前言

jvm启动参数分为三类：

  1. 以 - 开头的为标准参数，所有的jvm都要实现这些参数，并向后兼容。（-D设置系统属性）
  2. 以 -X 开头的为非标准参数，基本都是传给JVM的，默认JVM实现这些参数的功能，但是不保证所有JVM实现都满足，且不保证向后兼容。可以使用java -X 查看当前jvm支持的非标准参数。（-Xmx8g 设置堆内存8g）
  3. 以 -XX 开头的为非稳定参数，专门用于控制JVM的行为，跟具体的JVM实现有关，随时可能在下一个版本取消。
    • -XX:+-Flag形式，+-是对布尔值进行开关
    • -XX:key=value形式，指定某个选项的值

特点和作用

下面按照一些特点和作用来分类

  1. 系统属性参数
  2. 运行模式参数
  3. 堆内存设置参数
  4. GC 设置参数
  5. 分析诊断参数
  6. javaAgent 参数

系统属性参数

系统属性参数主要是给我们系统提供一些环境变量和传递传递系统内需要使用的一些开关或者数值。

环境变量就是配置在系统变量里比如path等信息里面，用于影响所有启动项目的。

常用参数

  • -Dfile.encoding=UTF-8。设置编码类型
  • -Duser.timezone=GMT+08。设置时区
  • -Dmaven.test.skip=ture。设置mavne跳过测试
  • -Dio.netty.eventLoopThreads=8。设置netty线程数为8

自定义参数

java -Da=100 -jar xzxx.jar

等价于，在系统里执行下面代码

System.setProperty("a","100");

// 获取代码
String a = System.getProperty("a");

linux下，还可以这样启动

a=100 java -jar xzxx.jar

运行模式

Jvm运行时，采取的运行模式。

常用模式

  1. -server。设置jvm使用server模式，特点：
    • 启动速度慢，但运行时性能和内存管理效率很高，适用生产环境
    • 在具有64位能力的JDK环境将默认启用该模式，而忽略-client参数
  2. -client。设置jvm使用client模式，特点：
    • 在jdk1.7之前在32位的x86机器上的默认值是-client选项。
    • 启动速度比较快，但运行时性能和内存管理效率不高，通常用与客户端应用程序或pc应用开发和调试。
  3. -Xint。在解释模式（interpreted mode）下运行，特点是：
    • -Xint标记会强制JVM解释执行所有的字节码
    • 通常运行速度偏低，一般低10倍或者更多。
  4. -Xcomp。与Xint相反，是编译模式，特点是：
    • JVM会在第一次使用时把所有的字节码编译成本地代码，从而带来最大程度的优化
    • 注意预热的问题
  5. -Xmixed。混合模式，将解释模式和编译模式混合使用，特点是：
    • 由JVM决定，这是jvm的默认模式，也是推荐模式
    • 使用java -version可以看到mixed mode等信息

堆内存

配置堆内存分配情况

常用

  • -Xmx。指定最大堆内存。如 -Xmx4g。这只是限制了 Heap 部分的最大值为4g。这个内存不包括栈内存，也不包括堆外使用的内存
  • -Xms, 指定堆内存空间的初始大小。 如 -Xms4g。 而且指定的内存大小，并不是操作系统实际分配的初始值，而是GC先规划好，用到才分配。专用服务器上需要保持-Xms和-Xmx一致，否则启动后会有几次FullGC产生。当两者不一致时，堆内存扩容可能会导致性能抖动。
  • -Xmn, 等价于 -XX:NewSize，使用 G1 垃圾收集器 不应该设置该选项，在其他的某些业务场景下可以设置。==官方建议设置为 -Xmx 的 1/2 ~ 1/4。==。默认Young区和Old区是1:2，所以是1/3.
  • -XX：MaxPermSize=size, 这是 JDK1.7 之前使用的。Java8 默认允许的 Meta空间无限大，此参数无效。
  • -XX：MaxMetaspaceSize=size, Java8 默认不限制 Meta 空间，一般不允许设置该选项。
  • -XX：MaxDirectMemorySize=size，系统可以使用的最大堆外内存，这个参数跟 -Dsun.nio.MaxDirectMemorySize 效果相同。
  • -Xss, 设置每个线程栈的字节数，影响栈的深度。 例如 -Xss1m 指定线程栈为1MB，与-XX:ThreadStackSize=1m 等价。 默认是1M

性能优化注意点

  1. 专用服务器上需要保持 –Xms 和 –Xmx 一致。否则可能导致：
    • 应用刚启动可能就有好几个 FullGC。当两者配置不一致时，堆内存扩容可能会导致性能抖动。
    • 当内存还没到达 -Xmx配置的最大内存时，系统内存已经不够用了，然后溢出的问题。
  2. -Xmn/-XX:NewSize。官方建阳设置为 -Xmx 的 1/2 ~ 1/4
  3. 如果我们发现某些线程的调用栈发生了内存溢出，基本就是调用深度过深，比如死循环、2个方法来回调用，最终导致使用的总内存超出了Xss的限制(1M)，就会溢出了。
  4. 尽量不要在线上做java应用程序的混合部署。每个应用都放在虚拟机或者docker里面，做到资源隔离，这样进程之间不会抢内存资源。
  5. -Xmx在一般情况下可以配置内存的60%-80%，一定要留20-30%的预留空间，需要预留给堆外内存以及其它应用使用。

GC相关

常用

  • -XX：+UseG1GC：使用 G1 垃圾回收器
  • -XX：+UseConcMarkSweepGC：使用 CMS 垃圾回收器
  • -XX：+UseSerialGC：使用串行垃圾回收器
  • -XX：+UseParallelGC：使用并行垃圾回收器
  • -XX：+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseZGC。Java 11+。
  • -XX：+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseShenandoahGC。Java 12+

各版本默认GC

  • java7 - Parallel GC
  • java8 - Parallel GC
  • java9 - G1 GC
  • java10 - G1 GC
  • java11 - ZGC

分析诊断

常用

  • -XX：+-HeapDumpOnOutOfMemoryError 选项，当 OutOfMemoryError 产生，即内存溢出（堆内存或持久代) 时，自动 Dump 堆内存快照。
    • 示例用法： java -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -Xmx256m ConsumeHeap
  • -XX：HeapDumpPath 选项，与 HeapDumpOnOutOfMemoryError 搭配使用，指定内存溢出时 Dump 文件的目录。
    • 如果没有指定则默认为启动 Java 程序的工作目录。
    • 示例用法： java -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/usr/local/ConsumeHeap 自动 Dump 的 hprof 文件会存储到 /usr/local/ 目录下。
  • -XX：OnError 选项，发生致命错误时（fatal error）执行的脚本。
    • 例如, 写一个脚本来记录出错时间, 执行一些命令，或者 curl 一下某个在线报警的 url。
    • 示例用法：java -XX:OnError="gdb - %p" MyApp。可以发现有一个 %p 的格式化字符串，表示进程 PID。
  • -XX：OnOutOfMemoryError 选项，抛出 OutOfMemoryError 错误时执行的脚本。
  • -XX：ErrorFile=filename 选项，致命错误的日志文件名,绝对路径或者相对路径。

远程调试

  • -Xdebug -Xrunjdwp:transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=1506。

JavaAgent

Agent 是 JVM 中的一项黑科技，可以通过无侵入方式来做很多事情，比如注入 AOP 代码，执行统计等等，权限非常大。这里简单介绍一下配置选项，详细功能需要专门来讲。

如何设置 agent

  • -agentlib:libname[=options] 启用 native 方式的 agent，参考 LD_LIBRARY_PATH 路径。
  • -agentpath:pathname[=options] 启用 native 方式的 agent。 -javaagent:jarpath[=options] 启用外部的 agent 库，比如 pinpoint.jar 等等。
  • -Xnoagent 则是禁用所有 agent。

例子

CPU使用时间抽样分析

JAVA_OPTS="-agentlib:hprof=cpu=samples,file=cpu.samples.log"