如何编译OpenJDK17

编译OpenJDK是一项既具有挑战性又极具价值的任务，它不仅能帮助你深入理解Java虚拟机的内部机制，还能让你定制和优化JDK以满足特定需求。本文将详细介绍如何在Windows系统下编译OpenJDK 17。由于编译过程涉及多个步骤和工具，请确保你有足够的时间和系统资源来完成这项任务。

一、环境准备

1.1 安装Windows系统

首先，你需要一台运行Windows系统的计算机。建议使用Windows 10或Windows 11，因为这些系统提供了更好的兼容性和支持。确保你的系统已经安装了最新的更新和补丁，以避免在编译过程中遇到不必要的问题。

1.2 配置开发环境

编译OpenJDK 17需要一系列的开发工具和库。以下是详细的安装和配置步骤：

1.2.1 安装Visual Studio

OpenJDK 17的编译过程依赖于Microsoft Visual C++（MSVC）编译器。虽然你可以使用任何支持C++17的MSVC版本，但为了确保兼容性，建议使用Visual Studio 2019或Visual Studio 2022。

下载Visual Studio：
- 访问Visual Studio官方网站，下载适合你需求的Visual Studio版本（社区版、专业版或企业版）。
安装Visual Studio：
- 运行下载的安装包，选择“自定义安装”以便选择特定的组件。
- 在“工作负载”选项卡中，确保勾选“使用C++的桌面开发”。
- 在“单个组件”选项卡中，确保安装以下组件：
  - MSVC v142或更高版本的生成工具（用于桌面C++）
  - Windows 10 SDK（或最新版本的Windows SDK）
  - C++ CMake工具（可选，但有助于管理构建过程）
- 选择安装路径时，避免使用包含中文或空格的路径，以防止后续编译过程中出现问题。
配置环境变量：
- 安装完成后，确保环境变量VCINSTALLDIR已被正确设置，它通常指向Visual Studio的安装目录下的VC\Tools\MSVC\<version>\文件夹。
- 确保PATH环境变量包含MSVC编译器的路径，如%VCINSTALLDIR%\bin\Hostx64\x64。

1.2.2 安装Cygwin或WSL

虽然OpenJDK的编译过程不一定需要Cygwin，但某些构建脚本和工具可能依赖于Unix-like环境。作为替代方案，你可以使用Windows Subsystem for Linux（WSL），它提供了更完整的Linux环境支持。

选项1：安装Cygwin

下载Cygwin：
- 访问Cygwin官方网站，下载最新的Cygwin安装程序（如setup-x86_64.exe）。
安装Cygwin：
- 运行安装程序，选择安装目录。避免使用包含中文或空格的路径。
- 在选择软件包界面，使用搜索框找到并安装以下工具：
  - make：构建管理工具。
  - git：版本控制系统。
  - zip、unzip：压缩和解压缩工具。
  - wget：文件下载工具。
  - 其他你可能需要的工具，如vim、bash-completion等。
配置环境变量：
- 将Cygwin的bin目录（如C:\cygwin64\bin）添加到系统的PATH环境变量中，以便在命令提示符下可以直接使用Cygwin的工具。

选项2：安装WSL

启用WSL功能：
- 打开PowerShell（以管理员身份运行），输入以下命令以启用WSL：
```
wsl --install
```
- 如果你已经安装了WSL，但想安装特定的Linux发行版，可以使用：
```
wsl --install -d Ubuntu
```
配置WSL：
- 安装完成后，启动WSL终端（如Ubuntu），确保你可以访问互联网。
- 更新包管理器并安装必要的工具：
```
sudo apt update
sudo apt install build-essential git zip unzip wget
```

1.2.3 准备Boot JDK

Boot JDK是用于编译OpenJDK的Java开发工具包。编译OpenJDK 17通常需要使用JDK 11或更高版本作为Boot JDK。

下载JDK 11或更高版本：
- 访问Oracle JDK下载页面或AdoptOpenJDK（现已迁移到Eclipse Temurin），下载适合你系统的JDK版本。
安装JDK：
- 运行下载的安装包，按照提示完成安装。
配置环境变量：
- 设置JAVA_HOME环境变量，指向JDK的安装目录（如C:\Program Files\Java\jdk-11.0.11）。
- 将%JAVA_HOME%\bin添加到系统的PATH环境变量中，以便在命令提示符下可以直接使用JDK的工具。

二、获取OpenJDK 17源码

2.1 使用Git克隆源码仓库

OpenJDK 17的源码可以通过Git版本控制系统从OpenJDK的官方仓库下载。

打开命令提示符或终端：
- 如果你使用的是Cygwin，打开Cygwin终端；如果你使用的是WSL，启动WSL终端；否则，打开Windows命令提示符。
克隆OpenJDK 17源码仓库：
- 在终端中，输入以下命令以克隆OpenJDK 17的源码仓库：
```
git clone https://hg.openjdk.java.net/jdk-updates/jdk17u/jdk17u
```
- 注意：虽然URL中包含hg，但OpenJDK已经迁移到使用Git进行源码管理。如果你遇到访问问题，可以访问OpenJDK的Git镜像并使用GitHub的克隆URL。
获取完整源码：
- 进入克隆的源码目录：
```
cd jdk17u
```
- 确保所有子模块都已初始化并更新：
```
git submodule update --init --recursive
```

2.2 配置编译环境

在获取源码后，你需要配置编译环境，以便能够编译OpenJDK 17。

设置环境变量：
- 在Windows命令提示符下，你可以使用set命令设置环境变量。在Cygwin或WSL中，使用export命令。
- 设置JAVA_HOME_11（或类似名称）以指向你的Boot JDK目录（如果你使用的是JDK 11作为Boot JDK）：
```
export JAVA_HOME_11=/path/to/jdk-11
```
- 在Windows命令提示符下，你可能需要设置：
```
set JAVA_HOME_11=C:\Program Files\Java\jdk-11.0.11
```
运行配置脚本：
- 在源码根目录下，找到并运行configure脚本。在Windows上，这通常是一个批处理文件（configure.bat）或一个Shell脚本（如果你在Cygwin或WSL中）。
- 如果你在Cygwin或WSL中，运行：
```
./configure --with-boot-jdk=$JAVA_HOME_11 --with-debug-level=slowdebug --enable-dtrace --with-jvm-variants=server
```
- 参数说明：
  - --with-boot-jdk：指定用于编译的Boot JDK的路径。
  - --with-debug-level：指定调试信息的级别。slowdebug包含完整的调试信息，适合开发和调试。
  - --enable-dtrace：启用DTrace支持（如果可用）。
  - --with-jvm-variants：指定要编译的JVM变体，如server。
- 如果你在Windows命令提示符下，可能需要使用configure.bat并调整参数格式以适应Windows路径：
```
configure.bat --with-boot-jdk="C:\Program Files\Java\jdk-11.0.11" --with-debug-level=slowdebug --enable-dtrace --with-jvm-variants=server
```
解决配置过程中可能遇到的问题：
- 路径包含空格：
  - 确保所有软件的安装路径和源码路径都不包含中文或空格，以避免路径问题导致的配置失败。
- 缺少依赖项：
  - 如果配置过程中提示缺少某些依赖项，请确保你的系统已安装所有必需的开发工具和库。在WSL中，你可以使用apt来安装缺少的包。

三、编译OpenJDK 17

在完成环境配置后，接下来是实际的编译过程。

3.1 执行编译命令

在Cygwin或WSL中：
- 确保你在OpenJDK 17的源码根目录下。
- 运行make命令开始编译：
```
make images
```
- make images命令会编译整个JDK，并生成可用的JDK镜像。
在Windows命令提示符下：
- 如果你使用的是Windows原生的命令提示符，而不是Cygwin或WSL，你可能需要使用提供的批处理脚本或Makefile的Windows版本（如果有的话）。
- 通常，OpenJDK的Windows编译会通过Cygwin或WSL进行，因为Windows原生的命令行环境可能不支持所有必需的Unix-like工具和命令。

3.2 编译过程中的注意事项

内存需求：
- 编译OpenJDK需要大量的内存。建议至少有8GB的RAM，最好是16GB或更多，以避免编译过程中的内存不足问题。
编译时间：
- 编译整个OpenJDK 17源码可能需要相当长的时间，具体取决于你的硬件配置和编译选项。在高性能的机器上，编译时间可能仍然需要数小时。
并行编译：
- 为了加快编译速度，你可以使用并行编译选项。在make命令中，你可以指定并行编译的作业数，例如：
```
make images -j4
```
- 这里的-j4表示使用4个并行作业进行编译。你可以根据你的CPU核心数来调整这个值。
错误处理：
- 如果在编译过程中遇到错误，请仔细阅读错误信息。常见的错误可能与路径、权限、缺少依赖项或配置错误有关。
- 确保所有路径都是正确的，并且你有足够的权限访问和修改相关文件。
- 如果错误信息指向缺少的依赖项，请返回并安装这些依赖项。
- 如果配置选项有误，请修正配置并重新运行configure脚本。

3.3 验证编译结果

查找编译输出：
- 编译完成后，生成的JDK镜像通常位于build目录下的某个子目录中，具体路径可能因配置和编译选项而异。
- 在build/windows-x86_64-normal-server-slowdebug/images/jdk-bin（或类似路径）中，你应该能够找到编译好的JDK二进制文件。

测试编译的JDK：

为了验证编译的JDK是否正常工作，你可以运行一些简单的Java程序或使用java -version命令来检查JDK版本。

例如：

./build/windows-x86_64-normal-server-slowdebug/images/jdk-bin/bin/java -version

你应该看到类似以下的输出，显示你编译的JDK版本信息：

openjdk version "17.0.x" 202x-xx-xx
OpenJDK Runtime Environment (slowdebug build 17.0.x+xx)
OpenJDK 64-Bit Server VM (slowdebug build 17.0.x+xx, mixed mode)

四、可能遇到的问题及解决方案

4.1 路径问题

中文路径或空格：
- 确保所有路径（包括源码路径、安装路径和环境变量）都不包含中文或空格。这可以避免许多常见的编译问题。

4.2 依赖项问题

缺少必要的库或工具：
- 确保你已安装所有必需的开发工具和库。在WSL中，使用apt来安装缺少的包。在Windows上，使用Visual Studio安装器来确保所有必需的组件都已安装。

4.3 内存不足

编译过程中内存不足：
- 增加系统内存或关闭其他占用大量内存的应用程序。你也可以尝试减少并行编译的作业数来降低内存使用。

4.4 权限问题

文件权限不足：
- 确保你有足够的权限访问和修改源码目录及其子目录中的文件。在Windows上，你可能需要以管理员身份运行命令提示符。在WSL中，确保你使用的是普通用户而不是root用户（除非必要）。

4.5 编译选项问题

配置选项错误：
- 仔细检查你的configure命令和选项。确保所有路径和选项都是正确的，并且与你的系统环境相匹配。

通过遵循上述步骤和注意事项，你应该能够在Windows系统下成功编译OpenJDK 17。编译过程可能会遇到一些挑战，但通过仔细阅读错误信息和参考相关文档，你通常能够找到解决问题的方法。编译自己的JDK不仅是一个技术挑战，还能让你更深入地理解Java虚拟机的内部工作原理。

总结

在Windows系统下编译OpenJDK 17，首先需完成环境配置。随后，在Cygwin或WSL中使用make images命令开始编译，或在Windows命令提示符下使用相应批处理脚本。编译过程中需注意内存需求大、编译时间长，可通过并行编译加快速度。遇到错误时，需仔细阅读错误信息并检查路径、权限、依赖项和配置选项。编译完成后，在build目录下查找生成的JDK镜像，并通过运行Java程序或java -version命令验证编译结果。可能遇到的问题包括路径、依赖项、内存不足、权限和编译选项问题，需仔细检查和解决。