JVM源码分析：深入剖析java.c文件中JavaMain方法中InitializeJVM的实现

经过前文《从JDK源码级深入剖析main方法的运行机制》的分析，我们知道了实现JavaMain方法的四个主要步骤：

1. 初始化Java虚拟机

2. 加载主运行类

3. 通过加载的主运行类，获取main方法

4. 调用main函数

下面，我们首先来看一下初始化Java虚拟机的具体实现细节。

上代码：

static jboolean InitializeJVM(JavaVM **pvm, JNIEnv **penv, InvocationFunctions *ifn)
{
    JavaVMInitArgs args;
    jint r;
   //使用memset函数将args变量的所有字节都设置为0
    memset(&args, 0, sizeof(args));
    args.version  = JNI_VERSION_1_2;
    args.nOptions = numOptions;
    args.options  = options;
    args.ignoreUnrecognized = JNI_FALSE;
   //如果启用了跟踪启动器，则打印JavaVM参数信息
    if (JLI_IsTraceLauncher()) {
        int i = 0;
        printf("JavaVM args:\n    ");
        printf("version 0x%08lx, ", (long)args.version);
        printf("ignoreUnrecognized is %s, ",
               args.ignoreUnrecognized ? "JNI_TRUE" : "JNI_FALSE");
        printf("nOptions is %ld\n", (long)args.nOptions);
        for (i = 0; i < numOptions; i++)
            printf("    option[%2d] = '%s'\n",
                   i, args.options[i].optionString);
    }
   //创建Java虚拟机，CreateJavaVM由LoadJavaVM初始化
    r = ifn->CreateJavaVM(pvm, (void **)penv, &args); 
    JLI_MemFree(options);
    return r == JNI_OK;
}

我们来到src\java.base\windows\native\libjli\java_md.c文件中的LoadJavaVM方法实现：

jboolean LoadJavaVM(const char *jvmpath, InvocationFunctions *ifn)
{
    HINSTANCE handle;

    JLI_TraceLauncher("JVM path is %s\n", jvmpath);

    /*
LoadMSVCRT()函数是用来加载MSVCRT库的。
MSVCRT是Microsoft Visual C++ Runtime Library的缩写，
它是在Windows操作系统中提供C/C++运行时库的标准库。
这个库包含了许多常用的函数，如字符串处理、数学计算、文件操作等。
通过加载这个库，程序可以使用这些函数，从而简化代码的编写。
     */
    LoadMSVCRT();

    /* 加载JVM的DLL文件*/  
    if ((handle = LoadLibrary(jvmpath)) == 0) {
        JLI_ReportErrorMessage(DLL_ERROR4, (char *)jvmpath);
        return JNI_FALSE;
    }

    /* 获取JNI_CreateJavaVM方法地址*/
    ifn->CreateJavaVM =
        (void *)GetProcAddress(handle, "JNI_CreateJavaVM");  //
    /* 获取JVM默认的初始化参数*/
    ifn->GetDefaultJavaVMInitArgs =
        (void *)GetProcAddress(handle, "JNI_GetDefaultJavaVMInitArgs");
    if (ifn->CreateJavaVM == 0 || ifn->GetDefaultJavaVMInitArgs == 0) {
        JLI_ReportErrorMessage(JNI_ERROR1, (char *)jvmpath);
        return JNI_FALSE;
    }

    return JNI_TRUE;
}

在src\hotspot\share\prims\jni.cpp中，我们找到了JNI_CreateJavaVM方法的具体实现：

_JNI_IMPORT_OR_EXPORT_ jint JNICALL JNI_CreateJavaVM(JavaVM **vm, void **penv, void *args) {
  jint result = JNI_ERR;
  // On Windows, let CreateJavaVM run with SEH protection
#if defined(_WIN32) && !defined(USE_VECTORED_EXCEPTION_HANDLING)
  __try {
#endif
    //创建Java虚拟机的内部实现方法
    result = JNI_CreateJavaVM_inner(vm, penv, args); 
#if defined(_WIN32) && !defined(USE_VECTORED_EXCEPTION_HANDLING)
  } __except(topLevelExceptionFilter((_EXCEPTION_POINTERS*)_exception_info())) {
    // Nothing to do.
  }
#endif
  return result;
}

继续找到JNI_CreateJavaVM_inner方法的实现，我们终于找到了创建Java虚拟机的代码实现：

static jint JNI_CreateJavaVM_inner(JavaVM **vm, void **penv, void *args) {
 //下面这些代码是设置创建Java虚拟机相关方法的函数指针
  HOTSPOT_JNI_CREATEJAVAVM_ENTRY((void **) vm, penv, args);
  jint result = JNI_ERR;
  DT_RETURN_MARK(CreateJavaVM, jint, (const jint&)result);
 ...
 //以下两个if代码是确保只有一个线程可以创建Java虚拟机
  if (Atomic::xchg(&vm_created, IN_PROGRESS) != NOT_CREATED) {
    return JNI_EEXIST;   // already created, or create attempt in progress
  }
  if (Atomic::xchg(&safe_to_recreate_vm, 0) == 0) {
    return JNI_ERR;
  }
  ...
 //创建Java虚拟机具体实现
  result = Threads::create_vm((JavaVMInitArgs*) args, &can_try_again); 
 //以下代码是将当前线程的Java虚拟机环境与主虚拟机环境绑定，并将创建完成的信息标记为已完成
  JavaThread *thread = JavaThread::current();
  assert(!thread->has_pending_exception(), "should have returned not OK");
  *vm = (JavaVM *)(&main_vm);
  *(JNIEnv**)penv = thread->jni_environment();
  Atomic::release_store(&vm_created, COMPLETE);
  ...
   return result;
}

以上，通过方法的层层调用，我们找到了创建Java虚拟机具体实现的方法Threads::create_vm((JavaVMInitArgs*) args, &can_try_again)，由于里面内容太多，我们放到下一节再细讲。