动手实现自己的 JVM——Go！（ch01）
参考张秀宏老师的《自己动手写java虚拟机》
为什么需要命令行
在 JMV 中，要运行一个 Java 文件（字节码），首先需要找到这个文件。那么，如何找到文件呢？在 Oracle 的 JVM 中，可以通过命令行传递参数来指定文件位置。这种方式的基本格式如下：
java [-option] class [args]
或者，如果是 JAR 文件：
java [-option] -jar jarfile [args]
有时，我们使用 javaw，它和 java 类似，但是它不会显示命令行窗口：
javaw [-option] class [args]
或者：
javaw [-option] -jar jarfile [args]
编写 Cmd 类
接下来，我们通过 Go 语言实现一个简单的命令行工具来模拟 JVM 启动过程。首先需要处理命令行选项，Go 提供了一个 flag 包，帮助我们解析命令行参数。
用到的核心库：
- flag：用于解析命令行参数的标准库。通过
flag包，我们可以定义各种命令行选项，例如布尔型、字符串型等，并提供默认值和说明。 - fmt：格式化输入输出的标准库，常用于打印帮助信息和命令行参数。
Cmd 类代码：
package main
// 用户处理命令行选项
import "flag"
import "fmt"
import "os"
// Cmd 结构体，保存命令行解析后的参数
type Cmd struct {
helpFlag bool // 帮助标志
versionFlag bool // 版本标志
cpOption string // 类路径选项
class string // 要运行的类
args []string // 其他命令行参数
}
// 解析命令行参数并返回 Cmd 结构体
func parseCmd() *Cmd {
cmd := &Cmd{}
flag.Usage = printUsage
// 定义命令行选项
flag.BoolVar(&cmd.helpFlag, "help", false, "print help message")
flag.BoolVar(&cmd.helpFlag, "?", false, "print help message")
flag.BoolVar(&cmd.versionFlag, "version", false, "print version and exit")
flag.StringVar(&cmd.cpOption, "classpath", "", "classpath")
flag.StringVar(&cmd.cpOption, "cp", "", "classpath")
flag.Parse()
args := flag.Args() // 获取剩余的命令行参数
if len(args) > 0 {
cmd.class = args[0] // 解析出类名
cmd.args = args[1:] // 解析出其他参数
}
return cmd
}
// 打印使用帮助信息
func printUsage() {
fmt.Printf("Usage: %s [-option] class [args...]\n", os.Args[0])
}
// 启动 JVM，模拟输出 classpath、class 和其他参数
func startJvm(cmd *Cmd) {
fmt.Printf("classpath: %s class:%s args:%v\n", cmd.cpOption, cmd.class, cmd.args)
}
主类代码
main 函数将是程序的入口。它负责解析命令行参数、输出版本信息、显示帮助信息，或者启动 JVM 模拟。
package main
import "fmt"
func main() {
cmd := parseCmd()
// 如果有版本标志，输出版本号
if cmd.versionFlag {
fmt.Println("v0.0.1")
} else if cmd.helpFlag || cmd.class == "" { // 如果需要帮助或者没有指定类名，输出帮助信息
printUsage()
} else {
startJvm(cmd) // 启动模拟 JVM
}
}
文件结构
项目的文件结构如下所示：
/your-project
├── main.go // 主要代码文件
└── README.md // 项目说明文件
编译和运行
运行结果会显示类路径、要运行的类名及其他传递的参数。
运行结果
如果一切设置正确，运行结果应该如下所示：
classpath: /path/to/classes class:MyClass args:[arg1 arg2]
总结
本章通过 Go 语言实现了一个简单的 JVM 命令行工具，模拟了如何解析命令行参数来启动 Java 类的执行。我们主要用到了以下两个库：
- flag：用于解析命令行参数。通过它，我们能够定义布尔、字符串类型的命令行选项，并根据用户输入的参数调整程序的行为。
- fmt：用于格式化输出信息，是 Go 标准库中用于打印信息的核心工具。
通过这个例子，我们了解了如何通过命令行与程序进行交互，为后续的 JVM 模拟打下了基础。
