Mini-jvm

使用 Java 8 实现 JVM

特性

元循环(Metacircular)

mini-jvm on mini-jvm on hotspot. 可以在 mini-jvm 里运行 mini-jvm .

$ java -jar jvm-core/target/mini-jvm.jar -jar jvm-core/target/mini-jvm.jar -jar test.jar
# Hello World!

动机

1. 尝试了解 JVM 原理, Learning by doing
2. 纸上得来终觉浅, 实践
3. 用简单的代码帮助 Javaer 理解 JVM

快速体验 [Macos 用户]

Hello world

brew tap guxingke/repo && brew install mini-jvm

cat <<EOF > HelloWorld.java
public class HelloWorld {
  public static void main(String[] args) {
    if (args.length == 0) {
      System.out.println("hello");
      return;
    }

    for(int i = 0; i < args.length; i ++) {
      System.out.println(args[i]);
    }
  }
}
EOF

javac HelloWorld.java

# no args
mini-jvm HelloWold
# => hello

# with program args
mini-jvm HelloWold hello mini-jvm
# =>  hello
# =>  mini-jvm

# 输入 mini-jvm -help 了解更多.

彩蛋 1 , 理解 JVM 基于栈的解释器.

cat <<EOF > Sum10.java
public class Sum10 {
  public static void main(String[] args) {
    int sum = sum10();
    System.out.println(sum);
  }
  
  public static int sum10() {
    int sum = 0;
    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
      sum += i;
    }
    return sum;
  }
}
EOF

javac Sum10.java
java Sum10
# => 55

# 生成类汇编语言
# mini-jvm --bc [classfile] [method]
mini-jvm --bc Sum10.class sum10 > sum10.bc

# 解释上一步生成的 sum10.bc
# mini-jvm -- [bytecode file]
mini-jvm -- sum10.bc
# => 55

# ================================

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需要自行下载打包. Dev

规划

• Class 文件解析 90%
• 字节码执行 90%
• 类加载 90%
• 方法调用 90%
• 实例化 90%
• Native 方法 90%
• 异常处理 60%
• self-booting 70%

局限

1. 不实现 GC
2. 不实现多线程

变更记录

• 实现了元循环(Metacircular)
• 反射特性基本可用
• 增加简单的调试器 bin/jdb.
• 支持 Lambda 调用, closure, currying 可用.
• Hello World 级别可用

个人记录

• 如何构建你自己的 JVM (2) Hello World
• 如何构建你自己的 JVM (1) 解释器
• 如何构建你自己的 JVM (0) 概述
• 用 Java 实现一个简单的虚拟机 ?

建议

• 在JDK1.8.0_121环境下发现编译不过的情况，详情见#25，本项目的目的是学习JVM，为了项目足够小，清晰和易于理解，并不打算做各种适配工作，建议大家在MacOSX，Maven 3.3+,JDK 1.8.0_192+下学习；

参考

• The Java® Virtual Machine Specification
• JVM 字节码从入门到精通
• 自己动手写Java虚拟机