hashMap.put("k1","v1");
        hashMap.put("k2","v2");
        hashMap.put("k3","v3");
        hashMap.put("k4","v4");
        hashMap.put("k5","v5");
        hashMap.get("k2");
    }
}

如图，已成功debug。

🍀Tips

博主没有遇到OutOfMemoryError内存溢出错误，如果有小伙伴存在这个错误。可以尝试调大构建项目的内存大小。

具体设置：Settings—>build，execution，deployment---->compiler---->Build process heap size (Mbytrs)

🍀有小伙伴不想动手配置，上传一份配置好的jdk源码

源码地址：https://github.com/BerBai/JDK1.8_SourceCode