Java虛擬機規(guī)范(Java SE 7版)
本書整合了自1999年《Java虛擬機規(guī)范（第2版）》發(fā)布以來Java世界所出現(xiàn)的技術(shù)變化。另外，還修正了第2版中的許多錯誤，以及對目前主流Java虛擬機實現(xiàn)來說已經(jīng)過時的內(nèi)容。最后還處理了一些Java虛擬機和Java語言概念的模糊之處。
針對本書，讀者有任何勘誤或模糊之處，均可發(fā)郵件到j(luò)[email protected]。
2004年發(fā)布的Java SE 5.0版為Java語言帶來了翻天覆地的變化，但是對Java虛擬機設(shè)計的影響則相對較小。在Java SE 7這個版本中，我們擴充了class文件格式以便支持新的Java語言特性，譬如泛型和變長參數(shù)方法等。
2006年發(fā)布的Java SE 6.0版看起來并沒有為Java語言帶來什么新的變化，但是對Java虛擬機的影響就比較大。如新的字節(jié)碼驗證方式，它源于Eva Rose的一篇碩士論文...
本書整合了自1999年《Java虛擬機規(guī)范（第2版）》發(fā)布以來Java世界所出現(xiàn)的技術(shù)變化。另外，還修正了第2版中的許多錯誤，以及對目前主流Java虛擬機實現(xiàn)來說已經(jīng)過時的內(nèi)容。最后還處理了一些Java虛擬機和Java語言概念的模糊之處。
針對本書，讀者有任何勘誤或模糊之處，均可發(fā)郵件到j(luò)[email protected]。
2004年發(fā)布的Java SE 5.0版為Java語言帶來了翻天覆地的變化，但是對Java虛擬機設(shè)計的影響則相對較小。在Java SE 7這個版本中，我們擴充了class文件格式以便支持新的Java語言特性，譬如泛型和變長參數(shù)方法等。
2006年發(fā)布的Java SE 6.0版看起來并沒有為Java語言帶來什么新的變化，但是對Java虛擬機的影響就比較大。如新的字節(jié)碼驗證方式，它源于Eva Rose的一篇碩士論文，文中以Java Card平臺為背景，展示了Java虛擬機字節(jié)碼驗證的另一種全新的實現(xiàn)思路。這促進了Java ME CLDC第1版實現(xiàn)的誕生，并最終成為Java SE平臺class驗證過程的理論基礎(chǔ)。關(guān)于這部分內(nèi)容將會在第4章中介紹。
Sheng Liang實現(xiàn)了Java ME CLDC的驗證器。Gilad Bracha負責對該驗證器做出詳細說明，Antero Taivalsaari則是整個Java ME CLDC規(guī)范的負責人。Alessandro Coglio在字節(jié)碼驗證的分析方面的工作對本規(guī)范做出了很大的貢獻。Wei Tao、Frank Yellin、TimLindholm與Gilad Bracha一起實現(xiàn)的Prolog驗證器是Java ME和Java SE平臺規(guī)范的共同基礎(chǔ)。Wei Tao后續(xù)繼續(xù)實現(xiàn)了實際運用于Hot Spot Java虛擬機的驗證器。之后Mingyao Yang改進了規(guī)范和設(shè)計，形成了Java SE 6中的最終實現(xiàn)版本。該規(guī)范成文得益于以下JSR 202專家組成員：Peter Burka、Alessandro Coglio、Sanghoon Jin、Christian Kemper、Larry Rau、EvaRose以及 Mark Stolz。
在2011年發(fā)布的Java SE 7平臺終于兌現(xiàn)了在1997年《Java虛擬機規(guī)范》第1版中就已做出的承諾：“在未來，我們會對Java虛擬機進行適當擴展，以便更好地支持其他語言運行于JVM之上?！盙ilad Bracha的工作是開發(fā)Java虛擬機中的熱替換（hotswapping）功能，以及在Java虛擬機靜態(tài)類型系統(tǒng)上支持動態(tài)類型語言實現(xiàn)。invokedynamic指令以及支持這個指令的基礎(chǔ)架構(gòu)由John Rose以及JSR 292專家組成員：Ola Bini、 Rémi Forax、Dan Heidinga、Fredrik ?hrstr?m、JochenTheodorou進行開發(fā)。還有Charlie Nutter和Christian Thalinger做出了特別貢獻。
還有許多人的名字應(yīng)當出現(xiàn)在這里，他們在不同時間段對Java虛擬機的設(shè)計和實現(xiàn)做出過貢獻。我們今天所見的Java虛擬機擁有卓越的執(zhí)行性能，這離不開DavidUngar和他的同事們在Sun實驗室Self項目中所積累的技術(shù)基礎(chǔ)。這些技術(shù)最初用于Self語言，后來形成了Animorphic Smalltalk虛擬機，經(jīng)過長期而曲折的發(fā)展，最終成為今天Oracle HotSpot JVM的技術(shù)基礎(chǔ)。Lars Bak和Urs H?lzle經(jīng)歷了所有上述的技術(shù)發(fā)展階段，對于今天的Java虛擬機能夠擁有大家認為理所當然的高效執(zhí)行性能，他們實在是居功至偉。
本規(guī)范中很多意義深遠的改進來自于Martin Buchholz、Brian Goetz、Paul Hohensee、David Holmes、Karen Kinnear、Keith McGuigan、Jeff Nisewanger、 Mark Reinhold、Naoto Sato、BillPugh、Uday Dhanikonda、Janet Koenig、AdamMessinger、John Pampuch、Georges Saab和Bernard Traversat所作出的貢獻。Jon Courtney和Roger Riggs幫助我們保證此規(guī)范的內(nèi)容可同時適用于Java ME和Java SE平臺。Leonid Arbouzov、Stanislav Avzan、Yuri Gaevsky、Ilya Mukhin、Sergey Reznick和Kirill Shirokov在Java技術(shù)兼容包（JavaCompatibility Kit，JCK）上作出了卓越貢獻，以保證本規(guī)范中描述的內(nèi)容是可測試并且已測試的。
Gilad Bracha
Los Altos，California
Alex Buckley
Santa Clara，California
第2版前言
《Java虛擬機規(guī)范（第2版）》將規(guī)范所描述內(nèi)容的技術(shù)背景升級到了Java 2平臺（JDK 1.2），它還包括了許多對第1版的修正，并且在不改變規(guī)范內(nèi)容邏輯的情況下，使描述變得更加清晰。我們也嘗試調(diào)整了規(guī)范中的字體樣式、勘誤（希望勘誤不會產(chǎn)生新的錯誤）以及對規(guī)范中模糊的部分增加額外的描述。另外，我們還修正了許多《Java虛擬機規(guī)范》和《Java語言規(guī)范》之間不一致的內(nèi)容。
我們很感謝所有為我們梳理過第一版規(guī)范并指出問題的讀者，特別感謝以下個人和團體，他們指出了問題甚至直接提供了修改意見。
Carla Schroer與她在加利福尼亞州古本蒂諾、俄羅斯新西伯利亞的兼容性測試團隊（尤其感謝其中的Leonid Arbouzov和AlexeiKaigorodov）。他們煞費苦心地為第1版中各處可測試的場景編寫了兼容性測試用例。在這個過程中，他們還發(fā)現(xiàn)了許多處第1版規(guī)范中不清晰和不完整的內(nèi)容。Jeroen Vermeulen、Janice Shepherd、Peter Bertelsen、Roly Perera、JoeDarcy與Sandra Loosemore提交了許多有用的建議和反饋，這些建議和反饋對于第2版規(guī)范的改進工作有很大幫助。Addison Wesley Longman出版社的編輯Marilyn Rash和Hilary Selby Polk幫助我們在第2版中合并技術(shù)變更的同時，改進了規(guī)范的可讀性和內(nèi)容的布局排版。
還要特別感謝Gilad Bracha，他對本書出版進行了嚴格審查，另外他也是本書新增內(nèi)容的主要貢獻者，尤其是第4、5章。他對計算機理論的貢獻以及他解決的《Java虛擬機規(guī)范》和《Java語言規(guī)范》之間的描述差異問題都極大地完善了本書。
Tim Lindholm
Palo Alto，California
Frank Yellin
. Redwood City，California
1999年4月
第1版前言
《Java虛擬機規(guī)范》是描述Java虛擬機設(shè)計原理的一份完整的規(guī)范文檔。這份文檔對于任何一個希望實現(xiàn)Java虛擬機的編譯器作者，或者希望實現(xiàn)一個與規(guī)范兼容的Java虛擬機的程序員來說都是必不可少的。
Java虛擬機是一個抽象化的機器，整個規(guī)范中提及的Java虛擬機都是抽象化的概念，而不是特指Oracle或者其他某一家公司的Java虛擬機實現(xiàn)。本書與一個具體的虛擬機實現(xiàn)之間的關(guān)系就猶如一份建筑藍圖與一間具體的房屋之間的關(guān)系一樣。Java虛擬機具體實現(xiàn)（包括任何公司的JVM實現(xiàn)）必須包括本規(guī)范所描述的內(nèi)容，但是除了少數(shù)絕對必要的地方外，本規(guī)范中的描述不應(yīng)成為Java虛擬機具體實現(xiàn)的束縛。我們希望這個規(guī)范至少能作為一個“實驗室”版本的虛擬機實現(xiàn)的完整描述。
Java虛擬機源于由James Gosling在1992年設(shè)計，用于支持Oak程序語言的虛擬機。在Java虛擬機的發(fā)展歷程中，Sun公司的Green項目、FirstPerson公司、LiveOak項目、Java產(chǎn)品組、JavaSoft公司以及今天的Oracle公司的Java平臺組中許多人都作出了直接或間接的貢獻。
這本書最初是源于由Kathy Walrath編著的一份公司內(nèi)部文檔。Mary Campione將本書轉(zhuǎn)換為HTML版本，使大家可通過互聯(lián)網(wǎng)訪問到本書。
《Java虛擬機規(guī)范》的誕生離不開Java產(chǎn)品團隊的總經(jīng)理Ruth Hennigar的大力支持，還有編輯Lisa Friendly、Mike Hendrickson以及他在Addison-Wesley出版社的團隊所做出的編輯工作。在此特別感謝Richard Tuck對原稿的仔細審查，還有Bill Joy對本書的審查、評價和指導意見，這些寶貴信息對本書定稿都有很大的幫助。
Tim Lindholm
Palo Alto，California
Frank Yellin
Redwood City，California
1996年6月
從1999年4月出版《Java虛擬機規(guī)范（第2版）》至今，已經(jīng)14年過去了，雖然此規(guī)范在JDK5發(fā)布的時候做了較大的更新，但卻始終沒有發(fā)布完整的規(guī)范。2011年6月28日，最新的《Java虛擬機規(guī)范》終于完成并在7月份正式發(fā)布。對于想了解Java虛擬機的程序員來說，本書是必須閱讀的；想深入了解Java語言細節(jié)的程序員閱讀本書也有極大好處，但是《Java虛擬機規(guī)范》、《Java語言規(guī)范》發(fā)布十余年，一直沒有中文譯本，這令國內(nèi)不少對Java虛擬機感興趣但英語能力較弱的程序員只能望書興嘆。
2011年年初，本書還處于草稿狀態(tài)時，我就開始關(guān)注本書，并陸續(xù)對其中第1、2、6、7章進行了翻譯，到2011年9月時完成了200余頁的譯稿。這時候又在國內(nèi)著名Java社區(qū)ItEye中結(jié)識了另外三名譯者薛笛、吳璞淵和冶秀剛，我們在隨后的兩個多月的時間里共同完成了其余章節(jié)的...
從1999年4月出版《Java虛擬機規(guī)范（第2版）》至今，已經(jīng)14年過去了，雖然此規(guī)范在JDK5發(fā)布的時候做了較大的更新，但卻始終沒有發(fā)布完整的規(guī)范。2011年6月28日，最新的《Java虛擬機規(guī)范》終于完成并在7月份正式發(fā)布。對于想了解Java虛擬機的程序員來說，本書是必須閱讀的；想深入了解Java語言細節(jié)的程序員閱讀本書也有極大好處，但是《Java虛擬機規(guī)范》、《Java語言規(guī)范》發(fā)布十余年，一直沒有中文譯本，這令國內(nèi)不少對Java虛擬機感興趣但英語能力較弱的程序員只能望書興嘆。
2011年年初，本書還處于草稿狀態(tài)時，我就開始關(guān)注本書，并陸續(xù)對其中第1、2、6、7章進行了翻譯，到2011年9月時完成了200余頁的譯稿。這時候又在國內(nèi)著名Java社區(qū)ItEye中結(jié)識了另外三名譯者薛笛、吳璞淵和冶秀剛，我們在隨后的兩個多月的時間里共同完成了其余章節(jié)的翻譯和校對。在2013年，機械工業(yè)出版社獲得了這本書的版權(quán)，并且采用了我們翻譯的版本出版，因此有了這本中文版圖書。
本書并非某一款虛擬機實現(xiàn)的說明書，它是一份保證各個公司的Java虛擬機實現(xiàn)具備統(tǒng)一外部接口的契約文檔，書中的概念和細節(jié)描述曾經(jīng)與Sun公司早期虛擬機的實現(xiàn)高度吻合，但是隨著技術(shù)的發(fā)展，高性能虛擬機真正的細節(jié)實現(xiàn)方式已經(jīng)漸漸與虛擬機規(guī)范所描述的內(nèi)容產(chǎn)生了越來越大的差距。作者也在書中不同地方反復強調(diào)：虛擬機規(guī)范中所提及的“Java虛擬機”皆為虛擬機的概念模型而非具體實現(xiàn)。實現(xiàn)只要保證與概念模型最終等效即可，而具體實現(xiàn)的方式無需受概念模型束縛。因此，通過《Java虛擬機規(guī)范》分析程序的執(zhí)行語義問題（虛擬機會做什么）是十分合適且具權(quán)威性的，但分析程序的執(zhí)行行為問題（虛擬機是怎樣做的、性能如何）則意義不大，如果需要對具體虛擬機實現(xiàn)進行調(diào)優(yōu)、性能分析等，我推薦在本書基礎(chǔ)上繼續(xù)閱讀《Java Performance》和《Oracle JRockit：The Definitive Guide》等書。
在翻譯過程中，我們盡最大努力保證作品的準確性和可讀性，力求在保證語義準確的前提下，盡可能使用通俗易懂的方式向給各位讀者介紹Java虛擬機的約束與運作原理。為實現(xiàn)此目標，我們在翻譯專有技術(shù)名詞、偏僻詞時用括號保留了原文，并專門在多處讀者理解起來可能有困難的地方，添加了“譯者注”加以解釋。
囿于我們的水平和翻譯時間，書中難免存在不妥之處，大家如有任何意見或建議都歡迎通過以下電子郵箱與我聯(lián)系：[email protected]。
周志明