附录A 在Windows系统下编译OpenJDK 6
附录A 在Windows系统下编译OpenJDK 6
这是本书第1版中介绍如何在Windows下编译OpenJDK 6的例子，里面的部分内容现在已经过时了 （例如安装Plug部分），但对在Windows上构建安装环境和进行较老版本的OpenJDK编译还是有一定参考意义的，所以笔者并没有把它删除，而是挪到附录之中。
A.1 获取JDK源码
首先确定要使用的JDK版本，OpenJDK 6和OpenJDK 7都是开源的，源码都可以在它们的主页 （http://openjdk.java.net/）上找到。OpenJDK 6的源码其实是从OpenJDK 7的某个基线中引出的，然后剥离JDK 1.7相关的代码，从而得到一份可以通过TCK 6的JDK 1.6实现，因此直接编译OpenJDK 7会更加“原汁原味”一些，其实这两个版本的编译过程差异并不大。
获取源码有两种方式：一是通过Mercurial代码版本管理工具从Repository中直接取得源码 （Repository地址：http://hg.openjdk.java.net/jdk7/jdk7），这是最直接的方式，从版本管理中看变更轨迹比看什么Release Note都来得实在，不过太麻烦了一些，尤其是Mercurial远不如SVN、ClearCase或CVS之类的版本控制工具那样普及；另外一种就是直接下载官方打包好的源码包了，可以从Source Releases页面（地址：http://download.java.net/openjdk/jdk7/）取得打包好的源码，一般来说大概一个月左右会更新一次，虽然不够及时，但的确方便了许多。笔者下载的是OpenJDK 7 Early Access Source Build b121版，2010年12月9日发布的，大概81.7MB，解压出来约308MB。
A.2 系统需求
如果可能，笔者建议尽量在Linux或Solaris上构建OpenJDK，这要比在Windows平台上轻松许多， 而且网上能找到的资料绝大部分都是在Linux上编译的。如果一定要在Windows平台上编译，建议读者认真阅读一下源码中的README-builds.html文档（无论在OpenJDK网站上还是在下载的源码包里面都有这份文档），因为编译过程中需要注意的细节非常多。虽然不至于像文档上所描述的“Building the source code for the JDK requires a high level of technical expertise.Sun provides the source code primarily for technical experts who want to conduct research（编译JDK需要很高的专业技术，Sun提供JDK源码是为了供技术专家进行研究之用）”那么夸张，但是如果读者是第一次编译，那在上面耗费一整天乃至更多的时间都很正常。
笔者在本次实战中演示的是在32位Windows 7平台下编译x86版的OpenJDK（也就是32位的JDK），如果需要编译x64版，那毫无疑问也需要一个64位的操作系统。另外编译涉及的所有文件都必须存放在NTFS格式的文件系统中，因为FAT32格式无法支持大小写敏感的文件名。官方文档上写道： 编译至少需要512MB的内存和600MB的磁盘空间。如果读者耐心很好的话，512MB的内存也可以凑合使用，不过600MB的磁盘空间仅仅是指存放OpenJDK源码和相关依赖项的空间，要完成编译，600MB 肯定是无论如何都不够的。这次实战中所下载的工具、依赖项、源码，全部安装、解压完成最少（“最少”是指只下载C++编译器，不下载VS的IDE）需要1GB的空间。
对系统的最后一点要求就是所有的文件，包括源码和依赖项目，都不要放在包含中文或空格的目录里面，这样做不是一定不可以，只是这样会为后续建立CYGWIN环境带来很多额外的工作。这是由于Linux和Windows的磁盘路径差别所导致的，我们也没有必要自己给自己找麻烦。
A.3 构建编译环境
准备编译环境的第一步是安装一个CYGWIN^1。这是一个在Windows平台下模拟Linux运行环境的软件，提供了一系列的Linux命令支持。需要CYGWIN的原因是，在编译中要使用GNU Make来执行Makefile文件（C/C++程序员肯定很熟悉，如果只使用Java，那把这个东西当成C++版本的ANT看待就可以了）。安装CYGWIN时不能直接默认安装，因为表A-1中所示的工具都不会进行默认安装，但又是编译过程中需要的，因此要在图A-1所示的安装界面中进行手工选择。
CYGWIN安装时的定制包选择界面如图A-1所示。
建立编译环境的第二步是安装编译器。JDK中最核心的代码（Java虚拟机及JDK中Native方法的实现等）是使用C++语言及少量的C语言编写的，官方文档中说它们的内部开发环境是在Microsoft Visual Studio C++2003（VS2003）中进行编译的，同时也是在Microsoft Visual Studio C++2010（VS2010）中测试过的，所以最好只选择这两个编译器之一进行编译。如果选择VS2010，那么要求在编译器之中已经包含了Windows SDK v 7.0a，否则可能还要自己去下载这个SDK，并且更新PlatformSDK目录。由于笔者没有购买Visual Studio 2010的IDE，所以仅下载了VS2010 Express中提取出来的C++编译器，这部分是免费的，但单独安装好编译器比较麻烦。建议读者选择使用整套Visual Studio C++2010或Visual Studio C++2010 Express版进行编译。
需要特别注意的一点是：CYGWIN和VS2010安装之后都会在操作系统的PATH环境变量中写入自己的bin目录路径，必须检查并保证VS2010的bin目录在CYGWIN的bin目录之前，因为这两个软件的bin 目录之中各自都有一个连接器“link.exe”，但是只有VS2010中的连接器可以完成OpenJDK的编译。
准备JDK编译环境的第三步就是下载一个已经编译好的JDK。这听起来也许有点滑稽——要用鸡蛋孵小鸡还真得必须先养一只母鸡呀？但仔细想想，其实这个步骤很合理：因为JDK包含的各个部分（Hotspot、JDK API、JAXWS、JAXP……）有的是使用C++编写的，而更多的代码则是使用Java自身实现的，因此编译这些Java代码需要用到一个可用的JDK，官方称这个JDK为Bootstrap JDK。而编译OpenJDK 7的话，Bootstrap JDK必须使用JDK6 Update 14或之后的版本，笔者选用的是JDK6 Update 21。
最后一个步骤是下载一个Apache ANT，JDK中Java代码部分都是使用ANT脚本进行编译的，ANT 版本要求在1.6.5以上，这部分是Java的基础知识，对本书的读者来说应该没有难度，笔者不再详述。
A.4 准备依赖项
前面说过，OpenJDK中开放的源码并没有达到100%，还有极少量的无法开源的产权代码存在。 OpenJDK承诺日后将逐步使用开源实现来替换掉这部分产权代码，但至少在今天，编译JDK还需要这部分闭源包，官方称之为“JDK Plug”[^2]，它们从前面的Source Releases页面就可以下载到。Windows平台的JDK Plug是以Jar包的形式提供的，通过下面这条命令可以安装它：
1 | java –jar jdk-7-ea-plug-b121-windows-i586-09_dec_2010.jar |
运行后将会显示图A-2所示的协议，点击“ACCEPT”接受协议，然后把Plug安装到指定目录即可。 安装完毕后建立一个环境变量ALT_BINARY_PLUGS_PATH，变量值为此JDK Plug的安装路径，后面编译程序时需要用到它。
除了要用到JDK Plug外，编译时还需要引用JDK的运行时包，这是编译JDK中用Java代码编写的那部分所需要的，如果仅仅是想编译一个HotSpot虚拟机则可以不用。官方文档把这部分称为Optional Import JDK，可以直接使用前面Bootstrap JDK的运行时包。我们需要建立一个名为ALT_JDK_IMPORT_PATH的环境变量指向JDK的安装目录。
然后，安装一个大于2.3版的FreeType[^3]，这是一个免费的字体渲染库，JDK的Swing部分和JConsole这类工具会用到它。安装好后建立两个环境变量ALT_FREETYPE_LIB_PATH和ALT_FREETYPE_HEADERS_PATH，分别指向FreeType安装目录下的bin目录和include目录。另外还有一点是官方文档没有提到但必须要做的事情，那就是把FreeType的bin目录加入PATH环境变量中。
接着，下载Microsoft DirectX 9.0 SDK（Summer 2004），安装后大约有298MB，在微软官方网站上搜索一下就可以找到下载地址，它是免费的。安装后建立环境变量ALT_DXSDK_PATH指向DirectX 9.0 SDK的安装目录。
最后，寻找一个名为MSVCR100.DLL的动态链接库，如果读者在前面安装了全套的Visual Studio 2010，那这个文件在本机就能找到，否则上网搜索一下也能找到单独的下载地址，大概有744KB。建立环境变量ALT_MSVCRNN_DLL_PATH指向这个文件所在的目录。如果读者选择的是VS2003，这个文件名应当为MSVCR73.DLL，应该在很多软件中都包含有这个文件，如果找不到的话，前面下载的Bootstrap JDK的bin目录中应该也有一个，直接拿来用吧。
A.5 进行编译
现在需要下载的编译环境和依赖项目都准备齐全了，最后我们还需要对系统做一些设置以便编译能够顺利通过。
首先执行VS2010中的VCVARS32.BAT，这个批处理文件的目的主要是设置INCLUDE、LIB和PATH这几个环境变量，如果和笔者一样只是下载了编译器，则需要手工设置它们。各个环境变量的设置值可以参考下面给出的代码清单A-1中的内容。批处理运行完之后建立ALT_COMPILER_PATH环境变量，让Makefile知道在哪里可以找到编译器。
再建立ALT_BOOTDIR和ALT_JDK_IMPORT_PATH两个环境变量指向前面提到的JDK 1.6的安装目录。建立ANT_HOME指向Apache ANT的安装目录。建立的环境变量很多，为了避免遗漏，笔者写了一个批处理文件以供读者参考，如代码清单A-1所示。
1 | SET ALT_BOOTDIR=D:/_DevSpace/JDK 1.6.0_21 |
最后还需要进行两项调整，官方文档没有说明这两项，但是必须要做完才能保证编译过程的顺利完成：一是取消环境变量JAVA_HOME，这点很简单；另外一项是尽量在英文的操作系统上编译。估计大部分读者会感到比较为难吧？如果不能在英文的系统上编译就把系统的文字格式调整为“英语（美国）”，在控制面板-区域和语言选项的第一个页签中可以设置。如果这个设置还不能更改就建立一个BUILD_CORBA环境变量，将其值设置为false，取消编译CORBA部分。否则Java IDL（idlj.exe）为 *.idl文件生成CORBA适配器代码的时候会产生中文注释，而这些中文注释会因为字符集的问题而导致编译失败。
完成了上述烦琐的准备工作之后，我们终于可以开始编译了。进入控制台（Cmd.exe）后运行刚才准备好的设置环境变量的批处理文件，然后输入bash进入Bourne Again Shell环境（习惯sh或ksh的读者请自便）。如果JDK的安装源码中存在jdk_generic_profile.sh这个Shell脚本，先执行它，笔者下载的OpenJDK 7 B121版没有这个文件了，所以直接输入make sanity来检查我们前面所做的设置是否全部正确。如果一切顺利，几秒钟之后会有类似代码清单A-2所示的输出。
1 | D:\jdkBuild\openjdk7>bash |
Makefile的Sanity检查过程输出了编译所需的所有环境变量，如果看到“Sanity check passed.”则说明检查过程通过了，可以输入“make”执行整个Makefile，然后就去喝个下午茶再回来了。笔者Core i5/4GB RAM的机器编译整个JDK大概需要半个小时的时间。如果失败则需要根据系统输出的失败原因，回头再检查一下对应的设置。最好在下一次编译之前先执行“make clean”来清理掉上次编译遗留的文件。
编译完成之后，打开OpenJDK源码下的build目录，看看是不是已经有一个编译好的JDK在那里等着了？执行一下“java-version”，看到以自己机器命名的JDK了吧？很有成就感吧？
[^2]: 在2011年，JDK Plug已经不再需要了，但在笔者写本次实战使用的2010年12月9日发布的OpenJDK b121版时还是需要这些JDK Plug的。
[^3]: FreeType主页：http://www.freetype.org/。