10.2　Javac编译器

分析源码是了解一项技术的实现内幕最有效的手段，Javac编译器不像HotSpot虚拟机那样使用C++语言（包含少量C语言）实现，它本身就是一个由Java语言编写的程序，这为纯Java的程序员了解它的编译过程带来了很大的便利。

10.2.1　Javac的源码与调试

Javac的源码存放在JDK_SRC_HOME/langtools/src/share/classes/com/sun/tools/javac中^[1]，除了JDK自身的API外，就只引用了JDK_SRC_HOME/langtools/src/share/classes/com/sun/*里面的代码，调试环境建立起来简单方便，因为基本上不需要处理依赖关系。

以Eclipse IDE环境为例，先建立一个名为“Compiler_javac”的Java工程，然后把JDK_SRC_HOME/langtools/src/share/classes/com/sun/*目录下的源文件全部复制到工程的源码目录中，如图10-1所示。

图　10-1　Eclipse中的Javac工程

导入代码期间，源码文件“AnnotationProxy Maker.java”可能会提示“Access Restriction”，被Eclipse拒绝编译，如图10-2所示。

图　10-2　AnnotationProxyMaker被拒绝编译

这是由于Eclipse的JRE System Library中默认包含了一系列的代码访问规则（Access Rules），如果代码中引用了这些访问规则所禁止引用的类，就会提示这个错误。可以通过添加一条允许访问JAR包中所有类的访问规则来解决这个问题，如图10-3所示。

图　10-3　设置访问规则

导入了Javac的源码后，就可以运行com.sun.tools.javac.Main的main（）方法来执行编译了，与命令行中使用Javac的命令没有什么区别，编译的文件与参数在Eclipse的“Debug Configurations”面板中的“Arguments”页签中指定。

虚拟机规范严格定义了Class文件的格式，但是《Java虚拟机规范（第2版）》中，虽然有专门的一章“Compiling for the Java Virtual Machine”，但都是以举例的形式描述，并没有对如何把Java源码文件转变为Class文件的编译过程进行十分严格的定义，这导致Class文件编译在某种程度上是与具体JDK实现相关的，在一些极端情况，可能出现一段代码Javac编译器可以编译，但是ECJ编译器就不可以编译的问题（10.3.1节中将会给出这样的例子）。从Sun Javac的代码来看，编译过程大致可以分为3个过程，分别是：

解析与填充符号表过程。

插入式注解处理器的注解处理过程。

分析与字节码生成过程。

这3个步骤之间的关系与交互顺序如图10-4所示。

图　10-4　Javac的编译过程^[2]

Javac编译动作的入口是com.sun.tools.javac.main.JavaCompiler类，上述3个过程的代码逻辑集中在这个类的compile（）和compile2（）方法中，其中主体代码如图10-5所示，整个编译最关键的处理就由图中标注的8个方法来完成，下面我们具体看一下这8个方法实现了什么功能。

图　10-5　Javac编译过程的主体代码

[1]关于如何获取OpenJDK源码，请参考本书第1章。

[2]图片来源：http://openjdk.java.net/groups/compiler/doc/compilation-overview/index.html，本书对相关术语进行了翻译。