在当前Java行业激烈竞争的形式下,唯有掌握技术,心中才不能慌。在多年前,我就开始苦练底层技术,但是眼看百遍也不如手过一遍,所以我打算把虚拟机的精华实现部分用手敲出来,这个过程注定不会轻松,但是心态不能着急,要一步一步来,一年二年三年后终能达成。

这个过程还会录制一些免费视频,简单介绍一下这个视频适合的目标人群,达到的目的等。

1、目标人群

对虚拟机底层实现有浓厚兴趣的人

想提升Java技术,精通Java语言的人

想切入虚拟机和编译器领域研发的人

想通过大型复杂的项目提升C++水平的人

不过HotSpot VM项目太过复杂,对C++、Linux系统编程、汇编指令、机器指令、编译原理等各方面都有较高的要求,如果这些方面的基础比较弱的话,还需要多加强。

2、达到的目的

精通Java的底层实现

对虚拟机的性能调优和故障排查得心应手

能够对虚拟机整体的实现有一个清晰的认识,达到动手开发虚拟机的能力

对后续研究更为复杂的C2编译器和G1等垃圾收集器有非常大的帮助

熟练使用C++

熟练掌握汇编语言

当研究lua、python等虚拟机时会感到更简单,研究v8等时感觉代码许多都很熟悉,很类似

另外,开课也会让许多人坚持下来,毕竟有人引路,也能节省非常多的时间和精力

3、编译调试环境

Linux(Ubuntu 16.04)

CPU架构为X86,位数为64

版本仅支持JDK1.8(也就是向前兼容的代码全部省略)

Linux内核版本 4.4.0-210-generic

GNU 5.4.0版本的编译器

编辑器:Visual Studio Code1 .51.0

使用语言:主体为C++语言,少量汇编有C语言

4、功能说明

商用HotSpot VM手写内容时,由于整个工程的代码在50万行左右,其中95%以上都是C++。我们只实现其实的精华部分即可,所以许多功能都不会实现。

不实现的功能如下:

(1)只实现C1编译器,不实现C2编译器

(2)没有指针压缩版实现

(3)堆不支持大页

(4)字节码解释器不再手写实现(PC上的效率太低,不适合生产用,但是会详细介绍)

(5)只包含Serial/Serial Old收集器,后期会实现G1,不实现Parallel和CMS等收集器

(6)不对类加载过程中的类进行合法性验证,也就是没有验证阶段

(7)不实现偏向锁和轻量级锁,直接使用重量级锁,会详细介绍偏向锁和轻量级锁

(8)线程采用NPTL 2.23版本,不兼容LinuxThreads

(9)不对一些统计做实现,如写PerfData, NMT等功能,记录GC日志等

(10)不实现SharedCDS

(11)省略SecurityManager和Protected Domain,类型安全检查约束

(12)不实现调试信息记录

(13)FlatProfiler不实现

(14)不实现一些实验性质的逻辑

(15)可省略的一些验证逻辑,如验证AdapterBlob的正确性,加上-XX:-VerifyAdapterCalls命令省略

(16)不对一些支持Java层Deprecated方法的功能进行实现,如线程的suspend和resume

(17)对默认选项为false的逻辑不实现,如UseNUMA等

(18)JNI和JVMTI选择性实现

(19)不实现vmStructs,不支持 SA(Serviceability Agent)

(20)不实现JMX、Attach及内部一些命令,如dumpheap、threaddump、jcmd及load等

当然,后续还有非常多需要补充和完善的地方,请持续关注...

5、实现路径:

大模块的实现路径如下:

内部锁

线程

二分模型

类的加载和解析

堆的简单规划

元数据区

CodeCache

模板解释器解释执行

Serial和Serial Old垃圾收集器

C1编译器

由于各个模块都是耦合紧密,相互交错,所以具体编写时会是一个循序渐进,逐步完善的过程。不会是一个模块写完再另外一个模块,需要以基本面完善点这样一个过程。

6、后续计划

在B站上免费更新一部分视频,后续有收费开课的打算。免费课程大纲如下:

手写商用Java虚拟机HotSpot,疯狂磨砺技术中-LMLPHP

手写Java虚拟机HotSpot终于要录制一系列视频啦!

有对虚拟机、Java性能故障诊断与调优等感兴趣的人可以入群讨论。

手写商用Java虚拟机HotSpot,疯狂磨砺技术中-LMLPHP

10-18 17:52