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关于java.exe是如何载入JVM

王朝java/jsp·作者佚名  2008-05-31
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将会生成如下3个项目:

HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\JavaSoft\Java Development Kit

HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\JavaSoft\Java Plug-in

HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\JavaSoft\Java Runtime Environment

同时,Java2 SDK安装程序将会把java.exe,javaw.exe,javareg.exe这3个可执行文件拷贝到winnt\system32目录下,由于winnt\system32被操作系统缺省的设置为最高优先权的PATH搜索路径,因此可保证用户在命令行任何目录下可运行java.exe来启动JVM。

那么java.exe在启动时如何确定其JRE所在的目录以及需要动态加载的链接库呢?java.exe是通过下面方式来确定的:

假如存在../jre/bin/java.dll文件,则查找../jre/lib/ jvm.cfg文件,在该文件中,第1个被列出的jvm.dll类型作为缺省值(假如在java.exe命令行指定了jvm.dll的类型,则使用指定类型)。jvm.dll类型分为hotspot,classic,server三种。假如不存在../jre/lib/jvm.cfg文件,则打印下面的错误信息:

Error: could not open 'c:\jdk1.3\jre\lib\jvm.cfg'

如不存在../jre/bin/java.dll(当运行的是winnt\system32\java.exe),则注册表将在此时发挥作用,HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\JavaSoft\Java Runtime Environment\ CurrentVersion键值所记录的实际上是winnt\system32\java.exe的版本值,该版本值只保存主、次两个版本号,如1.2,1.3等。

同时java.exe程序内部本身也有一个标识自身的版本值,如1.2、1.3等。java.exe根据自己内部的版本值和CurrentVersion值相比较,假如发现两个值相等,则将在HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\JavaSoft\Java Runtime Environment\MainVersion.MicroVersion项下获取JRE所在目录及动态链接库,这两个键的名称分别是JavaHome和RuntimeLib,MainVersion表示主版本号,MicroVersion表示次版本号。

假如java.exe内部版本值和CurrentVersion不一致,则报类似以下的错误:

Registry key 'Software\JavaSoft\Java Runtime Environment\CurrentVersion'

has value '1.2', but '1.3' is required.

意思是说,注册表当前所记载的winnt\system32\java.exe版本为1.2,但是此时运行的java.exe版本为1.3。java.exe抱怨除非注册表有1.3版的记载,否则自己无法正确定位JRE目录和jvm.dll,因此提示1.3是需要的。

这里,我们不能简单的修改注册表的CurrentVersion值来达到这个目的。一般地,当在系统中装了两套版本的Java2 SDK(如先装1.2而后又装了1.3),后面安装的Java2 SDK会将自己带的java.exe和javaw.exe拷贝到winnt\system32目录下,从而覆盖先前版本的java.exe和javaw.exe,并且在注册表中改写CurrentVersion为1.3。所以建议在安装Java2 SDK前,先卸载以前安装的版本。假如人为的修改CurrentVersion,会使得不同版本的java.exe加载与己版本不符的java.dll及jvm.dll,将引起难以预料的后果!

非凡情况:

JBuilder自己带一套JDK,在JBuilder安装完成后,JBuilder安装程序会修改CurrentVersion为自己所带JDK的版本,但不会覆盖winnt\system32下的java.exe和javaw.exe。

WebLogic自己带一套JDK,在WebLogic安装完成后,WebLogic安装程序不会修改注册表,也不会覆盖winnt\system32下的java.exe和javaw.exe。

Oracle自己带一套JDK(一般是比较低版本的,例如8.1.7仅仅带JDK 1.1.7),在Oracle安装完成后,Oracle安装程序不会修改注册表,也不会覆盖winnt\system32下的java.exe和javaw.exe。但是,Oralce安装程序会修改系统PATH变量,将自带的JRE的bin路径加入其中,且置于最前面。随着Oracle安装版本的不同,其自带JRE的JVM启动程序也不同。在笔者机器上安装的Oracle 8.1.7,其JRE就装在C:\Program Files\Oracle下,并将C:\Program Files\Oracle\jre\1.1.7\bin放在PATH变量最前,其JVM启动程序是jre.exe而非java.exe。

以上就是Java2 SDK在Windows下安装时所做的动作,这样会带来兼容性问题:

问题背景:安装Java2 SDK后,安装了JBuilder6,未修改任何PATH变量

问题1

当在操作系统中安装了JDK 1.2,其后安装了JBuilder6(自带JDK 1.3.1),这时CurrentVersion为1.3,在命令行执行java -version时,提示:

Registry key 'Software\JavaSoft\Java Runtime Environment\CurrentVersion'

has value '1.3', but '1.2' is required.

解决方法:将JDK 1.2中java.exe所在路径加入到操作系统PATH的首位,从而保证在命令行调用java时总是执行JDK 1.2中的java.exe,以使得java.exe可正确定位JRE和jvm.dll。

问题2

当在操作系统中安装了JDK 1.3.0,而后安装了JBuilder6(自带JDK 1.3.1),这时CurrentVersion为1.3,但是此1.3是指向的是JBuilder6自带的JDK 1.3.1的JRE,而非指向先前JDK 1.3.0的JRE,当在命令行执行java -version时,此时执行的是JDK 1.3.0拷贝到winnt\system32的一个java.exe副本,但打印的版本信息却是:

java version "1.3.1"

Java(TM) 2 Runtime Environment, Standard Edition (build 1.3.1-b24)

Java HotSpot(TM) Client VM (build 1.3.1-b24, mixed mode)

导致该问题的原因是java.exe只维护小数点后1位的版本号,而非2位。

解决方法:同问题1

问题3:

假如在操作系统中先安装了JDK 1.3.0,而后安装了带有与安装JDK主次版本相同的JBuilder6(带JDK 1.3.1,前两位相同),则问题1实际上被隐蔽了,没有发生的机会;而问题2的隐蔽性也很强,不轻易发觉,因为人们往往会忽略JDK的第3个版本号。

如问题2所叙,在命令行执行java,虽然是使用JDK 1.3.0的一个java.exe副本(winnt\system32目录下),而实际上却是使用JBuilder6下JDK 1.3.1的JRE及其目录结构,其结果是当我们使用Java2的extension mechanism将jar文件放到JDK 1.3.0的jre\lib\ext目录下时,发现达不到希望的效果 ? 在命令行用java启动程序时,不会自动去JDK 1.3.0的jre\lib\ext目录下去搜索jar文件,它只会去JBuilder6下JDK 1.3.1的jre\lib\ext去搜索jar文件,而JBuilder6下的JDK 1.3.1并不存在jre\lib\ext这么一个目录!

问题3极为隐蔽,除非完全对Java2 SDK的安装及class定位机制了解,一般的开发者是难以发现问题所在的。有关Java2中class定位机制,见《Java2中的class定位机制》一文。

事实上,即使仅仅在系统中存在一份JDK 1.3.0,假如在命令行运行java的话,使用的JRE目录是C:\Program Files\JavaSoft\JRE\1.3,也就是说,即使我们在c:\jdk1.3\jre\lib\ext下放置我们的extension jar,也得不到预期的结果。正确的做法是放在C:\Program Files\JavaSoft\JRE\1.3\lib\ext目录下。

解决方法:同问题1

综上所叙,强烈建议将%JDK_HOME%\bin目录放在Windows操作系统的PATH变量的首位,以避免潜在的问题。

而在UNIX下,则完全不存在类似Windows操作系统上的问题。

我们在命令下执行的java是/bin/java

$which java

$/bin/java

而/bin是到/usr/bin的链接,也就是说/bin/java实际上是/usr/bin/java

而/usr/bin/java实际上链接到/usr/java/bin/java,/usr/java是到/usr/java1.2的链接(Solaris 7或更高系统内置JDK 1.2),所以我们实际上执行的java是

/usr/java1.2/bin/java

根据UNIX上的情况,java在运行时实际上总是可以用../jre/lib/sparc/libjava.so和../jre/lib/sparc/libjvm.so来找到这2个文件,前者类似于Windows下的java.dll,而后者类似于Windows下的jvm.dll。所以java也总是可以确定自己JRE的目录。

Windows和UNIX上用到的动态链接库,实际上在Sun的文档中称为optional package's native code binaries,optional pakage实际上即为extension mechanism classes,详见《Java2中的class定位机制》。

要更改UNIX上java的版本,更改/usr/java的链接是其中一个方法,具体可参见JDK在UNIX上的安装介绍。

补充:(2002-12-23)

Windows如何定位Plug-in

根据在PATH环境变量中找到的java.exe的版本号,到HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\JavaSoft\Java Plug-in下寻找对应版本的Java Plug-in,在HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\JavaSoft\Java Plug-in下可以有多个版本的Plug-in存在。

不依靠HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\JavaSoft\Java Development Kit的CurrentVersion值和HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\JavaSoft\Java Runtime Environment的CurrentVersion值来定位应该使用哪个版本的Java Plug-in。

 
 
 
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