如何自己动手写Java虚拟机《自己动手写Java虚拟机》电子教材免费下载

　　Java语言于1995年首次公开发布，很快便取得了巨大的成功，成为使用最为广泛的编程语言之一。到现在，Java已经经历了20多个年头。在这期间，无论是Java语言本身还是Java虚拟机技术，都取得了长足的进步。现如今，Java依然长期占据TIOBE 网站的编程语言排行榜首。最近更是被TIOBE选为2015年度编程语言，风采可谓不减当年。

　　众所周知，Java早已不仅仅是一个单纯的语言，而是一个开放的平台。活跃在这个平台之上的编程语言除了Java之外，还有 Groovy 、Scala 、Clojure 、Jython 和JRuby等。Java虚拟机则是支持这个平台的基石。

　　市面上教授Java语言的书籍种类繁多，相比之下，介绍Java虚拟机的书籍却是凤毛麟角。这足以说明Java作为一门高级语言是多么成功（让程序员远离底层），但并不代表Java虚拟机技术不重要。恰恰相反，当Java语言掌握到一定程度时，Java虚拟机原理自然就会成为必须越过的一道鸿沟。

　　近几年，国内涌现出了一些讨论Java虚拟机技术的优秀书籍，这些书籍主要以分析OpenJDK或Oracle JDK为主。本书另辟蹊径，带领读者自己动手从零开始用Go语言编写Java虚拟机。这样做好处颇多，弥补了OpenJDK等虚拟机的不足。

　　首先，OpenJDK等虚拟机实现非常复杂。对于初学者而言，很容易陷入代码的海洋和不必要的细节之中。其次，OpenJDK等虚拟机大多用C++语言编写。C++语言非常复杂，理解起来难度很大。最后，单纯阅读代码比较乏味，缺少乐趣，而脱离代码又很难透彻讨论技术。通过自己动手编写代码，很好地避免了上述问题。看着自己实现的Java虚拟机功能逐渐增强，看到可以运行的Java程序越来越复杂，成就感非常强。总之，通过实践的方式，相信读者可以更深刻地领悟Java虚拟机的工作原理。

　　Go是Google公司于2012年推出的系统编程语言。从到硬件的距离来看，Go语言介于C和Java之间。Go的语法和C类似，但更加简洁，因此很容易学习。Go语言内置了丰富的基本数据类型，并且支持结构体，所以很适合用来实现Java虚拟机。Go支持指针，但并不支持指针运算，因此用Go编写的代码要比C代码更加安全。此外， Go还支持垃圾回收和接口等Java类语言中才有的功能，大大降低了实现Java虚拟机的难度。

　　以上是本书采用Go语言编写Java虚拟机的原因，希望读者在学习本书的过程中，可以喜欢上Go这门还很年轻的语言。

　　本书主要内容

　　全书一共分为11章，各章内容安排如下：

　　第1章：安装开发环境，讨论java命令，并编写一个类似Java的命令行程序。

　　第2章：讨论Java虚拟机如何搜索class文件，实现类路径。

　　第3章：讨论class文件结构，实现class文件解析。

　　第4章：讨论运行时数据区，实现线程私有的运行时数据区，包括线程、Java虚拟机栈、栈帧、操作数栈和局部变量表等。

　　第5章：讨论Java虚拟机指令集和解释器，实现解释器和150余条指令。

　　第6章：讨论类、对象以及线程共享的运行时数据区，实现类加载器、方法区以及部分引用类指令。

　　第7章：讨论方法调用和返回，实现方法调用和返回指令。

　　第8章：讨论数组和字符串，实现数组相关指令和字符串池。

　　第9章：讨论本地方法调用，实现Object.hashCode（）等本地方法。

　　第10章：讨论异常处理机制，实现athrow指令。

　　第11章：讨论System类的初始化过程和System.out.println（）的工作原理等，并对全书进行总结。

　　本书主要面向有一定经验的Java程序员，但任何对Java虚拟机工作原理感兴趣的读者都可以从本书获益。如前所述，本书将使用 Go语言实现Java虚拟机。书中会简要介绍Go语言的部分语法以及与Java语言的区别，但不会深入讨论。由于Go语言相对比较简单，相信任何有C系列语言（如C、C++、C#、Objective-C、Java等）经验的读者都可以轻松读懂书中的源代码。

　　本书代码经过精心调整，每一章（第1章除外）都建立在前一章的基础上，但每一章又都可以单独编译和运行。本书内容主要围绕代码对Java虚拟机展开讨论。读者可以从第1章开始，按顺序阅读本书并运行每一章的源代码，也可以直接跳到感兴趣的章节阅读，必要时再阅读其他章节。

　　Java虚拟机非常复杂，要想真正理解它的工作原理，最好的方式就是自己动手写一个。本书的目的就是带领读者按照Java虚拟机规范，从零开始，一步一步用Go语言实现一个功能逐步增强的 Java虚拟机。第1章将编写一个类似java 的命令行工具，用它来启动我们自己的虚拟机。在开始编写代码之前，需要先准备好开发环境。