预热：JVM参数选项

TIPS 本文基于JDK 11整理，理论兼容JDK 8及更高版本。 本文探讨JVM选项的分类与方式。

1 标准选项(Standard Options for Java)

1.1 作用

用于执行常见操作，例如检查JRE版本，设置类路径，启用详细输出等，各种虚拟机的实现都会去支持标准参数

1.2 查看支持的参数

java -help

1.3 使用格式

格式不统一，以 java -help 的结果为准

1.4 使用示例

java -version
java -agentlib:jdwp=help
java --show-version

1.5 常用标准选项

TIPS 完整的标准选项详见： JDK 11：Standard Options for Java JDK 8：Standard Options

• –class-path classpath, -classpath classpath, or -cp classpath通知JVM类搜索路径。如果指定了-classpath，则JVM就忽略CLASSPATH中指定的路径。各路径之间以分号隔开。如果-classpath和CLASSPATH都没有指定，则JVM从当前路径寻找class
• -server以server模式启动JVM，与client情况恰好相反。适合生产环境，适用于服务器。64位的JVM自动以server模式启动
• -client以client模式启动JVM，这种方式启动速度快，但运行时性能和内存管理效率不高，适合客户端程序或者开发调试。64位的JVM不支持client模式
• -Dproperty=value设置系统属性值。其中， property 是属性名称， value 是属性的值，如果value有空格，则需要使用双引号，例如-Dfoo=”foo bar”
• -javaagent:jarpath[=options]加载指定的Java编程语言代理
• -verbose:class显示类加载相关的信息，当报找不到类或者类冲突时可用此参数诊断
• -verbose:gc显示垃圾收集事件的相关信息
• -verbose:jni显示本机方法和其他Java本机接口（JNI）的相关信息
• –version展示JDK版本（打印到错误流error stream）
• -version展示JDK版本（打印到输出流out stream）

  2 附加选项(Extra Options for Java)

  TIPS 额外参数(Extra Options for Java)，是JDK 11文档中的说法。JDK 8的文档将额外参数称之为“非标准参数(Non-Standard Options)”，但可以理解为是一个东西，只是改了个名而已。

2.1 作用

HotSpot虚拟机的通用选项，其他厂牌的JVM不一定会支持这些选项，并且在未来可能会发生变化。这些选项以-X开头。

2.2 查看支持的参数

java -X

2.3 使用格式

大部分附加选项的格式都是-X属性名，例如-Xcomp，但也有例外，比如-Xmx500m。具体可参考 java -X 的输出

2.4 使用示例

java -Xmx80m
java -Xint

2.5 常用附加选项

TIPS 完整的附加选项详见： JDK 11：Extra Options for Java JDK 8：Non-Standard Options

• -Xcomp在第一次调用时强制编译方法。默认情况下，client模式下会解释执行1000次（JDK 11下），server模式下会解释执行10000次，并收集信息，此后才可能编译运行。指定该选项将禁用解释方法调用。此外，还可使用 -XX:CompileThreshold 选项更改在编译之前解释执行方法的调用次数
• -Xint以解释模式运行
• -Xmixed热点方法以编译模式运行，其他方法以解释模式运行
• -Xloggc:option将GC事件的相关信息记录到文件中
• -Xnoclassgc禁用类的垃圾收集。使用该参数可节省一些GC时间，缩短应用程序运行期间的停顿。但一旦使用该参数，那么应用程序中的类对象就会始终被视为活动对象，从而导致这块内存被永久占用。如果使用不当，将会导致内存溢出（out-of-memory exception）
• -Xshare:mode设置类数据共享（ class data sharing (CDS) ）模式。mode的取值如下：
  • auto：尽可能使用CDS，32位Hotspot JVM默认值
  • on：开启CDS。如果CDS无法被开启将会打印错误信息。（注：此选项只应用于测试目的，并且可能由于操作系统使用地址空间布局随机化而导致间歇性故障，不应在生产环境使用）
  • off：不使用CDS
• -XshowSettings:category展示所有设置。category取值如下：
  • all：展示所有设置（默认值）
  • locale：展示语言环境相关的设置
  • properties：展示系统属性相关的设置
  • vm：展示JVM的设置
  • system：显示Linux主机系统或容器配置
• -Xmnsize设置年轻代的初始值及最大值，以字节为单位。也可在size后追加字母 k 或 K 表示千字节， m 或 M 表示兆字节，或 g 或 G 表示千兆字节，例如-Xmn256m。此外，还可用 -XX:NewSize 设置年轻代初始大小， -XX:MaxNewSize设置年轻代最大大小
• -Xmssize设置堆内存的初始大小，以字节为单位。此值必须是1024的倍数且大于1MB。如果未设置此选项，则将堆内存初始大小设为为老年代和年轻代分配的大小之和。设置格式同Xmn，例如-Xms6144k。
• -Xmxsize设置堆内存的最大大小，以字节为单位。此值必须是1024的倍数且大于2MB。等效于-XX:MaxHeapSize 。

• -Xsssize设置线程栈大小，以字节为单位。默认值取决于平台：

  • Linux / x64（64位）：1024 KB
  • macOS（64位）：1024 KB
  • Oracle Solaris / x64（64位）：1024 KB
  • Windows：默认值取决于虚拟内存

    3 高级选项(Advanced Options)

    3.1 作用

    高级选项是为开发人员提供的选项，用于调整Java HotSpot虚拟机操作的特定区域，这些区域通常具有特定的系统要求，并且可能需要对系统配置参数的特权访问。其他厂牌的JVM不一定会支持这些选项，并且在未来可能会发生变化。高级选项以-XX开头。

    3.2 查看支持的参数

    方式一：使用如下命令

    java -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintFlagsInitial

    其中：

• UnlockExperimentalVMOptions：用于解锁实验性参数，如果不加该标记，不会打印实验性参数

• UnlockDiagnosticVMOptions：用于解锁诊断性参数，如果不加该标记，不会打印诊断性参数
• PrintFlagsInitial：打印支持的XX选项，并展示默认值。如需获得程序运行时生效值，用PrintFlagsFinal

方式二、使用jhsdb

jhsdb clhsdb --pid 进程号
然后输入flags去查看

3.3 使用格式

• 如果选项的类型是boolean：那么配置格式是 -XX:(+/-)选项 即可。+表示将选项设置为true，-表示设置为false，例如：-XX:+PrintGC

• 如果选项的类型不是boolean，那么配置格式是 -XX:选项=值 ，例如：-XX:NewRatio=4

  3.4 使用示例

  -XX:+PrintGC
  -XX:NewRatio=4

  3.5 JDK 11对高级选项的细分

• Advanced Runtime Options for Java ：高级运行时选项，控制HotSpot VM的运行时行为

• Advanced JIT Compiler Options for java ：高级JIT编译器选项：控制HotSpot VM执行的JIT编译
• Advanced Serviceability Options for Java ：高级可服务性选项：系统信息收集与调试支持

• Advanced Garbage Collection Options for Java ：高级垃圾收集选项：控制HotSpot如何执行垃圾收集

  3.6 JDK 8对高级选项的细分

• Advanced Runtime Options

• Advanced JIT Compiler Options
• Advanced Serviceability Options

• Advanced Garbage Collection Options

  3.7 常用高级选项

  TIPS
  完整的高级选项详见：
  JDK 11

• Advanced Runtime Options for Java ：控制HotSpot VM的运行时行为

• Advanced JIT Compiler Options for java ：控制HotSpot VM执行的JIT编译
• Advanced Serviceability Options for Java ：系统信息收集与调试支持
• Advanced Garbage Collection Options for Java ：控制HotSpot如何执行垃圾收集

JDK 8

• Advanced Runtime Options
• Advanced JIT Compiler Options
• Advanced Serviceability Options

• Advanced Garbage Collection Options

  3.7.1 常用高级运行时选项

• -XX:ActiveProcessorCount=xJVM使用多少个CPU核心去计算用于执行垃圾收集或ForkJoinPool线程池的大小

• -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=n老年代大小达到该阈值，就触发Mixed GC，默认值为45
• -XX:LargePageSizeInBytes=size设置用于Java堆的大页面尺寸。单位字节，数值必须是2的次幂。也可在size后追加字母 k 或 K 表示千字节， m 或 M 表示兆字节，或 g 或 G 表示千兆字节
• -XX:MaxDirectMemorySize=size设置java.nio 包直接缓冲区分配的最大总大小。以字节为单位也可在size后追加字母 k 或 K 表示千字节， m 或 M 表示兆字节，或 g 或 G 表示千兆字节
• -XX:MaxGCPauseMillis=ms期望的最大停顿时间，默认值200ms
• -XX:OnError=string发生错误时候做某事，string是一个或多个命令，多个命令用;分隔，如果字符串包含空格，则必须将其用引号引起来。例如：

  # 当发生错误时，使用gcore命令创建核心dump文件
  -XX:OnError="gcore %p;dbx - %p"

• -XX:OnOutOfMemoryError=string当发生OutOfMemoryError异常时做某事。配置格式同 -XX:OnError
• -XX:ParallelGCThreads=n设置并行阶段的线程数
• -XX:+PrintCommandLineFlags打印命令行标记，默认关闭
• -XX:ThreadStackSize=size设置线程栈的大小，和-Xss等价
• -XX:-UseBiasedLocking禁用偏向锁
• -XX:-UseCompressedOops禁用压缩指针。默认情况下，启用此选项，并且当Java堆大小小于32 GB时，将使用压缩指针。启用此选项后，对象引用将表示为32位偏移量，而非64位指针，这通常会在运行Java堆大小小于32GB的应用程序时提高性能。此选项仅适用于64位JVM。当Java堆大小大于32 GB时，使用 -XX:ObjectAlignmentInBytes 选项。
• -XX:GCLogFileSize=number处理大型日志文件，默认为512K
• -XX:+UseLargePages启用大页面内存的使用，默认关闭

• -XX:VMOptionsFile=filename允许用户在文件中指定VM选项。例如 java -XX:VMOptionsFile=/var/my_vm_options HelloWorld。

  3.7.2 常用高级JIT编译器选项

• -XX:+BackgroundCompilation启用后台编译，默认开启

• -XX:CompileCommand=command,method[,option]在指定方法上执行指定command。command可选项：

  • break：在调试JVM时设置一个断点，以便在指定方法编译开始时停止
  • compileonly排除所有未指定的所有方法。
  • dontinline防止内联指定方法
  • exclude排除指定的方法
  • help打印 -XX:CompileCommand 选项的帮助消息。
  • inline尝试内联指定的方法。
  • log排除指定方法以外的所有方法的编译日志记录（用 -XX:+LogCompilation 打印编译日志）。默认情况下，将对所有编译方法执行日志记录。

  • option将JIT编译选项传递给指定的方法，以代替最后一个参数（option）。编译选项设置在方法名称之后。例如，要启用StringBuffer类中append()方法的 BlockLayoutByFrequency 选项，可使用以下命令：

    -XX:CompileCommand=option,java/lang/StringBuffer.append,BlockLayoutByFrequency

  • print在编译指定的方法后打印生成的汇编代码。

  • quiet不打印编译命令。默认情况下，将显示您使用 -XX:CompileCommand 选项指定的命令。例如，如果从编译中排除 String 类的 indexOf() 方法 ，则将以下内容输出到标准输出：

    CompilerOracle: exclude java/lang/String.indexOf

  • 可通过 -XX:CompileCommand=quiet 在其他 -XX:CompileCommand 选项之前指定该选项来抑制这种情况。

• -XX:+DoEscapeAnalysis开启逃逸分析，默认开启
• -XX:+Inline启用方法内联，默认开启
• -XX:InlineSmallCode=size指定内联的已编译的方法的最大代码大小已字节为单位，默认1000字节
• -XX:+LogCompilation将编译活动记录到当前工作目录的hotspot.log文件中，也可用-XX:LogFile选项指定其他日志文件路径和名称，默认关闭。该选项必须与 -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions 配合使用。
• -XX:MaxInlineSize=size设置要内联的方法的最大字节码大小，以字节为单位
• -XX:+PrintAssembly打印字节码和本地方法的汇编代码，需要hsdis的支持。默认禁用，该选项必须与 -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions 配合使用。
• -XX:+PrintCompilation编译方法时，将消息打印到控制台来启用JVM的详细诊断输出，默认关闭。
• -XX:+PrintInlining打印哪些方法被内联。默认关闭，该选项必须与 -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions 配合使用。

• -XX:ReservedCodeCacheSize=size设置JIT编译的代码的最大代码缓存的大小，以字节为单位，默认是240MB，最大不超过2GB，否则会产生错误。另外，除非禁用分层编译，否则XX:-TieredCompilation默认大小为48 MB。该配置不应小于-XX:InitialCodeCacheSize 的值。

  3.7.3 常用高级可服务性选项

• -XX:HeapDumpPath=path

指定堆Dump的文件路径，经常和 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 选项配合使用。默认情况下，文HeapDumpPath可显式设置Dump文件的路径，例如：

-XX:HeapDumpPath=./java_pid%p.hprof

• -XX:LogFile=path

指定日志文件的路径，默认情况下文件在当前工作目录中创建，名为hotspot.log 。该选项经常和-XX:+LogCompilation配合使用。

• -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions

解锁用于诊断JVM的选项，默认关闭

3.7.4 高级垃圾收集选项

略，见垃圾收集器相关选项。
有余力的同学也可以通读下 Advanced Garbage Collection Options for Java

3.7.5 垃圾收集器相关选项

TIPS
这部分选项基于JDK 8整理，理论可适用于JDK 11及更低版本。
各款垃圾收集器相关的JVM参数总结如下表。如有疑问或需勘误，可在慕课网问答区提出。

4 不应使用的选项(obsolete, deprecated, and removed Options)

这部分选项都尽量不要去使用，这类选项：
JDK 11中可细分为：

• Deprecated Java Options ：废弃的选项：使用这些参数时，JDK会接受并执行这些参数，但使用时会有警告
• Obsolete Java Options ：淘汰的选项：使用这些参数时，JDK会接受这些参数，但会直接忽略(相当于加了也没效果)，使用时会有警告
• Removed Java Options ：删除的选项：使用这些参数时，会导致错误

JDK 8文档中未做细分。读者可自行前往 https://chriswhocodes.com/hotspot_options_jdk8.html 搜索选项的状态。

参考文档

• https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/tools/java.html
• https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/java.html