简述
众所周知javaexe是java class文件的执行程序但实际上javaexe程序只是
一个执行的外壳它会装载jvmdll（windows下以下皆以windows平台为例
linux下和solaris下其实类似为libjvmso）这个动态连接库才是java
虚拟机的实际操作处理所在本文探究javaexe程序是如何查找和装载jvmdll
动态库并调用它进行class文件执行处理的
源代码
本文分析之代码《JavaTM SDK Standard Edition v fcs
Community Source Release》可从sun官方网站下载主要分析的源代码为
jse\src\share\bin\javac
jse\src\windows\bin\java_mdc
javac是什么东西
java程序源代码
所谓java程序包括jdk中的javaexe\javacexe\javadocexejavac源
代码中通过JAVA_ARGS宏来控制生成的代码如果该宏没定义则编译文件控制生
成javaexe否则编译文件控制生成其他的java程序
比如
jse\make\java\javac\Makefile（这是javac编译文件）中
$(CD) //sun/javac ; $(MAKE) $@ RELEASE=$(RELEASE) FULL_VERSION=$(FULL_VERSION)
jse\make\sun\javac\javac\Makefile（由上面Makefile文件调用）中
JAVA_ARGS = { \Jmsm\ \comsuntoolsjavacMain\ }
则由同一份javac代码生成的javacexe程序就会直接调用java类方法
comsuntoolsjavacMain这样使其执行起来就像是直接运行的一个exe文件
而未定义JAVA_ARGS的javaexe程序则会调用传递过来参数中的类方法
从javac的main入口函数说起
main()函数中前面一段为重新分配参数指针的处理
然后调用函数CreateExecutionEnvironment该函数主要查找java运行环境的
目录和jvmdll这个虚拟机核心动态连接库文件路径所在根据操作系统不同
该函数有不同实现版本但大体处理逻辑相同我们看看windows平台该函数的处
理（jse\src\windows\bin\java_mdc）
CreateExecutionEnvironment函数主要分为三步处理
a查找jre路径
b装载jvmcfg中指定的虚拟机动态连接库（jvmdll）参数
c取jvmdll文件路径
实现
a查找jre路径是通过java_mdc中函数GetJREPath实现的
该函数首先调用GetApplicationHome函数GetApplicationHome函数调用windows
API函数GetModuleFileName取javaexe程序的绝对路径以我的jdk安装路径为例
为D:\java\jsdk_\bin\javaexe然后去掉文件名取绝对路径为
D:\java\jsdk_\bin之后会在去掉最后一级目录现在绝对路径为
D:\java\jsdk_
然后GetJREPath函数继续判断刚刚取的路径+\bin\javadll组合成的这个javadll
文件是否存在如果存在则D:\java\jsdk_为JRE路径否则判断取得
的D:\java\jsdk_路径+\jre\bin\javadll文件是否存在存在则
D:\java\jsdk_\jre为JRE路径如果上面两种情况都不存在则从注
册表中去查找（参见函数GetPublicJREHome）
函数GetPublicJREHome先查找
HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\JavaSoft\Java Runtime Environment\CurrentVersion
键值当前JRE版本号判断当前JRE版本号是否为做为版本号如果是则
取HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\JavaSoft\Java Runtime Environment\当前JRE版本号
\JavaHome的路径所在为JRE路径
我的JDK返回的JRE路径为D:\java\jsdk_\jre
b装载jvmcfg虚拟机动态连接库配置文件是通过javac中函数:ReadKnownVMs实现
的
该函数首先组合jvmcfg文件的绝对路径JRE路径+\lib+\ARCH（CPU构架）+\jvmcfg
ARCH（CPU构架）的判断是通过java_mdc中GetArch函数判断的该函数中windows平
台只有两种情况WIN的ia其他情况都为i我的为i所以jvmcfg
文件绝对路径为D:\java\jsdk_\jre\lib\i\jvmcfg文件内容如
下
## @(#)jvmcfg //# # Copyright Sun Microsystems Inc All rights reserved# SUN PROPRIETARY/CONFIDENTIAL Use is subject to license terms# # ### List of JVMs that can be used as an option to java javac etc# Order is important first in this list is the default JVM# NOTE that this both this file and its format are UNSUPPORTED and# WILL GO AWAY in a future release## You may also select a JVM in an arbitrary location with the# XXaltjvm=<jvm_dir> option but that too is unsupported# and may not be available in a future release#client KNOWNserver KNOWNhotspot ALIASED_TO clientclassic WARNnative ERRORgreen ERROR
（如果细心的话我们会发现在JDK目录中我的为D:\java\jsdk_\jre\bin\client和D:\java\jsdk_\jre\bin\server两个目录下都存在jvmdll文件而java正是通过jvmcfg配置文件来管理这些不同版本的jvmdll的）
ReadKnownVMs函数会将该文件中的配置内容读入到一个JVM配置结构的全局变量中该函数首先跳过注释（以#开始的行）然后读取以开始的行指定的jvm参数每一行为一个jvm信息第一部分为jvm虚拟机名称第二部分为配置参数比如行
client KNOWN则client为虚拟机名称而KNOWN为配置类型参数KNOWN
表示该虚拟机的jvmdll存在而ALIASED_TO表示为另一个jvmdll的别名WARN
表示该虚拟机的jvmdll不存在但运行时会用其他存在的jvmdll替代执行而ERROR
同样表示该类虚拟机的jvmdll不存在且运行时不会找存在的jvmdll替代而直接抛出错误
信息
在运行java程序时指定使用那个虚拟机的判断是由javac中函数CheckJvmType判断该函数会检查java运行参数中是否有指定jvm的参数然后从ReadKnownVMs函数读取的jvmcfg数据结构中去查找从而指定不同的jvm类型（最终导致装载不同jvmdll）有两种方法可以指定jvm类型一种按照jvmcfg文件中的jvm名称指定第二种方法是直接指定它们执行的方法分别是java J<jvmcfg中jvm名称>java XXaltjvm=<jvm类型名称>或java JXXaltjvm=<jvm类型名称>如果是第一种参数传递方式CheckJvmType函数会取参数J后面的jvm名称然后从已知的jvm配置参数中查找如果找到同名的则去掉该jvm名称前的直接返回该值而第二种方法会直接返回XXaltjvm=或JXXaltjvm=后面的jvm类型名称如果在运行java时未指定上面两种方法中的任一一种参数CheckJvmType会取配置文件中第一个配置中的jvm名称去掉名称前面的返回该值CheckJvmType函数的这个返回值会在下面的函数中汇同jre路径组合成jvmdll的绝对路径
比如如果在运行java程序时使用java Jclient test则ReadKnownVMs会读取参数client然后查找jvmcfg读入的参数中是否有jvm名称为client的如果有则去掉jvm名称前的直接返回client而如果在运行java程序时使用如下参数
java XXaltjvm=D:\java\jsdk_\jre\bin\client test则ReadKnownVMs
会直接返回D:\java\jsdk_\jre\bin\client如果不带上面参数执行如
java test因为在jvmcfg配置文件中第一个存在的jvm为client所以函数
ReadKnownVMs也会去掉jvm名称前的返回client其实这三中情况都是使用的
D:\java\jsdk_\jre\bin\client\jvmdll这个jvm动态连接库处理test这个class的见下面GetJVMPath函数
c取jvmdll文件路径是通过java_mdc中函数GetJVMPath实现的
由上面两步我们已经获得了JRE路径和jvm的类型字符串GetJVMPath函数判断CheckJvmType
返回的jvm类型字符串中是否包含了\或/如果包含则以该jvm类型字符串+\jvmdll作为JVM的全路径否则以JRE路径+\bin+\jvm类型字符串+\jvmdll作为JVM的全路径
看看上面的例子第一种情况java Jclient testjvmdll路径为
JRE路径+\bin+\jvm类型字符串+\jvmdll 按照我的JDK路径则为
D:\java\jsdk_\jre+\bin+\client+\jvmdll
第二种情况java XXaltjvm=D:\java\jsdk_\jre\bin\client test路径为
jvm类型字符串+\jvmdll即为D:\java\jsdk_\jre\bin\client+\jvmdll
第三种情况java test为D:\java\jsdk_\jre+\bin+\client
+\jvmdll与情况一相同所以这三种情况都是调用的jvm动态连接库D:\javajsdk_\jre\bin\client\jvmdll处理test类的
我们来进一步验证一下
打开cmd控制台
设置java装载调试
E:\work\java_research>set _JAVA_LAUNCHER_DEBUG=
情况一
E:\work\java_research>java Jclient testScanDirectory
_JAVA_LAUNCHER_DEBUG
