在.NET平台运行Java程序-IKVM.NET入门

2024-07-10 13:12:00

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来源：转载

供稿：网友

摘要

　　ikvm.net是一个针对mono和微软.net框架的java实现，其设计目的是在.net平台上运行java程序。本文将比较详细的介绍这个工具的原理、使用入门（如何java应用转换为.net应用、如何在java中开发.net应用），希望能给大家带来惊喜。

一、介绍

　　ikvm.net是一个针对mono和微软.net框架的java实现，其设计目的是在.net平台上运行java程序。它包含了以下的组建：
* 一个用.net实现的java虚拟机
* 一个java类库的.net实现
* 致力于在java和.net之间交互的工具

二、ikvm.net的组件

　　ikvm.net包含以下的部分:
* ikvm.runtime.dll: vm运行时和所有支持代码。它包括以下的功能：
   byte code jit 编译器和验证器: 使用jit将java byte code编译为cil（c中间语言）。
   对象模式映射结构: 将.net中的system.object，system.string，system.exception映射为java代码中的java.lang.object， java.lang.string，java.lang.throwable。
   管理本地方法（在classpath中）的.net重新实现。
* ikvm.gnu.classpath.dll: 被编译的gnu classpath版本，它是由自由软件基金会实现的java类库和一些ikvm.net附加代码组成的。注意：这里的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: 通过实现jni接口管理c++汇编。作为一个可选部分，只在程序使用自己的本地库时才被用到。而对于纯java程序来讲是不会被用到的。
* ikvm.exe: 与java.exe很类似的启动执行程序（动态模式）。
* ikvmc.exe: 静态编译器，被用来编译java类和jar使其成为.net汇编（静态模式）。
* ikvmstub.exe: 一个从.net汇编生成存根类的工具，就如javap一样反编译.net汇编。ikvm.net了解如何存根并用实际的.net类型引用替换对存根的引用。
* ikvm.awt.winforms.dll: 非常有限的零散awt实现。

二、项目状态

　　此项目目前正在开发，将最大化实现与jdk1.4的兼容，但是仍存在一些漏洞（尤其在classpth api中）。
* awt和swing还未有功能。
* 安全性是ikvm平台的一个大遗漏。此问题将依靠.net平台提供的旧有的、但功能强大的安全模式而被解决。虽然这样，目前项目已具备能成功运行大型java项目的能力。

三、ikvm原理

1．如何替换jvm

　　ikvm应用包含了采用.net实现的java虚拟机。在一些场合，我们可以用它替换掉java。例如： java -jar myapp.jar 将被替换为 ikvm -jar myapp.jar。

2．在.net应用中使用java类库

　　ikvm.net包含ikvmc，这个在java bytecode与.net中间语言的转换器。如果我们使用一个被用在.net平台的java库的话，运行ikvmc –target:library mylib.jar（mylib.jar在这里指代我们的jar文件）来生成mylib.dll。例如apache fop项目是一个开源的xsl-fo处理器项目，它使用java语言编写的用于从xml生成pdf文档。使用ikvm.net技术，我们可以将apache fop用在任何的.net应用中。这样在开发.net应用的同时利用ikvm便可以使用java开源项目这个免费的软件仓库。尽管在ikvm.net没有提供在.net中使用的java编译器，但是我们可用开源的jikes编译器将java源代码编译为jvm bytecode，然后使用ikvmc –target:exe myapp.jar来生产.net执行文件。我们甚至可以通过包含ikvmstub应用的方式在我们的java代码中用.net api。

四、ikvm使用入门

1．系统准备

windows平台：microsoft .net framework 1.1 sdk
windows或者linux平台：mono framework 1.0

2．开始安装

　　在windows和linux平台上安装过程是相同的，在下载二进制发布版后，将文件解压缩。打开命令或者shell窗口，cd进入ikvm/bin目录，执行ikvm。如果我们操作正确的话，我们将看到以下的输出：

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

　　为了方便使用，我们可将ikvm/bin目录加入到系统path。现在我们将使用ikvm就像使用jvm一样，并不需要配置。如果我们需要在.net或者mono环境下使用ikvm，请仔细阅读下面的文字说明：

* 首先下载jikes编译器。如果我们计划开发在java中开发代码运行于.net环境的话，我们将要一个java编译器。ikvm.net没有提供这个编译器，所以我们需要能生成标准java类文件的编译器。jlikes是一个好选择，它是一个优秀的开源项目，并应用在多种平台。当然sun提供的jdk也很好。

* 在windows的全局汇编缓冲区中安装ikvm dll。在windows中运行基于ikvm dll的.net应用程序时，.net框架必须定位这些dll的位置。系统首先在全局汇编缓冲区中查找，然后再当前目录中查找。如果我们想不在当前目录中安装这些dll文件的话，我们就要将它们安装在全局汇编缓冲区中：在windows控制面板中访问.net框架配置，增加一个汇编缓冲区。我们至少要安装ikvm.gnu.classpath.dll和ikvm.runtime.dll。

3．设置环境

　　在我们开始编写代码之前需要准备一下我们的环境，添加以下路径到系统path环境变量中：
* 包含ikvm执行文件的目录。
* 包含c#编译器（在windows/mono中为csc）的目录，通常在windows中为c:/windows/microsoft.net/framework/v1.1.4322。
* 包含java编译器（javac或者jikes）的目录。

4．动态执行java应用程序

　　ikvm.net包括了一个c#实现的java虚拟机。我们可以从一个例子开始——进入ikvmroot/samples/hello目录，编译示例程序：


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

　　现在，在使用javac编译了hello类后，我们使用ikvm运行此类：


ikvm hello

　　这个命令将启动ikvm，ikvm查找名为hello.class的文件。如果找到，则将其装载并动态执行bytecode。此时hello程序将要求我们输入名字，之后我们将看到一个问候信息。

　　如果在上面的过程中发生问题，请检查下面的地方：
* 检查命令行： ikvm像java一样需要我们输入正确的类名。
* 如果ikvm报告classnotfoundexception，请检查classpath环境变量是否被设置。如果被设置，请清除classpath或者将当前目录加入到classpath中以使ikvm能够在当前目录中找到类。

如果运行jar文件，我们可键入：


ikvm -jar hello.jar

提示：详细的命令行选项可以参考ikvm手册。

5．将java程序转换为.net程序

　　ikvm.net包含ikvmc这个能够将jar文件转换为.net的dll库文件和exe应用的工具。下面我们将学习如何将java应用转换为一个.net执行文件：

　　进入ikvmroot/samples/hello目录输入以下命令：

ikvmc hello.jar

　　注意：当我们使用mono时，我们需要告诉ikvmc如何找到gnu classpath dll，例如：

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

　　在命令执行完后，我们将发现hello.exe已被生成在当前目录：
* 在windows/.net环境下，如果我们得到了filenotfound的异常，请记住检查.net框架希望在当前目录或是全局汇编缓冲区中寻找dll文件。我们可以通过上面讲的方法将dll安装到全局汇编缓冲区中，或者将dll文件直接复制到当前目录。

* 在linux/mono环境下，我们使用下面的命令执行hello.exe：

mono hello.exe

6．在java中开发.net应用

　　首先进入ikvmroot/samples/usenetapi目录，找到showdir.java文件，这个java应用使用了.net api来显示当前目录下的文件列表。打开这个文件，我们会发现其导入的包名以cli开头，这些并不是java api包，它们是映射到.net命名空间的“伪”包。需要查看更多信息请看ikvm的开发者手册。

第一步：生成java存根文件

　　ikvm没有提供java编译器，所以我们可以使用标准的java编译器。由于java编译器只能编译使用了java api的应用程序，而不是使用.net api的应用。所以我们在这里需要“愚弄”一下java编译器使其相信名为cli.system.io的包是一个真正的java包。帮助我们完成这项工作的是ikvmstub程序。它从.net dll生成jar文件，这个被生成的jar文件包含了与.net类对应的java类和接口，但是并不包含真正的代码，只包含一些映射信息。这样做便会通过java编译器的检查和编译：


ikvmstub mscorlib.dll

注意：在linux mono环境下，我们必须输入dll文件的完整路径，例如：
ikvmstub /usr/lib/mscorlib.dll

在编译完成后，我们将在当前目录下发现一个名为mscorlib.jar的文件。

第二步：编译java源代码

现在我们将编译java源代码，如果使用javac的话，可输入以下命令：


javac -classpath mscorlib.jar showdir.java

在命令完成后，showdir.class文件将出现当前目录下。

第三步：生成.net执行文件

最后我们将转换java class文件为.net应用程序，正如前面讲的：


ikvmc showdir.class

注意：在linux mono环境下，我们需要使用前面提到的-reference选项：


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

这时我们便可以看到showdir.exe出现在当前目录。

五、参考资源：
http://www.ikvm.net/

上一篇：.NET平台下几种SOCKET模型的简要性能供参考

下一篇：剑客vs刀客 Java vs .NET之霸道的.NET

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