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在.NET平臺(tái)運(yùn)行Java程序-IKVM.NET入門

2024-07-10 13:12:00
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供稿：網(wǎng)友
摘要

　　ikvm.net是一個(gè)針對(duì)mono和微軟.net框架的java實(shí)現(xiàn)，其設(shè)計(jì)目的是在.net平臺(tái)上運(yùn)行java程序。本文將比較詳細(xì)的介紹這個(gè)工具的原理、使用入門（如何java應(yīng)用轉(zhuǎn)換為.net應(yīng)用、如何在java中開發(fā).net應(yīng)用），希望能給大家?guī)眢@喜。

一、介紹

　　ikvm.net是一個(gè)針對(duì)mono和微軟.net框架的java實(shí)現(xiàn)，其設(shè)計(jì)目的是在.net平臺(tái)上運(yùn)行java程序。它包含了以下的組建：
* 一個(gè)用.net實(shí)現(xiàn)的java虛擬機(jī)
* 一個(gè)java類庫的.net實(shí)現(xiàn)
* 致力于在java和.net之間交互的工具

二、ikvm.net的組件

　　ikvm.net包含以下的部分:
* ikvm.runtime.dll: vm運(yùn)行時(shí)和所有支持代碼。它包括以下的功能：
   byte code jit 編譯器和驗(yàn)證器: 使用jit將java byte code編譯為cil（c中間語言）。
   對(duì)象模式映射結(jié)構(gòu): 將.net中的system.object，system.string，system.exception映射為java代碼中的java.lang.object， java.lang.string，java.lang.throwable。
   管理本地方法（在classpath中）的.net重新實(shí)現(xiàn)。
* ikvm.gnu.classpath.dll: 被編譯的gnu classpath版本，它是由自由軟件基金會(huì)實(shí)現(xiàn)的java類庫和一些ikvm.net附加代碼組成的。注意：這里的gnu classpath不是ikvm.net的一部分，但是前者被用在ik.vm.net中。
* ikvm.jni.[mono|clr-win32].dll: 通過實(shí)現(xiàn)jni接口管理c++匯編。作為一個(gè)可選部分，只在程序使用自己的本地庫時(shí)才被用到。而對(duì)于純java程序來講是不會(huì)被用到的。
* ikvm.exe: 與java.exe很類似的啟動(dòng)執(zhí)行程序（動(dòng)態(tài)模式）。
* ikvmc.exe: 靜態(tài)編譯器，被用來編譯java類和jar使其成為.net匯編（靜態(tài)模式）。
* ikvmstub.exe: 一個(gè)從.net匯編生成存根類的工具，就如javap一樣反編譯.net匯編。ikvm.net了解如何存根并用實(shí)際的.net類型引用替換對(duì)存根的引用。
* ikvm.awt.winforms.dll: 非常有限的零散awt實(shí)現(xiàn)。

二、項(xiàng)目狀態(tài)

　　此項(xiàng)目目前正在開發(fā)，將最大化實(shí)現(xiàn)與jdk1.4的兼容，但是仍存在一些漏洞（尤其在classpth api中）。
* awt和swing還未有功能。
* 安全性是ikvm平臺(tái)的一個(gè)大遺漏。此問題將依靠.net平臺(tái)提供的舊有的、但功能強(qiáng)大的安全模式而被解決。 雖然這樣，目前項(xiàng)目已具備能成功運(yùn)行大型java項(xiàng)目的能力。

三、ikvm原理

1．如何替換jvm

　　ikvm應(yīng)用包含了采用.net實(shí)現(xiàn)的java虛擬機(jī)。在一些場(chǎng)合，我們可以用它替換掉java。例如： java -jar myapp.jar 將被替換為 ikvm -jar myapp.jar。

2．在.net應(yīng)用中使用java類庫

　　ikvm.net包含ikvmc，這個(gè)在java bytecode與.net中間語言的轉(zhuǎn)換器。如果我們使用一個(gè)被用在.net平臺(tái)的java庫的話， 運(yùn)行ikvmc –target:library mylib.jar（mylib.jar在這里指代我們的jar文件）來生成mylib.dll。例如apache fop項(xiàng)目是一個(gè)開源的xsl-fo處理器項(xiàng)目，它使用java語言編寫的用于從xml生成pdf文檔。使用ikvm.net技術(shù)，我們可以將apache fop用在任何的.net應(yīng)用中。這樣在開發(fā).net應(yīng)用的同時(shí)利用ikvm便可以使用java開源項(xiàng)目這個(gè)免費(fèi)的軟件倉庫。盡管在ikvm.net沒有提供在.net中使用的java編譯器，但是我們可用開源的jikes編譯器將java源代碼編譯為jvm bytecode，然后使用ikvmc –target:exe myapp.jar來生產(chǎn).net執(zhí)行文件。我們甚至可以通過包含ikvmstub應(yīng)用的方式在我們的java代碼中用.net api。

四、ikvm使用入門

1．系統(tǒng)準(zhǔn)備

windows平臺(tái)：microsoft .net framework 1.1 sdk
windows或者linux平臺(tái)：mono framework 1.0

2．開始安裝

　　在windows和linux平臺(tái)上安裝過程是相同的，在下載二進(jìn)制發(fā)布版后，將文件解壓縮。打開命令或者shell窗口，cd進(jìn)入ikvm/bin目錄，執(zhí)行ikvm。如果我們操作正確的話，我們將看到以下的輸出：

usage: ikvm [-options] <class> [args...] (to execute a class) or ikvm -jar [-options] <jarfile> [args...] (to execute a jar file) ...

　　為了方便使用，我們可將ikvm/bin目錄加入到系統(tǒng)path。現(xiàn)在我們將使用ikvm就像使用jvm一樣，并不需要配置。如果我們需要在.net或者mono環(huán)境下使用ikvm，請(qǐng)仔細(xì)閱讀下面的文字說明：

* 首先下載jikes編譯器。如果我們計(jì)劃開發(fā)在java中開發(fā)代碼 運(yùn)行于.net環(huán)境的話，我們將要一個(gè)java編譯器。ikvm.net沒有提供這個(gè)編譯器，所以我們需要能生成標(biāo)準(zhǔn)java類文件的編譯器。jlikes是一個(gè)好選擇，它是一個(gè)優(yōu)秀的開源項(xiàng)目，并應(yīng)用在多種平臺(tái)。當(dāng)然sun提供的jdk也很好。

* 在windows的全局匯編緩沖區(qū)中安裝ikvm dll。在windows中運(yùn)行基于ikvm dll的.net應(yīng)用程序時(shí)，.net框架必須定位這些dll的位置。系統(tǒng)首先在全局匯編緩沖區(qū)中查找，然后再當(dāng)前目錄中查找。如果我們想不在當(dāng)前目錄中安裝這些dll文件的話，我們就要將它們安裝在全局匯編緩沖區(qū)中：在windows控制面板中訪問.net框架配置，增加一個(gè)匯編緩沖區(qū)。我們至少要安裝ikvm.gnu.classpath.dll和ikvm.runtime.dll。

3．設(shè)置環(huán)境

　　在我們開始編寫代碼之前需要準(zhǔn)備一下我們的環(huán)境，添加以下路徑到系統(tǒng)path環(huán)境變量中：
* 包含ikvm執(zhí)行文件的目錄。
* 包含c#編譯器（在windows/mono中為csc）的目錄，通常在windows中為c:/windows/microsoft.net/framework/v1.1.4322。
* 包含java編譯器（javac或者jikes）的目錄。

4．動(dòng)態(tài)執(zhí)行java應(yīng)用程序

　　ikvm.net包括了一個(gè)c#實(shí)現(xiàn)的java虛擬機(jī)。我們可以從一個(gè)例子開始——進(jìn)入ikvmroot/samples/hello目錄，編譯示例程序：

javac hello jar cfm hello.jar manifest.mf hello.class

　　現(xiàn)在，在使用javac編譯了hello類后，我們使用ikvm運(yùn)行此類：

ikvm hello

　　這個(gè)命令將啟動(dòng)ikvm，ikvm查找名為hello.class的文件。如果找到，則將其裝載并動(dòng)態(tài)執(zhí)行bytecode。此時(shí)hello程序?qū)⒁笪覀冚斎朊郑笪覀儗⒖吹揭粋€(gè)問候信息。

　　如果在上面的過程中發(fā)生問題，請(qǐng)檢查下面的地方：
* 檢查命令行： ikvm像java一樣需要我們輸入正確的類名。
* 如果ikvm報(bào)告classnotfoundexception，請(qǐng)檢查classpath環(huán)境變量是否被設(shè)置。如果被設(shè)置，請(qǐng)清除classpath或者將當(dāng)前目錄加入到classpath中以使ikvm能夠在當(dāng)前目錄中找到類。

如果運(yùn)行jar文件，我們可鍵入：

ikvm -jar hello.jar

提示：詳細(xì)的命令行選項(xiàng)可以參考ikvm手冊(cè)。

5．將java程序轉(zhuǎn)換為.net程序

　　ikvm.net包含ikvmc這個(gè)能夠?qū)ar文件轉(zhuǎn)換為.net的dll庫文件和exe應(yīng)用的工具。下面我們將學(xué)習(xí)如何將java應(yīng)用轉(zhuǎn)換為一個(gè).net執(zhí)行文件：

　　進(jìn)入ikvmroot/samples/hello目錄輸入以下命令：

ikvmc hello.jar

　　注意：當(dāng)我們使用mono時(shí)，我們需要告訴ikvmc如何找到gnu classpath dll，例如：

　　ikvmc -reference:/usr/lib/ikvm.gnu.classpath.dll hello.jar

　　在命令執(zhí)行完后，我們將發(fā)現(xiàn)hello.exe已被生成在當(dāng)前目錄：
* 在windows/.net環(huán)境下，如果我們得到了filenotfound的異常，請(qǐng)記住檢查.net框架希望在當(dāng)前目錄或是全局匯編緩沖區(qū)中尋找dll文件。我們可以通過上面講的方法將dll安裝到全局匯編緩沖區(qū)中，或者將dll文件直接復(fù)制到當(dāng)前目錄。

* 在linux/mono環(huán)境下，我們使用下面的命令執(zhí)行hello.exe：

mono hello.exe

6．在java中開發(fā).net應(yīng)用

　　首先進(jìn)入ikvmroot/samples/usenetapi目錄，找到showdir.java文件，這個(gè)java應(yīng)用使用了.net api來顯示當(dāng)前目錄下的文件列表。打開這個(gè)文件，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)其導(dǎo)入的包名以cli開頭，這些并不是java api包，它們是映射到.net命名空間的“偽”包。需要查看更多信息請(qǐng)看ikvm的開發(fā)者手冊(cè)。

第一步：生成java存根文件

　　ikvm沒有提供java編譯器，所以我們可以使用標(biāo)準(zhǔn)的java編譯器。由于java編譯器只能編譯使用了java api的應(yīng)用程序，而不是使用.net api的應(yīng)用。所以我們?cè)谶@里需要“愚弄”一下java編譯器使其相信名為cli.system.io的包是一個(gè)真正的java包。幫助我們完成這項(xiàng)工作的是ikvmstub程序。它從.net dll生成jar文件，這個(gè)被生成的jar文件包含了與.net類對(duì)應(yīng)的java類和接口，但是并不包含真正的代碼，只包含一些映射信息。這樣做便會(huì)通過java編譯器的檢查和編譯：

ikvmstub mscorlib.dll

注意：在linux mono環(huán)境下，我們必須輸入dll文件的完整路徑，例如：
ikvmstub /usr/lib/mscorlib.dll

在編譯完成后，我們將在當(dāng)前目錄下發(fā)現(xiàn)一個(gè)名為mscorlib.jar的文件。

第二步：編譯java源代碼

現(xiàn)在我們將編譯java源代碼，如果使用javac的話，可輸入以下命令：

javac -classpath mscorlib.jar showdir.java

在命令完成后，showdir.class文件將出現(xiàn)當(dāng)前目錄下。

第三步：生成.net執(zhí)行文件

最后我們將轉(zhuǎn)換java class文件為.net應(yīng)用程序，正如前面講的：

ikvmc showdir.class

注意：在linux mono環(huán)境下，我們需要使用前面提到的-reference選項(xiàng)：

ikvmc -reference:/usr/lib/ikvm.gnu.classpath.dll showdir.class

這時(shí)我們便可以看到showdir.exe出現(xiàn)在當(dāng)前目錄。

五、參考資源：
http://www.ikvm.net/

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