跑Java -jar somefile.jar时会发生什么(一个)
最近阅读JVM源代码。一些想法写Blog分享。于是,他开了这么一个新课题。
第一篇文章取名字的时候让我很困惑,我代码的阅读是从Launcher開始入手的,也就是Java.exe(假设是windows平台的话)相应的相关代码,但我又不能取“JVM启动过程分析”之类的名字,由于从分析主流程的角度来讲还深不到这个层次。所以就暂且起了这么一个奇怪的名字。
这个系列假设能继续下去的话,不加特殊说明,使用的JDK和JVM版本号均为8u20,下载地址来自OpenJDK:http://hg.openjdk.java.net/jdk8u
本人是一个JAVA程序猿,在分析JVM大量C/C++时难免会有不妥当的地方,还希望各位读者指正。
介于时间有涯而代码“无涯”。详细的实现细节不可能面面俱到。仅仅着重分析和看懂大致流程和机制,假设有比較重要的细节遗漏之处。欢迎留言讨论。
在这个系列中,不论什么对源文件位置的描写叙述都使用相对路径。当中jdk/代表放置Jdk源代码的根文件夹,hotspot/代表放置jvm源代码的根文件夹。
一、Launcher代码分析
(1)Main.c中的main
位置:jdk/src/bin/main.c
当我们调用java命令时。首先肯定进入的是C/C++的main函数,就像若干年前我写的那个helloworld一样。
这个main函数位于jdk/src/bin/main.c。在JDK8中是放置在这个位置。在曾经较老版本号是放在JVM相关代码中的。
main.c中差点儿没有实质的逻辑,主要是复制一些參数,处理在windows平台中的一些调用,之后就把各參数传递给JLI_launch进行运行。相关代码在第125行。
return JLI_Launch(margc, margv,
sizeof(const_jargs) / sizeof(char *), const_jargs,
sizeof(const_appclasspath) / sizeof(char *), const_appclasspath,
FULL_VERSION,
DOT_VERSION,
(const_progname != NULL) ? const_progname : *margv,
(const_launcher != NULL) ? const_launcher : *margv,
(const_jargs != NULL) ? JNI_TRUE : JNI_FALSE,
const_cpwildcard, const_javaw, const_ergo_class);
(2)java.c中的JLI_Launch
位置:jdk/src/bin/java.c
java.c中依据凝视能够大概看出这个函数的各參数含义:
JLI_Launch(int argc, char ** argv, /* main argc, argc */
int jargc, const char** jargv, /* java args */
int appclassc, const char** appclassv, /* app classpath */
const char* fullversion, /* full version defined */
const char* dotversion, /* dot version defined */
const char* pname, /* program name */
const char* lname, /* launcher name */
jboolean javaargs, /* JAVA_ARGS */
jboolean cpwildcard, /* classpath wildcard*/
jboolean javaw, /* windows-only javaw */
jint ergo /* ergonomics class policy */
在第236行调用系统函数获取环境变量,给jrepath,jvmpath和jvmcfg赋值。(每一个Java基础教程里设置的环境变量在这里起作用)
CreateExecutionEnvironment(&argc, &argv,
jrepath, sizeof(jrepath),
jvmpath, sizeof(jvmpath),
jvmcfg, sizeof(jvmcfg));
第248行载入jvm.dll这个文件。仅仅是载入文件到内存,并没有运行不论什么操作,同一时候给这个ifn结构体赋值(依据dll抽取函数调用地址赋值),ifn结构体包括三个关键的函数指针。
if (!LoadJavaVM(jvmpath, &ifn)) {
return(6);
}
Ifn结构例如以下:
typedef struct {
CreateJavaVM_t CreateJavaVM;
GetDefaultJavaVMInitArgs_t GetDefaultJavaVMInitArgs;
GetCreatedJavaVMs_t GetCreatedJavaVMs;
} InvocationFunctions;
依据函数名能够大概猜到,第一个是创建虚拟机。第二个是获取初始參数,第三个是创建非常多虚拟机?(vms代表虚拟机的复数形式?我猜的。。)。
之后又对參数进行了一些额外的处理(包含获取classpath、打印调试信息、加入额外的參数等等)。在299行调用JVMInit初始化虚拟机
return JVMInit(&ifn, threadStackSize, argc, argv, mode, what, ret);
(3)Java.c中的JVMInit
位置:jdk/src/bin/java.c
代码非常少,首先打印一下信息,然后调用ConitueInNewThread函数,从函数名也能够看出,会启用一个新线程建立JVM。
int
JVMInit(InvocationFunctions* ifn, jlong threadStackSize,
int argc, char **argv,
int mode, char *what, int ret)
{
ShowSplashScreen();
return ContinueInNewThread(ifn, threadStackSize, argc, argv, mode, what, ret);
}
(4)Java.c中的ContinueInNewThread
位置:jdk/src/bin/java.c
这个函数依旧没做啥东西,就是封装了一下參数,然后委派给ContinueInNewThread0。
而ContinueInNewThread0开启一个新的线程,运行JavaMain函数。
(5)Java.c中的JavaMain
位置:jdk/src/bin/java.c
首先在第371行初始化JVM。而InitializeJVM函数做的工作就是调用ifn->createJavaVM,详细的JVM启动过程水太深因此不在这里进行分析。假设初始化成功,则会给vm对象和env对象赋值,当中env是一个很重要的对象,进行JNI调用的时候会频繁用到。
if (!InitializeJVM(&vm, &env, &ifn)) {
JLI_ReportErrorMessage(JVM_ERROR1);
exit(1);
}
之后检查一下是否传入了Jar文件或者一个类名,假设没有的话就打印一下Usage
之后第439行获取主类,获取主类的方式挺有意思的。在后面会进行分析。
接着看看是否抛异常,假设抛异常就直接退出了。
mainClass = LoadMainClass(env, mode, what);
CHECK_EXCEPTION_NULL_LEAVE(mainClass);
随后针对JavaFX载入一下东西(假设须要的话),然后获取main这种方法的ID,组合參数,并Invoke。水到渠成。
当中每一步都检查是否有异常抛出。
mainID = (*env)->GetStaticMethodID(env, mainClass, "main",
"([Ljava/lang/String;)V");
CHECK_EXCEPTION_NULL_LEAVE(mainID); /* Build platform specific argument array */
mainArgs = CreateApplicationArgs(env, argv, argc);
CHECK_EXCEPTION_NULL_LEAVE(mainArgs); /* Invoke main method. */
(*env)->CallStaticVoidMethod(env, mainClass, mainID, mainArgs); /*
* The launcher's exit code (in the absence of calls to
* System.exit) will be non-zero if main threw an exception.
*/
ret = (*env)->ExceptionOccurred(env) == NULL ? 0 : 1;
(未完待续)
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