Java 虚拟机 HotSpot 选项学习笔记

作者：金步国

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语法

java [ options ] class [ argument ... ]
java [ options ] -jar file.jar [ argument ... ]

标准选项

-d32|-d64
-client|-server
以客户端模式还是服务器模式执行虚拟机。
服务器模式的特点是启动速度比较慢，但运行时性能和内存管理效率很高，适用于生产环境。
对于64位虚拟机而言，服务器模式是默认值，也是唯一支持的模式。
-agentlib:库名[=启动选项]
-agentpath:绝对路径[=启动选项]
从指定的路径(必须是绝对路径)/库名称中加载JVMT Tool Interface agent库(还可传递启动选项)。
例如： 
-agentlib:foo=opt1,opt2
-agentpath:/opt/lib/foo.so=opt1,opt2
-classpath 路径列表
-cp 路径列表
指定一个搜索classic文件的目录/JAR/ZIP列表，列表项之间用分号(;)分隔。
这里指定的值将会覆盖CLASSPATH环境变量的设置。
如果既没有指定 -classpath 也没有设置CLASSPATH环境变量，那么其默认值将是用户的当前目录(.)
可以用星号(*)作为通配符，表示目录下的所有.jar文件。单独一个星号表示用户的当前目录下的所有.jar文件。
-D属性=值
将系统"属性"设为"值"。如果"值"是一个包含空格的字符串，那么必须用双引号进行界定。
-enableassertions[:包名"..." | :类名 ]
-ea[:包名"..." | :类名 ]
-disableassertions[:包名"..." | :类名 ]
-da[:包名"..." | :类名 ]
为指定的包或者类启用/禁止断言，默认值为禁止。
-enablesystemassertions
-esa
-disablesystemassertions
-dsa
仅对所有的系统类启用/禁止断言
-jar file.jar
执行封装在file.jar文件内的程序。
使用此选项后，file.jar文件内必须包含所有的用户class，并且所有-classpath选项都将被忽略。
-javaagent:jar文件[=选项]
指定jvm启动时装入java语言代理。参见：java.lang.instrument
-jre-restrict-search
-no-jre-restrict-search
在版本搜索的时候，包含/排除用户私人的JRE
-verbose
-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
输出每次垃圾回收的相关情况。
-verbose:jni
输出native方法调用的相关情况，一般用于诊断jni调用错误信息。
-version
输出java的版本信息
-version:版本信息
指定class或者jar运行时需要的jdk版本信息；若指定版本未找到，则以能找到的系统默认jdk版本执行；
一般情况下，对于jar文件，可以在manifest文件中指定需要的版本信息，而不是在命令行。
"版本信息"中可以指定单个版本，也可以指定一个列表，中间用空格隔开，且支持复杂组合，例如：-version:"1.6.0_13 1.6* & 1.6.0_10+"
-showversion
输出java版本信息(与-version相同)之后，继续输出java的标准参数列表及其描述。
-?
-help
输出java标准参数列表及其描述。
-X
输出非标准的参数列表及其描述。

非标准选项

-Xint
仅以解释模式运行虚拟机，全部字节码都以解释方式执行
-Xcomp
仅以编译模式运行虚拟机，优先采用编译方式执行字节码，仅在无法编译的情况下解释器才介入执行
-Xmixed
以混合模式运行虚拟机，对热点代码使用编译器执行，其他代码使用解释器执行。这是默认值。
-Xbatch
禁止后台编译。
默认情况下，对于尚未编译完成的热点代码，虚拟机会先使用解释方式执行，同时将编译任务放到后台。
此选项将会把编译任务放到前台进行，直到编译完成后再继续执行。
-Xbootclasspath:启动类路径
-Xbootclasspath/a:路径
-Xbootclasspath/p:路径
指定一个分号(;)分隔的目录/JAR/ZIP列表，在其中搜索boot class
此选项用于改变虚拟机自带的系统运行包"rt.jar"，除非你自己能写一个运行时，否则不会用到该参数。
/a:在默认搜索路径后加上path中的搜索路径。
/p:在默认搜索路径前加上path中的搜索路径。
-Xcheck:jni
调用JNI(Java Native Interface)函数时进行额外的检查，特别地，虚拟机将校验传递给JNI函数参数的合法性。
在本地代码中遇到非法数据时，虚拟机将报一个致命错误而终止。使用该参数后将造成性能下降。
-Xfuture
对类文件进行严格的格式检查，以保证类代码严格符合新规范。
为保持向后兼容1.1.x版本的JDK，虚拟机缺省不进行严格的格式检查。
建议明确开启此参数，特别是在开发阶段。
-Xnoclassgc
关闭虚拟机对class的垃圾回收功能。很可能会导致OutOfMemoryError异常。
-Xincgc
启动增量垃圾收集器(默认关闭)。
增量垃圾收集器能减少偶然发生的长时间垃圾回收造成的暂停时间。
但增量垃圾收集器和应用程序并发执行，因此会抢占部分应用程序的CPU资源。
-Xloggc:文件
将虚拟机每次垃圾回收的信息写到"文件"中，内容和 -verbose:gc 的输出内容相同，但增加了时间戳。
务必指定一个本机文件，以避免因为网络拥堵造成虚拟机停顿。
当文件系统被填满后，日志文件会被自动从头截掉(类似日志滚动)，并继续记录。
如果同时使用了 -verbose:gc 和本选项，那么 -verbose:gc 将会被忽略。
-Xms字节数
设置初始Java heap的大小，可以使用K或M或G后缀。建议和-Xmx设为相同。
-Xmx字节数
设置最大Java heap的大小，可以使用K或M或G后缀。建议和-Xms设为相同。
-Xss字节数
设置单个java线程的stack大小，可以使用K或M后缀。
在64bit平台上默认是1024K，在32bit平台上默认是512K。
建议不要设的太大(一般设为256K)，若无特殊情况，512K已经绰绰有余了。
-Xprof
对运行中的程序进行性能分析(profile)，并将结果发送到标准输出。仅用于开发目的，切勿用于生产环境！
-Xrs
Shutdown Hook功能允许应用程序在终止前(可能是虚拟机自身被终止所致)执行一些诸如关闭数据库连接之类的清理操作。
JVM会注册一个控制台控制句柄(console control handler)，用于捕获要求虚拟机进程终止的控制信号。
该句柄会触发shutdown-hook进程，同时对 SIGHUP, SIGINT, SIGTERM, CTRL_LOGOFF_EVENT 信号返回TURE。
如果JVM是作为service运行(例如Tomcat)，它可以接受CTRL_LOGOFF_EVENT信号但却不应该终止整个进程。
使用该选项之后，JVM将不会注册控制台控制句柄，因此也就不会对上述信号做出响应。
使用此选项会造成如下两个后果：
(1)Ctrl-Break线程转储功能将不可用
(2)应用程序代码必须自己负责触发Shutdown Hook，比如在JVM终止前调用System.exit()方法。

不稳定选项

这些"不稳定"选项的意思是很容易在没有通知的情况下改变。语法格式如下： 

-XX:+OPT    开启OPT选项
-XX:-OPT    关闭OPT选项
-XX:OPT=VAL 将OPT选项的值设为VAL
说明："="后面的内容表示的是此选项的默认值。

内存管理参数

JVM最大总内存 = 线程数*(-Xss) + (-Xmx) + MaxPermSize + MaxDirectMemorySize + ReservedCodeCacheSize

DisableExplicitGC = false
忽略程序中System.gc()方法触发的垃圾收集动作
MaxDirectMemorySize = -1
最大直接内存大小，可以使用K或M或G后缀。默认值"-1"表示使用-Xmx的值。
PermSize = [依赖于物理内存大小]
永久代区域的初始值，可以使用K或M或G后缀。
MaxPermSize = [依赖于物理内存大小]
永久代区域的最大值，可以使用K或M或G后缀。
一些JSP页面可能需要很大的永久代去存放动态生成与加载的类。
NewRatio = 2
老年代对新生代的比例。默认值2表示老年代是新生代大小的2倍。
如果想要更精细的调整新生代的大小，应该使用下面两个参数：
NewSize = [依赖于-Xms,-Xmx的设置]
新生代大小的初始值(最小值)，可以把这个参数设成与MaxNewSize相同来固定新生代的大小
MaxNewSize = 无穷大
新生代大小的最大值(上限)，可以把这个参数设成与NewSize相同来固定新生代的大小
SurvivorRatio = 8
新生代中Eden区域与Survivor区域容量的比值。
默认值8表示Eden区的容量是Survivor区的8倍。
因为有两个Survivor区，所以Eden:Survivor1:Survivor2=8:1:1
PretenureSizeThreshold = 0
直接晋升到老年代的对象大小阈值(无默认值)，大于这个值的对象将直接在老年代内分配
MaxTenuringThreshold = 15
晋升到老年代的对象的年龄阈值。
对象每坚持过一次Minor GC之后，年龄加1，当超过这个阈值之后，该对象将进入老年代
UseAdaptiveSizePolicy = true
允许JVM动态调整java堆中老年代、新生代区域的大小以及进入老年代的年龄
UseG1GC = false
使用G1(Garbage First)垃圾收集器
GCTimeRatio = 9
垃圾回收时间占总运行时间的比率=1/(1+GCTimeRatio)。默认值9表示最大允许1/(1+9)=10%的时间用于GC
MaxGCPauseMillis = 200
设置GC最大停顿时间，也就是在垃圾回收时允许正常工作进程最大允许停顿多长时间，单位是毫秒
GCPauseIntervalMillis = 201
设置两次GC之间的时间间隔，也就是每隔多长时间可以接受一次GC停顿 ，单位是毫秒
UseGCOverheadLimit = true
如果有过多的时间花费在垃圾收集上(超过98%)，就抛OutOfMemoryError异常。
这个功能是用来防止堆太小导致程序长时间无法正常工作而设计的。
UseCompressedOops = false
指针压缩功能

即时编译参数

BackgroundCompilation = true
使用后台编译。也就是在将方法编译为本地代码完成之前，先解释执行，而不是暂停执行
TieredCompilation = false
启用分层编译策略：C0为解释执行，C1进行可靠优化编译，C2进行激进优化编译。
分层编译可以逐步优化代码，以使最终运行速度更快，且降低C2编译时对执行速度的影响，建议开启。
InitialCodeCacheSize = 4M
即时编译器编译的代码缓存的初始值，可以使用K或M或G后缀。
ReservedCodeCacheSize = 48M
即时编译器编译的代码缓存的最大值，可以使用K或M或G后缀。
CompileThreshold = 10000
触发即时编译的阈值。
当调用计数器(用于函数)或者回边计数器(用于代码块)超过此值时，将被编译为机器码
InterpreterProfilePercentage = 33
OnStackReplacePercentage = 140
用于计算回边计数器阈值的两个参数，当计算结果大于CompileThreshold时，代码块所在的函数将被编译为机器码。
回边计数器阈值=CompileThreshold*(OnStackReplacePercentage-InterpreterProfilePercentage)/100
UseCounterDecay = true
对方法调用计数器使用热度衰减算法。
建议关闭热度衰减算法，这样，只要运行时间足够长，绝大部分方法都将被编译成本地代码

类型加载参数

UseSplitVerifier = true
使用新的Class类型校验器(依赖StackMapTable信息的类型检查)，以加快字节码校验速度，建议启用。
FailOverToOldVerifier = true
当类型校验失败时，回到老的类型推导校验方式进行校验。建议关闭。
RelaxAccessControlCheck = false
在校验阶段放松对类型访问性的限制。建议关闭。

多线程相关参数

UseBiasedLocking = true
使用偏向锁，它通过消除资源无竞争情况下的同步原语，进一步提高了程序的运行性能。
UseSpinning = false
使用自旋锁以避免线程频繁的挂起和唤醒，建议开启
PreBlockSpin = 10
在挂起线程前，使用自旋锁时的最大自旋次数，超过这个次数后，线程将被挂起
UseThreadPriorities = true
使用线程优先级
UseFastAccessorMethods = true
当频繁反射执行某个方法时，编译成字节码来加快反射的执行速度

性能参数

AggressiveOpts = false
使用比较激进的优化特性，这些特性具有双重影响，并不一定能够加速应用的执行
UseLargePages = false
使用大的内存页，需要操作系统内核的支持。在大内存的机器上建议开启
LargePageSizeInBytes = 0
设置堆内存的内存页大小，一般是4M，需要操作系统内核的支持

调试参数

PrintCommandLineFlags = false
打印当前启用的非稳态选项
PrintFlagsFinal = false
输出所有不稳定选项的名称及其当前值
PrintGCTimeStamps = false
打印每次回收开始时间的时间戳，对于查看垃圾回收频率非常有用。
ErrorFile =
如果JVM崩溃，则将错误日志输出到指定的文件路径。
HeapDumpPath =
当java进程因OutOfMemory或crash被OS强制终止后，生成一个Heap Profling格式的堆内存快照文件。