深刻理解Java虚拟机-经常使用vm参数分析

时间  2021-08-13
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话很少说，今天就分析一下一些经常使用的Java虚拟机的参数设置，以及如何更好的使用！java

1 JVM参数简介

首先想说的是其实这些参数咱们并非陌生的，在平时的开发和使用中常常都会遇到，只是在平时缺乏一个比较系统的总结，因此，对这些参数感受是很陌生的，因此，经过这篇文章的总结，我相信你必定都会对这些参数熟稔于心，作作心中有数。算法

在Java虚拟机的参数中，其实能够把这些参数分为三类，固然，这是针对JDK1.6来讲的，若是对于JDK1.8，那么就不是这么分类的了，可是，因为这两个版本不少经常使用的参数的差异是不大的，因此这篇文章就先介绍JDK1.6的VM参数。windows

主要能够分为如下三类：服务器

  • 标准参数（-），全部的JVM实现都必须实现这些参数的功能，并且向后兼容。
  • 非标准参数（-X），默认JVM实现这些参数的功能，可是并不保证全部JVM实现都知足，且不保证向后兼容。
  • 非Stable参数（-XX），此类参数各个JVM实现会有所不一样，未来可能会随时取消，须要慎重使用。

虽然是这么分类的，实际上呢，非标准参数和非稳定的参数实际的使用中仍是用的很是的多的，在后面的文章的介绍中你就会发现。微信

2 标准参数

这一类参数能够说是咱们刚刚开始Java是就用的很是多的参数了，好比java -version、java -jar等等，咱们在CMD中输入java -help就能够得到Java当前版本的全部标准参数了。markdown

深刻理解Java虚拟机-经常使用vm参数分析

如上图就是JDK1.8的全部标准参数了，下面咱们将介绍一些咱们会用的比较多的参数。网络

  • -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。并发

  • -server

以server模式启动JVM，与client状况刚好相反。适合生产环境，适用于服务器。64位的JVM自动以server模式启动。oracle

  • -classpath或者-cp

通知JVM类搜索路径。若是指定了-classpath，则JVM就忽略CLASSPATH中指定的路径。各路径之间以分号隔开。若是-classpath和CLASSPATH都没有指定，则JVM从当前路径寻找class。

JVM搜索路径的顺序：

1.先搜索JVM自带的jar或zip包。

Bootstrap，搜索路径能够用System.getProperty("sun.boot.class.path")得到；

2.搜索JRE_HOME/lib/ext下的jar包。

Extension，搜索路径能够用System.getProperty("java.ext.dirs")得到；

3.搜索用户自定义目录，顺序为：当前目录（.），CLASSPATH，-cp。

搜索路径用System.getProperty("java.class.path")得到。

System.out.println(System.getProperty("sun.boot.class.path"));
System.out.println(System.getProperty("java.ext.dirs"));
System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));

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如上就是我电脑的JVM的路径。

  • -DpropertyName=value

定义系统的全局属性值，如配置文件地址等，若是value有空格，则须要使用双引号。

另外用System.getProperty("hello")能够得到这些定义的属性值，在代码中也能够用System.setProperty("hello","world")的形式来定义属性。

如键值对设置为hello=world。
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System.out.println(System.getProperty("hello"));

运行结果就是：
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  • -verbose

查询GC问题最经常使用的命令之一，参数以下：
-verbose:class
输出JVM载入类的相关信息，当JVM报告说找不到类或者类冲突时可此进行诊断。
-verbose:gc
输出每次GC的相关状况。
-verbose:jni
输出native方法调用的相关状况，通常用于诊断jni调用错误信息。

另外，控制台输出GC信息还可使用以下命令：

在JVM的启动参数中加入-XX:+PrintGC -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime，按照参数的顺序分别输出GC的简要信息，GC的详细信息、GC的时间信息及GC形成的应用暂停的时间。

3 非标准参数

非标注的参数主要是关于Java内存区域的设置参数，因此在看这些参数以前，应该先查看Java内存区域的基础知识，能够查看这篇文章：深刻理解Java虚拟机-Java内存区域透彻分析。

非标准参数实在标准参数的基础上的一些扩充参数，能够输入java -X，得到当前JVM支持的非标准参数。

深刻理解Java虚拟机-经常使用vm参数分析

从图片中能够看出来，这些非标准的参数其实很少的，下面咱们再 讲解一些比较经常使用的参数。

  • -Xmn

新生代内存大小的最大值，包括E区和两个S区的总和。设置方法：-Xmn512m、-Xmn2g。

  • -Xms

初始堆的大小，也是堆大小的最小值，默认值是总共的物理内存/64（且小于1G）。默认状况下，当堆中可用内存小于40%，堆内存会开始增长，一直增长到-Xmx的大小。

  • -Xmx

堆的最大值，默认值是总共的物理内存/64（且小于1G），默认状况下，当堆中可用内存大于70%，堆内存会开始减小，一直减少到-Xms的大小。

所以，为了不这种浮动，因此在设置-Xms和-Xmx参数时，通常会设置成同样的，可以提升性能。

另外，官方默认的配置为年老代大小:年轻代大小=2:1左右，使用-XX:NewRatio能够设置年老代和年轻代之比，例如，-XX:NewRatio=4，表示年老代:年轻代=4:1

参数实例

设置-Xms、-Xmn和-Xmx参数分别为-Xms512m -Xmx512m -Xmn128m。同时设置新生代和老生代之比为1:4，E:S0:S1=8:1:1。

**
 * @ClassName MethodTest
 * @Description vm参数设置：-Xms512m -Xmx512m -Xmn128m -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=8 
 * @Author 欧阳思海
 * @Date 2019/11/25 20:06
 * @Version 1.0
 **/

public class MethodTest {

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        long i = 0;
        while (i < 1000000000) {
            System.out.println(i);
            list.add(String.valueOf(i++).intern());
        }
    }
}

运行以后，用VisualVM查看相关信息是否正确。

当咱们没有设置-XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=8时，使用官方默认的状况以下：

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上图能够看出，新生代（Eden Space + Survivor 0 + Survivor 1）:老年代（Old Gen）≈ 1:2。

当咱们设置了-XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=8时，状况以下：

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变成了新生代（Eden Space + Survivor 0 + Survivor 1）:老年代（Old Gen）≈ 1:4，Eden Space:Survivor 0: Survivor 1 = 8:1:1。

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从上图可知，堆的信息是正确的。

  • -Xss

设置每一个线程的栈内存，默认1M，通常来讲是不须要改的。

  • -Xprof

跟踪正运行的程序，并将跟踪数据在标准输出输出；适合于开发环境调试。

  • -Xnoclassgc

禁用类垃圾收集,关闭针对class的gc功能；由于其阻止内存回收，因此可能会致使OutOfMemoryError错误，慎用。

  • -Xincgc

开启增量gc（默认为关闭）；这有助于减小长时间GC时应用程序出现的停顿；但因为可能和应用程序并发执行，因此会下降CPU对应用的处理能力。

  • -Xloggc:file

与-verbose:gc功能相似，只是将每次GC事件的相关状况记录到一个文件中，文件的位置最好在本地，以免网络的潜在问题。
若与verbose命令同时出如今命令行中，则以-Xloggc为准。

  • -Xint

在解释模式(interpreted mode)下，-Xint标记会强制JVM执行全部的字节码，这会下降运行速度，一般低10倍或更多。

  • -Xcomp

-Xcomp参数与它（-Xint）正好相反，JVM在第一次使用时会把全部的字节码编译成本地代码，从而带来最大程度的优化。

然而，不少应用在使用-Xcomp也会有一些性能损失，固然这比使用-Xint损失的少，缘由是-xcomp没有让JVM启用JIT编译器的所有功能。JIT编译器能够对是否须要编译作判断，若是全部代码都进行编译的话，对于一些只执行一次的代码就没有意义了。

  • -Xmixed

-Xmixed是混合模式，这是JVM默认的模式，也是推荐使用的模式。将解释模式与编译模式进行混合使用，由JVM本身决定。

4 非Stable参数

这类参数你一看官网觉得不能使用呢，官网给你的建议就是这些参数不稳定，慎用，其实这主要的缘由仍是由于每一个公司的实现都是不同的，因此就是致使不稳定。可是呢，在实际的使用中倒是很是的多的，并且这部分的参数很重要。

这些参数大体能够分为三类：

  • 性能参数（Performance Options）：用于JVM的性能调优和内存分配控制，如初始化内存大小的设置；
  • 行为参数（Behavioral Options）：用于改变JVM的基础行为，如GC的方式和算法的选择；
  • 调试参数（Debugging Options）：用于监控、打印、输出等jvm参数，用于显示jvm更加详细的信息；

下面仍是先罗列一些比较经常使用的参数，其实，这些文章不少了，这里主要仍是作一个总结，之后本身看文章的时候比较方便，若是有同行看到了文章，你能够参考参考，仍是颇有帮助的。

另外，选取其中的一些参数作一些例子来解释，这样也可以更加的形象。

注意：如下参数都是JDK1.7及如下可使用。

  • 性能参数
参数及其默认值 描述
-XX:LargePageSizeInBytes=4m 设置用于Java堆的大页面尺寸
-XX:MaxHeapFreeRatio=70 GC后java堆中空闲量占的最大比例
-XX:MinHeapFreeRatio=40 GC后java堆中空闲量占的最小比例
-XX:MaxNewSize=size 新生成对象能占用内存的最大值
-XX:MaxPermSize=64m 老生代对象能占用内存的最大值
-XX:NewRatio=2 新生代内存容量与老生代内存容量的比例
-XX:NewSize=2.125m 新生代对象生成时占用内存的默认值
-XX:ReservedCodeCacheSize=32m 保留代码占用的内存容量
-XX:ThreadStackSize=512 设置线程栈大小，若为0则使用系统默认值
-XX:+UseLargePages 使用大页面内存
  • 行为参数
参数及其默认值 描述
-XX:+ScavengeBeforeFullGC 新生代GC优先于Full GC执行
-XX:+UseGCOverheadLimit 在抛出OOM以前限制jvm耗费在GC上的时间比例
-XX:-UseParNewGC 打开此开关，使用ParNew+Serial Old收集器
-XX:-UseConcMarkSweepGC 使用ParNew+CMS+Serial Old收集器对老生代采用并发标记交换算法进行GC
-XX:-UseParallelGC 启用并行GC，使用ParallelScavenge+Serial Old收集器
-XX:-UseParallelOldGC 对Full GC启用并行，当-XX:-UseParallelGC启用时该项自动启用，ParallelScavenge+Parallel Old收集器
-XX:-UseSerialGC 启用串行GC
-XX:+UseG1GC 使用垃圾优先（G1）收集器
-XX:SurvivorRatio=n Eden区域与Survivor区域大小之比。预设值为8
-XX:PretenureSizeThreshold=n 直接晋升到老年代的对象大小，设置这个参数以后，大于这个参数的对象直接进入到老年代分配
-XX:MaxTenuringThreshold=n 晋升到老年代的对象年龄，每一个对象在坚持过一次Minor GC以后，年龄加1，当超过这个值以后就进入老年代。预设值为15
-XX:+UseAdaptiveSizePolicy 动态调整Java堆中各个区域的大小以及进入老年代的年龄
-XX:ParallelGCThreads=n 设置并行收集器收集时使用的CPU数。并行收集线程数
-XX:MaxGCPauseMillis=n 设置并行收集最大暂停时间
-XX:GCTimeRatio=n 设置垃圾回收时间占程序运行时间的百分比。公式为1/(1+N)
-XX:+UseThreadPriorities 启用本地线程优先级
-XX:-DisableExplicitGC 禁止调用System.gc()；但jvm的gc仍然有效
-XX:+MaxFDLimit 最大化文件描述符的数量限制

前面6个参数都是关于垃圾收集器的行为参数，也是常常会用到的参数。

  • 调试参数
参数及其默认值 描述
-XX:-CITime 打印消耗在JIT编译的时间
-XX:ErrorFile=./hs_err_pid\<pid\>.log 保存错误日志或者数据到文件中
-XX:HeapDumpPath=./java_pid\<pid\>.hprof 指定导出堆信息时的路径或文件名
-XX:-HeapDumpOnOutOfMemoryError 当首次遭遇OOM时导出此时堆中相关信息
-XX:OnError="\<cmd args\>;\<cmd args\>" 出现致命ERROR以后运行自定义命令
-XX:OnOutOfMemoryError="\<cmd args\>;\<cmd args\>" 当首次遭遇OOM时执行自定义命令
-XX:-PrintClassHistogram 遇到Ctrl-Break后打印类实例的柱状信息，与jmap -histo功能相同
-XX:-PrintConcurrentLocks 遇到Ctrl-Break后打印并发锁的相关信息，与jstack -l功能相同
-XX:-PrintCommandLineFlags 打印在命令行中出现过的标记
-XX:-PrintCompilation 当一个方法被编译时打印相关信息
-XX:-PrintGC 每次GC时打印相关信息
-XX:-PrintGCDetails 每次GC时打印详细信息
-XX:-PrintGCTimeStamps 打印每次GC的时间戳
-XX:-TraceClassLoading 跟踪类的加载信息
-XX:-TraceClassLoadingPreorder 跟踪被引用到的全部类的加载信息
-XX:-TraceCla***esolution 跟踪常量池
-XX:-TraceClassUnloading 跟踪类的卸载信息
-XX:-TraceLoaderConstraints 跟踪类加载器约束的相关信息

5 JDK8的VM参数

因为考虑到如今JDK8用的很是的普遍，因此，接下来总结一些JDK8会使用到的参数。

查看这篇JDK8的参数文章你会发现，标准参数和非标准参数JDK8的差异并非很大，若是有其余的参数须要使用，能够查看上面这篇文章。

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