Java語言于1995年首次公開發布，很快便取得了巨大的成功，成為使用最為廣泛的編程語言之一。到現在，Java已經經歷了20多個年頭。在這期間，無論是Java語言本身還是Java虛擬機技術，都取得了長足的進步。現如今，Java依然長期占據TIOBE 網站的編程語言排行榜首。最近更是被TIOBE選為2015年度編程語言，風采可謂不減當年。

　　眾所周知，Java早已不僅僅是一個單純的語言，而是一個開放的平臺。活躍在這個平臺之上的編程語言除了Java之外，還有 Groovy 、Scala 、Clojure 、Jython 和JRuby等。Java虛擬機則是支持這個平臺的基石。

　　市面上教授Java語言的書籍種類繁多，相比之下，介紹Java虛擬機的書籍卻是鳳毛麟角。這足以說明Java作為一門高級語言是多么成功（讓程序員遠離底層），但并不代表Java虛擬機技術不重要。恰恰相反，當Java語言掌握到一定程度時，Java虛擬機原理自然就會成為必須越過的一道鴻溝。

　　近幾年，國內涌現出了一些討論Java虛擬機技術的優秀書籍，這些書籍主要以分析OpenJDK或Oracle JDK為主。本書另辟蹊徑，帶領讀者自己動手從零開始用Go語言編寫Java虛擬機。這樣做好處頗多，彌補了OpenJDK等虛擬機的不足。

　　首先，OpenJDK等虛擬機實現非常復雜。對于初學者而言，很容易陷入代碼的海洋和不必要的細節之中。其次，OpenJDK等虛擬機大多用C++語言編寫。C++語言非常復雜，理解起來難度很大。最后，單純閱讀代碼比較乏味，缺少樂趣，而脫離代碼又很難透徹討論技術。通過自己動手編寫代碼，很好地避免了上述問題。看著自己實現的Java虛擬機功能逐漸增強，看到可以運行的Java程序越來越復雜，成就感非常強。總之，通過實踐的方式，相信讀者可以更深刻地領悟Java虛擬機的工作原理。

　　Go是Google公司于2012年推出的系統編程語言。從到硬件的距離來看，Go語言介于C和Java之間。Go的語法和C類似，但更加簡潔，因此很容易學習。Go語言內置了豐富的基本數據類型，并且支持結構體，所以很適合用來實現Java虛擬機。Go支持指針，但并不支持指針運算，因此用Go編寫的代碼要比C代碼更加安全。此外， Go還支持垃圾回收和接口等Java類語言中才有的功能，大大降低了實現Java虛擬機的難度。

　　以上是本書采用Go語言編寫Java虛擬機的原因，希望讀者在學習本書的過程中，可以喜歡上Go這門還很年輕的語言。

　　本書主要內容

　　全書一共分為11章，各章內容安排如下：

　　第1章：安裝開發環境，討論java命令，并編寫一個類似Java的命令行程序。

　　第2章：討論Java虛擬機如何搜索class文件，實現類路徑。

　　第3章：討論class文件結構，實現class文件解析。

　　第4章：討論運行時數據區，實現線程私有的運行時數據區，包括線程、Java虛擬機棧、棧幀、操作數棧和局部變量表等。

　　第5章：討論Java虛擬機指令集和解釋器，實現解釋器和150余條指令。

　　第6章：討論類、對象以及線程共享的運行時數據區，實現類加載器、方法區以及部分引用類指令。

　　第7章：討論方法調用和返回，實現方法調用和返回指令。

　　第8章：討論數組和字符串，實現數組相關指令和字符串池。

　　第9章：討論本地方法調用，實現Object.hashCode（）等本地方法。

　　第10章：討論異常處理機制，實現athrow指令。

　　第11章：討論System類的初始化過程和System.out.println（）的工作原理等，并對全書進行總結。

　　本書主要面向有一定經驗的Java程序員，但任何對Java虛擬機工作原理感興趣的讀者都可以從本書獲益。如前所述，本書將使用 Go語言實現Java虛擬機。書中會簡要介紹Go語言的部分語法以及與Java語言的區別，但不會深入討論。由于Go語言相對比較簡單，相信任何有C系列語言（如C、C++、C#、Objective-C、Java等）經驗的讀者都可以輕松讀懂書中的源代碼。

　　本書代碼經過精心調整，每一章（第1章除外）都建立在前一章的基礎上，但每一章又都可以單獨編譯和運行。本書內容主要圍繞代碼對Java虛擬機展開討論。讀者可以從第1章開始，按順序閱讀本書并運行每一章的源代碼，也可以直接跳到感興趣的章節閱讀，必要時再閱讀其他章節。

　　Java虛擬機非常復雜，要想真正理解它的工作原理，最好的方式就是自己動手寫一個。本書的目的就是帶領讀者按照Java虛擬機規范，從零開始，一步一步用Go語言實現一個功能逐步增強的 Java虛擬機。第1章將編寫一個類似java 的命令行工具，用它來啟動我們自己的虛擬機。在開始編寫代碼之前，需要先準備好開發環境。