簡(jiǎn)述
　　
　　眾所周知java.exe是java class文件的執(zhí)行程序，但實(shí)際上java.exe程序只是
　　一個(gè)執(zhí)行的外殼，它會(huì)裝載jvm.dll（windows下，以下皆以windows平臺(tái)為例，
　　linux下和solaris下其實(shí)類似，為：libjvm.so），這個(gè)動(dòng)態(tài)連接庫(kù)才是java
　　虛擬機(jī)的實(shí)際操作處理所在。本文探究java.exe程序是如何查找和裝載jvm.dll
　　動(dòng)態(tài)庫(kù)，并調(diào)用它進(jìn)行class文件執(zhí)行處理的。
　　
　　源代碼
　　
　　本文分析之代碼，《JavaTM 2 SDK, Standard Edition, v1.4.2 fcs
　　Community Source Release》，可從sun官方網(wǎng)站下載，主要分析的源代碼為：
　　j2se\src\share\bin\java.c
　　j2se\src\windows\bin\java_md.c
　　
　　java.c是什么東西
　　
　　‘java程序’源代碼
　　所謂‘java程序’，包括jdk中的java.exe\javac.exe\javadoc.exe，java.c源
　　代碼中通過(guò)JAVA_ARGS宏來(lái)控制生成的代碼，如果該宏沒(méi)定義則編譯文件控制生
　　成java.exe否則編譯文件控制生成其他的‘java程序’。
　　比如：
　　j2se\make\java\javac\Makefile（這是javac編譯文件）中：
　　$(CD) ../../sun/javac ; $(MAKE) $@ RELEASE=$(RELEASE) FULL_VERSION=$(FULL_VERSION)
　　j2se\make\sun\javac\javac\Makefile（由上面Makefile文件調(diào)用）中：
　　JAVA_ARGS = "{ \"-J-ms8m\", \"com.sun.tools.javac.Main\" }"
　　則由同一份java.c代碼生成的javac.exe程序就會(huì)直接調(diào)用java類方法：
　　com.sun.tools.javac.Main，這樣使其執(zhí)行起來(lái)就像是直接運(yùn)行的一個(gè)exe文件，
　　而未定義JAVA_ARGS的java.exe程序則會(huì)調(diào)用傳遞過(guò)來(lái)參數(shù)中的類方法。
　　
　　從java.c的main入口函數(shù)說(shuō)起
　　
　　main()函數(shù)中前面一段為重新分配參數(shù)指針的處理。
　　然后調(diào)用函數(shù)：CreateExecutionEnvironment，該函數(shù)主要查找java運(yùn)行環(huán)境的
　　目錄，和jvm.dll這個(gè)虛擬機(jī)核心動(dòng)態(tài)連接庫(kù)文件路徑所在。根據(jù)操作系統(tǒng)不同，
　　該函數(shù)有不同實(shí)現(xiàn)版本，但大體處理邏輯相同，我們看看windows平臺(tái)該函數(shù)的處
　　理（j2se\src\windows\bin\java_md.c）。
　　
　　CreateExecutionEnvironment函數(shù)主要分為三步處理：
　　a、查找jre路徑。
　　b、裝載jvm.cfg中指定的虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)連接庫(kù)（jvm.dll）參數(shù)。
　　c、取jvm.dll文件路徑。
　　
　　實(shí)現(xiàn)：
　　
　　a、查找jre路徑是通過(guò)java_md.c中函數(shù)：GetJREPath實(shí)現(xiàn)的。
　　該函數(shù)首先調(diào)用GetApplicationHome函數(shù)，GetApplicationHome函數(shù)調(diào)用windows
　　API函數(shù)GetModuleFileName取java.exe程序的絕對(duì)路徑，以我的jdk安裝路徑為例，
　　為：“D:\java\j2sdk1.4.2_04\bin\java.exe”，然后去掉文件名取絕對(duì)路徑為：
　　“D:\java\j2sdk1.4.2_04\bin”，之后會(huì)在去掉最后一級(jí)目錄，現(xiàn)在絕對(duì)路徑為：
　　“D:\java\j2sdk1.4.2_04”。
　　然后GetJREPath函數(shù)繼續(xù)判斷剛剛?cè)〉穆窂?\bin\java.dll組合成的這個(gè)java.dll
　　文件是否存在，如果存在則“D:\java\j2sdk1.4.2_04”為JRE路徑，否則判斷取得
　　的“D:\java\j2sdk1.4.2_04”路徑+\jre\bin\java.dll文件是否存在，存在則
　　“D:\java\j2sdk1.4.2_04\jre”為JRE路徑。如果上面兩種情況都不存在，則從注
　　冊(cè)表中去查找（參見(jiàn)函數(shù)GetPublicJREHome）。
　　
　　函數(shù)：GetPublicJREHome先查找
　　HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\JavaSoft\Java Runtime Environment\CurrentVersion
　　鍵值“當(dāng)前JRE版本號(hào)”，判斷“當(dāng)前JRE版本號(hào)”是否為1.4做為版本號(hào)，如果是則
　　取HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\JavaSoft\Java Runtime Environment\“當(dāng)前JRE版本號(hào)”
　　\JavaHome的路徑所在為JRE路徑。
　　
　　我的JDK返回的JRE路徑為：“D:\java\j2sdk1.4.2_04\jre”。
　　
　　b、裝載jvm.cfg虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)連接庫(kù)配置文件是通過(guò)java.c中函數(shù):ReadKnownVMs實(shí)現(xiàn)
　　的。
　　該函數(shù)首先組合jvm.cfg文件的絕對(duì)路徑，JRE路徑+\lib+\ARCH（CPU構(gòu)架）+\jvm.cfg
　　ARCH（CPU構(gòu)架）的判斷是通過(guò)java_md.c中GetArch函數(shù)判斷的，該函數(shù)中windows平
　　臺(tái)只有兩種情況：WIN64的‘ia64’，其他情況都為‘i386’。我的為i386所以jvm.cfg
　　文件絕對(duì)路徑為：“D:\java\j2sdk1.4.2_04\jre\lib\i386\jvm.cfg”。文件內(nèi)容如
　　下：
　　## @(#)jvm.cfg　 1.7 03/01/23# # Copyright 2003 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 KNOWN-server KNOWN-hotspot ALIASED_TO -client-classic WARN-native ERROR-green ERROR
　　
　　（如果細(xì)心的話，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)在JDK目錄中我的為：“D:\java\j2sdk1.4.2_04\jre\bin\client”和“D:\java\j2sdk1.4.2_04\jre\bin\server”兩個(gè)目錄下都存在jvm.dll文件。而java正是通過(guò)jvm.cfg配置文件來(lái)管理這些不同版本的jvm.dll的。）
　　
　　ReadKnownVMs函數(shù)會(huì)將該文件中的配置內(nèi)容讀入到一個(gè)JVM配置結(jié)構(gòu)的全局變量中，該函數(shù)首先跳過(guò)注釋（以‘#’開(kāi)始的行），然后讀取以‘-’開(kāi)始的行指定的jvm參數(shù)，每一行為一個(gè)jvm信息，第一部分為jvm虛擬機(jī)名稱，第二部分為配置參數(shù)，比如行：
　　“-client KNOWN”則“-client”為虛擬機(jī)名稱，而“KNOWN”為配置類型參數(shù)，“KNOWN”
　　表示該虛擬機(jī)的jvm.dll存在，而“ALIASED_TO”表示為另一個(gè)jvm.dll的別名，“WARN”
　　表示該虛擬機(jī)的jvm.dll不存在但運(yùn)行時(shí)會(huì)用其他存在的jvm.dll替代執(zhí)行，而“ERROR”
　　同樣表示該類虛擬機(jī)的jvm.dll不存在且運(yùn)行時(shí)不會(huì)找存在的jvm.dll替代而直接拋出錯(cuò)誤
　　信息。
　　
　　在運(yùn)行java程序時(shí)指定使用那個(gè)虛擬機(jī)的判斷是由java.c中函數(shù)：CheckJvmType判斷，該函數(shù)會(huì)檢查java運(yùn)行參數(shù)中是否有指定jvm的參數(shù)，然后從ReadKnownVMs函數(shù)讀取的jvm.cfg數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中去查找，從而指定不同的jvm類型（最終導(dǎo)致裝載不同jvm.dll）。有兩種方法可以指定jvm類型，一種按照jvm.cfg文件中的jvm名稱指定，第二種方法是直接指定，它們執(zhí)行的方法分別是“java -J<jvm.cfg中jvm名稱>”、“java -XXaltjvm=<jvm類型名稱>”或“java -J-XXaltjvm=<jvm類型名稱>”。如果是第一種參數(shù)傳遞方式，CheckJvmType函數(shù)會(huì)取參數(shù)‘-J’后面的jvm名稱，然后從已知的jvm配置參數(shù)中查找如果找到同名的則去掉該jvm名稱前的‘-’直接返回該值；而第二種方法，會(huì)直接返回“-XXaltjvm=”或“-J-XXaltjvm=”后面的jvm類型名稱；如果在運(yùn)行java時(shí)未指定上面兩種方法中的任一一種參數(shù)，CheckJvmType會(huì)取配置文件中第一個(gè)配置中的jvm名稱，去掉名稱前面的‘-’返回該值。CheckJvmType函數(shù)的這個(gè)返回值會(huì)在下面的函數(shù)中匯同jre路徑組合成jvm.dll的絕對(duì)路徑。
　　
　　比如：如果在運(yùn)行java程序時(shí)使用“java -J-client test”則ReadKnownVMs會(huì)讀取參數(shù)“-client”然后查找jvm.cfg讀入的參數(shù)中是否有jvm名稱為“-client”的，如果有則去掉jvm名稱前的“-”直接返回“client”；而如果在運(yùn)行java程序時(shí)使用如下參數(shù)：
　　“java -XXaltjvm=D:\java\j2sdk1.4.2_04\jre\bin\client test”，則ReadKnownVMs
　　會(huì)直接返回“D:\java\j2sdk1.4.2_04\jre\bin\client”；如果不帶上面參數(shù)執(zhí)行如：
　　“java test”，因?yàn)樵趈vm.cfg配置文件中第一個(gè)存在的jvm為“-client”，所以函數(shù)
　　ReadKnownVMs也會(huì)去掉jvm名稱前的“-”返回“client”。其實(shí)這三中情況都是使用的
　　“D:\java\j2sdk1.4.2_04\jre\bin\client\jvm.dll”這個(gè)jvm動(dòng)態(tài)連接庫(kù)處理test這個(gè)class的，見(jiàn)下面GetJVMPath函數(shù)。
　　
　　c、取jvm.dll文件路徑是通過(guò)java_md.c中函數(shù)：GetJVMPath實(shí)現(xiàn)的。
　　由上面兩步我們已經(jīng)獲得了JRE路徑和jvm的類型字符串。GetJVMPath函數(shù)判斷CheckJvmType
　　返回的jvm類型字符串中是否包含了‘\’或‘/’如果包含則以該jvm類型字符串+\jvm.dll作為JVM的全路徑，否則以JRE路徑+\bin+\jvm類型字符串+\jvm.dll作為JVM的全路徑。
　　
　　看看上面的例子，第一種情況“java -J-client test”jvm.dll路徑為：
　　JRE路徑+\bin+\jvm類型字符串+\jvm.dll 按照我的JDK路徑則為：
　　“D:\java\j2sdk1.4.2_04\jre”+“\bin”+“\client”+“\jvm.dll”。
　　第二種情況“java -XXaltjvm=D:\java\j2sdk1.4.2_04\jre\bin\client test”路徑為：
　　jvm類型字符串+\jvm.dll即為：“D:\java\j2sdk1.4.2_04\jre\bin\client”+“\jvm.dll”
　　第三種情況“java test”為：“D:\java\j2sdk1.4.2_04\jre”+“\bin”+“\client”
　　+“\jvm.dll”與情況一相同。所以這三種情況都是調(diào)用的jvm動(dòng)態(tài)連接庫(kù)“D:\javaj2sdk1.4.2_04\jre\bin\client\jvm.dll”處理test類的。
　　
　　我們來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證一下：
　　打開(kāi)cmd控制臺(tái)：
　　
　　設(shè)置java裝載調(diào)試
　　E:\work\java_research>set _JAVA_LAUNCHER_DEBUG=1
　　
　　情況一
　　E:\work\java_research>java -J-client test.ScanDirectory
　　----_JAVA_LAUNCHER_DEBUG----