JVM参数选项

官网地址：https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/windows/java.html

-标准参数选项

比较稳定，后续版本基本不会变化。以-开头。

  1. > java -help
  2. 用法: java [-options] class [args...]
  3.            (执行类)
  4.    或  java [-options] -jar jarfile [args...]
  5.            (执行 jar 文件)
  6. 其中选项包括:
  7.     -d32          使用 32 位数据模型 (如果可用)
  8.     -d64          使用 64 位数据模型 (如果可用)
  9.     -server       选择 "server" VM
  10.                   默认 VM 是 server.
  12.     -cp <目录和 zip/jar 文件的类搜索路径>
  13.     -classpath <目录和 zip/jar 文件的类搜索路径>
  14.                   用 ; 分隔的目录, JAR 档案
  15.                   和 ZIP 档案列表, 用于搜索类文件。
  16.     -D<名称>=<值>
  17.                   设置系统属性
  18.     -verbose:[class|gc|jni]
  19.                   启用详细输出
  20.     -version      输出产品版本并退出
  21.     -version:<值>
  22.                   警告: 此功能已过时, 将在
  23.                   未来发行版中删除。
  24.                   需要指定的版本才能运行
  25.     -showversion  输出产品版本并继续
  26.     -jre-restrict-search | -no-jre-restrict-search
  27.                   警告: 此功能已过时, 将在
  28.                   未来发行版中删除。
  29.                   在版本搜索中包括/排除用户专用 JRE
  30.     -? -help      输出此帮助消息
  31.     -X            输出非标准选项的帮助
  32.     -ea[:<packagename>...|:<classname>]
  33.     -enableassertions[:<packagename>...|:<classname>]
  34.                   按指定的粒度启用断言
  35.     -da[:<packagename>...|:<classname>]
  36.     -disableassertions[:<packagename>...|:<classname>]
  37.                   禁用具有指定粒度的断言
  38.     -esa | -enablesystemassertions
  39.                   启用系统断言
  40.     -dsa | -disablesystemassertions
  41.                   禁用系统断言
  42.     -agentlib:<libname>[=<选项>]
  43.                   加载本机代理库 <libname>, 例如 -agentlib:hprof
  44.                   另请参阅 -agentlib:jdwp=help 和 -agentlib:hprof=help
  45.     -agentpath:<pathname>[=<选项>]
  46.                   按完整路径名加载本机代理库
  47.     -javaagent:<jarpath>[=<选项>]
  48.                   加载 Java 编程语言代理, 请参阅 java.lang.instrument
  49.     -splash:<imagepath>
  50.                   使用指定的图像显示启动屏幕
  51. 有关详细信息, 请参阅 http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/documentation/index.html。

Server模式和Client模式
Hotspot JVM有两种模式，分别是server和client，分别通过-server和-client模式设置

  • 32位系统上，默认使用Client类型的JVM。要想使用Server模式，机器配置至少有2个以上的CPU和2G以上的物理内存。client模式适用于对内存要求较小的桌面应用程序，默认使用Serial串行垃圾收集器
  • 64位系统上，只支持server模式的JVM，适用于需要大内存的应用程序，默认使用并行垃圾收集器

官网地址：https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/vm/server-class.html
如何知道系统默认使用的是那种模式呢？
通过java -version命令：可以看到Server VM字样，代表当前系统使用是Server模式

-X参数选项

非标准化参数，功能还算比较稳定，但官方说后续版本可能会变更，以-X开头

  1. > java -X
  2.     -Xmixed           混合模式执行 (默认)
  3.     -Xint             仅解释模式执行
  4.     -Xbootclasspath:<用 ; 分隔的目录和 zip/jar 文件>
  5.                       设置搜索路径以引导类和资源
  6.     -Xbootclasspath/a:<用 ; 分隔的目录和 zip/jar 文件>
  7.                       附加在引导类路径末尾
  8.     -Xbootclasspath/p:<用 ; 分隔的目录和 zip/jar 文件>
  9.                       置于引导类路径之前
  10.     -Xdiag            显示附加诊断消息
  11.     -Xnoclassgc       禁用类垃圾收集
  12.     -Xincgc           启用增量垃圾收集
  13.     -Xloggc:<file>    将 GC 状态记录在文件中 (带时间戳)
  14.     -Xbatch           禁用后台编译
  15.     -Xms<size>        设置初始 Java 堆大小
  16.     -Xmx<size>        设置最大 Java 堆大小
  17.     -Xss<size>        设置 Java 线程堆栈大小
  18.     -Xprof            输出 cpu 配置文件数据
  19.     -Xfuture          启用最严格的检查, 预期将来的默认值
  20.     -Xrs              减少 Java/VM 对操作系统信号的使用 (请参阅文档)
  21.     -Xcheck:jni       对 JNI 函数执行其他检查
  22.     -Xshare:off       不尝试使用共享类数据
  23.     -Xshare:auto      在可能的情况下使用共享类数据 (默认)
  24.     -Xshare:on        要求使用共享类数据, 否则将失败。
  25.     -XshowSettings    显示所有设置并继续
  26.     -XshowSettings:all
  27.                       显示所有设置并继续
  28.     -XshowSettings:vm 显示所有与 vm 相关的设置并继续
  29.     -XshowSettings:properties
  30.                       显示所有属性设置并继续
  31.     -XshowSettings:locale
  32.                       显示所有与区域设置相关的设置并继续
  34. -X 选项是非标准选项, 如有更改, 恕不另行通知。

-XX参数选项

非标准化参数，使用最多的参数类型，这类选项属于实验性，不稳定，以-XX开头。主要用于开发和调试JVM。

可以分成以下两类：

Boolean类型格式

  1. -XX:+<option>  启用option属性
  2. -XX:-<option>  禁用option属性

非Boolean类型格式

  1. -XX:<option>=<number>  设置option数值，可以带单位如k/K/m/M/g/G
  2. -XX:<option>=<string>  设置option字符值

如何添加JVM参数选项

在IDEA中添加JVM参数

在顶部菜单点击run——Edit Configurations
然后再VM options框里面输入就行了。

在命令行运行jar包

  1. java -Xms100m -Xmx100m -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCTimeStamps -jar demo.jar

Tomcat运行war包

  1. # linux下catalina.sh添加
  2. JAVA_OPTS="-Xms512M -Xmx1024M"
  3. # windows下catalina.bat添加
  4. set "JAVA_OPTS=-Xms512M -Xmx1024M"

程序运行中

  1. # 设置Boolean类型参数
  2. jinfo -flag [+|-]<name> <pid>
  3. # 设置非Boolean类型参数
  4. jinfo -flag <name>=<value> <pid>

常用的JVM参数选项

打印设置的XX选项及值

  1. -XX:+PrintCommandLineFlags 程序运行时JVM默认设置或用户手动设置的XX选项
  2. -XX:+PrintFlagsInitial 打印所有XX选项的默认值
  3. -XX:+PrintFlagsFinal 打印所有XX选项的实际值
  4. -XX:+PrintVMOptions 打印JVM的参数

堆、栈、方法区等内存大小设置

  1. # 栈
  2. -Xss128k <==> -XX:ThreadStackSize=128k 设置线程栈的大小为128K
  4. # 堆
  5. -Xms2048m <==> -XX:InitialHeapSize=2048m 设置JVM初始堆内存为2048M
  6. -Xmx2048m <==> -XX:MaxHeapSize=2048m 设置JVM最大堆内存为2048M
  7. -Xmn2g <==> -XX:NewSize=2g -XX:MaxNewSize=2g 设置年轻代大小为2G
  8. -XX:SurvivorRatio=8 设置Eden区与Survivor区的比值，默认为8
  9. -XX:NewRatio=2 设置老年代与年轻代的比例，默认为2
  10. -XX:+UseAdaptiveSizePolicy 设置大小比例自适应，默认开启
  11. -XX:PretenureSizeThreadshold=1024 设置让大于此阈值的对象直接分配在老年代，只对Serial、ParNew收集器有效
  12. -XX:MaxTenuringThreshold=15 设置新生代晋升老年代的年龄限制，默认为15
  13. -XX:TargetSurvivorRatio 设置MinorGC结束后Survivor区占用空间的期望比例
  15. # 方法区
  16. -XX:MetaspaceSize / -XX:PermSize=256m 设置元空间/永久代初始值为256M
  17. -XX:MaxMetaspaceSize / -XX:MaxPermSize=256m 设置元空间/永久代最大值为256M
  18. -XX:+UseCompressedOops 使用压缩对象
  19. -XX:+UseCompressedClassPointers 使用压缩类指针
  20. -XX:CompressedClassSpaceSize 设置Klass Metaspace的大小，默认1G
  22. # 直接内存
  23. -XX:MaxDirectMemorySize 指定DirectMemory容量，默认等于Java堆最大值

OutOfMemory相关的选项

  1. -XX:+HeapDumpOnOutMemoryError 内存出现OOM时生成Heap转储文件，两者互斥
  2. -XX:+HeapDumpBeforeFullGC 出现FullGC时生成Heap转储文件，两者互斥
  3. -XX:HeapDumpPath=<path> 指定heap转储文件的存储路径，默认当前目录
  4. -XX:OnOutOfMemoryError=<path> 指定可行性程序或脚本的路径，当发生OOM时执行脚本

垃圾收集器相关选项

首先需了解垃圾收集器之间的搭配使用关系，垃圾收集器

  1. # Serial回收器
  2. -XX:+UseSerialGC  年轻代使用Serial GC， 老年代使用Serial Old GC
  1. # ParNew回收器
  2. -XX:+UseParNewGC  年轻代使用ParNew GC
  1. # Parallel回收器
  2. -XX:+UseParallelGC  年轻代使用 Parallel Scavenge GC，互相激活
  3. -XX:+UseParallelOldGC  老年代使用 Parallel Old GC，互相激活
  4. -XX:ParallelGCThreads  设置年轻代并行收集器的线程数。一般地，最好与CPU数量相等，以避免过多的线程数影响垃圾收集性能。
  5. -XX:MaxGCPauseMillis  设置垃圾收集器最大停顿时间（即STW的时间），单位是毫秒。
  6.     为了尽可能地把停顿时间控制在MaxGCPauseMills以内，收集器在工作时会调整Java堆大小或者其他一些参数。
  7.     对于用户来讲，停顿时间越短体验越好；但是服务器端注重高并发，整体的吞吐量。
  8.     所以服务器端适合Parallel，进行控制。该参数使用需谨慎。
  9. -XX:GCTimeRatio  垃圾收集时间占总时间的比例（1 / (N＋1)），用于衡量吞吐量的大小
  10.     取值范围（0,100），默认值99，也就是垃圾回收时间不超过1％。
  11.     与前一个-XX：MaxGCPauseMillis参数有一定矛盾性。暂停时间越长，Radio参数就容易超过设定的比例。
  12. -XX:+UseAdaptiveSizePolicy  设置Parallel Scavenge收集器具有自适应调节策略。
  13.     在这种模式下，年轻代的大小、Eden和Survivor的比例、晋升老年代的对象年龄等参数会被自动调整，以达到在堆大小、吞吐量和停顿时间之间的平衡点。
  14.     在手动调优比较困难的场合，可以直接使用这种自适应的方式，仅指定虚拟机的最大堆、目标的吞吐量（GCTimeRatio）和停顿时间（MaxGCPauseMills），让虚拟机自己完成调优工作。
  1. # CMS回收器
  2. -XX:+UseConcMarkSweepGC  年轻代使用CMS GC。
  3.     开启该参数后会自动将-XX：＋UseParNewGC打开。即：ParNew（Young区）+ CMS（Old区）+ Serial Old的组合
  4. -XX:CMSInitiatingOccupanyFraction  设置堆内存使用率的阈值，一旦达到该阈值，便开始进行回收。JDK5及以前版本的默认值为68，DK6及以上版本默认值为92％。
  5.     如果内存增长缓慢，则可以设置一个稍大的值，大的阈值可以有效降低CMS的触发频率，减少老年代回收的次数可以较为明显地改善应用程序性能。
  6.     反之，如果应用程序内存使用率增长很快，则应该降低这个阈值，以避免频繁触发老年代串行收集器。
  7.     因此通过该选项便可以有效降低Fu1l GC的执行次数。
  8. -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly  是否动态可调，使CMS一直按CMSInitiatingOccupancyFraction设定的值启动
  9. -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection  用于指定在执行完Full GC后对内存空间进行压缩整理
  10.     以此避免内存碎片的产生。不过由于内存压缩整理过程无法并发执行，所带来的问题就是停顿时间变得更长了。
  11. -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction  设置在执行多少次Full GC后对内存空间进行压缩整理。
  12. -XX:ParallelCMSThreads  设置CMS的线程数量。
  13.     CMS 默认启动的线程数是(ParallelGCThreads＋3)/4，ParallelGCThreads 是年轻代并行收集器的线程数。
  14.     当CPU 资源比较紧张时，受到CMS收集器线程的影响，应用程序的性能在垃圾回收阶段可能会非常糟糕。
  15. -XX:ConcGCThreads  设置并发垃圾收集的线程数，默认该值是基于ParallelGCThreads计算出来的
  16. -XX:+CMSScavengeBeforeRemark  强制hotspot在cms remark阶段之前做一次minor gc，用于提高remark阶段的速度
  17. -XX:+CMSClassUnloadingEnable  如果有的话，启用回收Perm 区（JDK8之前）
  18. -XX:+CMSParallelInitialEnabled  用于开启CMS initial-mark阶段采用多线程的方式进行标记
  19.     用于提高标记速度，在Java8开始已经默认开启
  20. -XX:+CMSParallelRemarkEnabled  用户开启CMS remark阶段采用多线程的方式进行重新标记，默认开启
  21. -XX:+ExplicitGCInvokesConcurrent
  22. -XX:+ExplicitGCInvokesConcurrentAndUnloadsClasses
  23.     这两个参数用户指定hotspot虚拟在执行System.gc()时使用CMS周期
  24. -XX:+CMSPrecleaningEnabled  指定CMS是否需要进行Pre cleaning阶段
  1. # G1回收器
  2. -XX:+UseG1GC 手动指定使用G1收集器执行内存回收任务。
  3. -XX:G1HeapRegionSize 设置每个Region的大小。
  4.     值是2的幂，范围是1MB到32MB之间，目标是根据最小的Java堆大小划分出约2048个区域。默认是堆内存的1/2000。
  5. -XX:MaxGCPauseMillis  设置期望达到的最大GC停顿时间指标（JVM会尽力实现，但不保证达到）。默认值是200ms
  6. -XX:ParallelGCThread  设置STW时GC线程数的值。最多设置为8
  7. -XX:ConcGCThreads  设置并发标记的线程数。将n设置为并行垃圾回收线程数（ParallelGCThreads）的1/4左右。
  8. -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent 设置触发并发GC周期的Java堆占用率阈值。超过此值，就触发GC。默认值是45。
  9. -XX:G1NewSizePercent  新生代占用整个堆内存的最小百分比（默认5％）
  10. -XX:G1MaxNewSizePercent  新生代占用整个堆内存的最大百分比（默认60％）
  11. -XX:G1ReservePercent=10  保留内存区域，防止 to space（Survivor中的to区）溢出

GC日志相关选项

  1. -XX:+PrintGC <==> -verbose:gc  打印简要日志信息
  2. -XX:+PrintGCDetails            打印详细日志信息
  3. -XX:+PrintGCTimeStamps  打印程序启动到GC发生的时间，搭配-XX:+PrintGCDetails使用
  4. -XX:+PrintGCDateStamps  打印GC发生时的时间戳，搭配-XX:+PrintGCDetails使用
  5. -XX:+PrintHeapAtGC  打印GC前后的堆信息，如下图
  6. -Xloggc:<file> 输出GC导指定路径下的文件中

其他参数

  1. -XX:+DisableExplicitGC  禁用hotspot执行System.gc()，默认禁用
  2. -XX:ReservedCodeCacheSize=<n>[g|m|k]、-XX:InitialCodeCacheSize=<n>[g|m|k]  指定代码缓存的大小
  3. -XX:+UseCodeCacheFlushing  放弃一些被编译的代码，避免代码缓存被占满时JVM切换到interpreted-only的情况
  4. -XX:+DoEscapeAnalysis  开启逃逸分析
  5. -XX:+UseBiasedLocking  开启偏向锁
  6. -XX:+UseLargePages  开启使用大页面
  7. -XX:+PrintTLAB  打印TLAB的使用情况
  8. -XX:TLABSize  设置TLAB大小

通过Java代码获取JVM参数

Java提供了java.lang.management包用于监视和管理Java虚拟机和Java运行时中的其他组件，它允许本地或远程监控和管理运行的Java虚拟机。其中ManagementFactory类较为常用，另外Runtime类可获取内存、CPU核数等相关的数据。通过使用这些api，可以监控应用服务器的堆内存使用情况，设置一些阈值进行报警等处理。

  1. public class MemoryMonitor {
  2.     public static void main(String[] args) {
  3.         MemoryMXBean memorymbean = ManagementFactory.getMemoryMXBean();
  4.         MemoryUsage usage = memorymbean.getHeapMemoryUsage();
  5.         System.out.println("INIT HEAP: " + usage.getInit() / 1024 / 1024 + "m");
  6.         System.out.println("MAX HEAP: " + usage.getMax() / 1024 / 1024 + "m");
  7.         System.out.println("USE HEAP: " + usage.getUsed() / 1024 / 1024 + "m");
  8.         System.out.println("\nFull Information:");
  9.         System.out.println("Heap Memory Usage: " + memorymbean.getHeapMemoryUsage());
  10.         System.out.println("Non-Heap Memory Usage: " + memorymbean.getNonHeapMemoryUsage());
  12.         System.out.println("=======================通过java来获取相关系统状态============================ ");
  13.         System.out.println("当前堆内存大小totalMemory " + (int) Runtime.getRuntime().totalMemory() / 1024 / 1024 + "m");// 当前堆内存大小
  14.         System.out.println("空闲堆内存大小freeMemory " + (int) Runtime.getRuntime().freeMemory() / 1024 / 1024 + "m");// 空闲堆内存大小
  15.         System.out.println("最大可用总堆内存maxMemory " + Runtime.getRuntime().maxMemory() / 1024 / 1024 + "m");// 最大可用总堆内存大小
  17.     }
  18. }