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编译JDK源码并调试Native方法

PPLong2022/6/15大约 3 分钟学习

编译JDK源码并调试Native方法

在学习反射的过程中核心方法Native反射的invoke0方法是Native的，还想多研究一下C层的代码，于是开始捣鼓如何调试JDK源码中Native方法。

概要：编译自己的JDK源码、通过Clion与IDEA调试Native方法

编译JDK源码

个人环境
Linux: 5.10.121-1-MANJARO
gcc/g++: 12.1.0
Java:
java version "1.7.0_80"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.7.0_80-b15)
Java HotSpot(TM) Server VM (build 24.80-b11, mixed mode)

准备

下载JDK源码

注意是要下载JDK SourceCode 而非是DevelopmentKit 之类的
由于JDK8版本的编译在我的Manjaro上屡次出错（这里之后会提到），我将待编译的JDK版本暂时提升到15，先编译高版本的。这里下载 OpenJDK 15

当然这里还有另外一种方式，通过Mercurial的hg clone下载，不过更有效的是针对老版本的JDK8之类的，先hg clone 指定的JDK版本，再sh get_source.sh去获取指定的内容

环境配置

由于AUR中已经有比较全面的编译工具base-devel，所以这里只需要再安装一个ccache即可

编译

sh configure --disable-warnings-as-errors --enable-debug --with-jvm-variants=server --with-boot-jdk=/home/pplong/.jdks/corretto-15.0.2

成功后再make images或make all

make images

即可得到源码

错误

编译JDK8时不论是什么版本一直会出现这样的报错，我猜应该是gcc和g++的版本过高导致warning被当成error对待，但是换成gcc 7时也不能成功编译，出现同样的错误，不知道是哪里依赖缺失？

## Starting langtools
Compiling 2 files for BUILD_TOOLS
/opt/SourceCode/jdk8u60/langtools/src/share/classes/com/sun/tools/javac/parser/JavacParser.java:310: 错误: 找不到符号
        return tk.accepts(S.token(lookahead + 1).kind);
                                                ^
  符号:   变量 kind
  位置: 类 Token
/opt/SourceCode/jdk8u60/langtools/src/share/classes/com/sun/tools/javac/parser/JavacParser.java:318: 错误: 找不到符号
        return tk1.accepts(S.token(lookahead + 1).kind) &&
                                                 ^
  符号:   变量 kind
  位置: 类 Token
/opt/SourceCode/jdk8u60/langtools/src/share/classes/com/sun/tools/javac/parser/JavacParser.java:319: 错误: 找不到符号

这个问题以后还有待解决

安装

在IDEA ProjectStucture中进行如下设置，添加编译好的JDK，注意路径

image-20220615121115012
image-20220615121115012

不过这个时候无法查看和修改源码，需要在设置中切换源码目录，删除掉原有的SourcePath并且添加该源码主目录下src文件夹

image-20220615121346567
image-20220615121346567

快速编译

在IDEA中修改源码文件后，重新在源码主目录中进行make images(因为不是全量编译了，只编译更改的部分，所以很快)，再次运行项目便能实现源码的更改

调试

前置

项目的JDK必须与Clion中打开的源码目录相同

public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException {
        Class<Obj> objClass = Obj.class;
        Obj obj = objClass.newInstance();
        Method go = objClass.getMethod("go");
        go.invoke(obj); // break point
        System.out.println("finish");
    }
源码断点
源码断点

在native方法invoke0中断点，并且相应的在Clion中对应的方法断点

image-20220615122322598
image-20220615122322598

开始

需要调试Java项目到对应的断点，然后项目目录内命令行 jps查看对应的进程，找到类名与当前断点类相同的进程（若是源码类，可能出现unknown）

在Clion项目下Ctrl + alt + 5 attach to process，将Clion依附到正在执行的进程中，这一步可能会报错，ptrace permissioin not permitted之类的，需要echo 0 | sudo tee /proc/sys/kernel/yama/ptrace_scope设置一下ptrace_scope

然后再在Java项目中深入断点，这样便成功进入到C层的项目中并且可以进行断点调试。

📖 参考文章

🔗 Biliblii - CodeSheep - JDK都没手动编译过，敢说自己是Java程序员吗？实战编译Java源码（JDK源码,JVM）视频教程
🔗 Youtube - recipeNoD002 - Debugging JNI code with IntelliJ/CLion

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