JVM 启动参数大全

官方网站

• https://docs.oracle.com/javacomponents/jrockit-hotspot/migration-guide/cloptions.htm#JRHMG127
• https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/java.html#BGBCIEFC

介绍

java启动参数共分为三类；

• 标准参数（-），所有的JVM实现都必须实现这些参数的功能，而且向后兼容；
• 非标准参数（-X），默认jvm实现这些参数的功能，但是并不保证所有jvm实现都满足，且不保证向后兼容；
• 非Stable参数（-XX），此类参数各个jvm实现会有所不同，将来可能会随时取消，需要慎重使用；

标准参数

标准参数是用过Java的人都最熟悉的，就是你在运行java命令时后面加上的参数，如 java -version, java -jar 等，输入命令 java -help 或 java -? 就能获得当前机器所有java的标准参数列表。

>java -help

用法: java [-options] class [args...]
           (执行类)
   或  java [-options] -jar jarfile [args...]
           (执行 jar 文件)

其中选项包括:
-client | -server
    可以通过-server或-client设置jvm的运行参数。它们的区别是
    *   Server VM的初始堆空间会大一些，默认使用的是并行垃圾回收器，启动慢运行快。运行时性能和内存管理效率很高，适用于生产环境。
    *   Client VM相对来讲会保守一些，初始堆空间会小一些，使用串行的垃圾回收器，它的目标是为了让JVM的启动速度更快，但运行速度会比Serverm模式慢些。运行时性能和内存管理效率不高，通常用于客户端应用程序或者PC应用开发和调试。

    JVM在启动的时候会根据硬件和操作系统自动选择使用Server还是Client类型的JVM。
    *   32位操作系统
        *   如果是Windows系统，不论硬件配置如何，都默认使用Client类型的JVM。
        *   如果是其他操作系统上，机器配置有2GB以上的内存同时有2个以上CPU的话默认使用server模式，否则使用client模式。
    *   64位操作系统
        *   只有server类型，不支持client类型。
    
    不同的启动模式，执行GC的方式有所区别：
        启动模式 | 新生代GC方式 | 旧生代和持久代GC的方式
        -------- | ------------ | ----------------------
        client   | 串行         | 串行
        server   | 并行         | 并发
    
-agentlib:libname[=options]
    用于装载本地lib包；
    其中libname为本地代理库文件名，默认搜索路径为环境变量PATH中的路径，options为传给本地库启动时的参数，多个参数之间用逗号分隔。在Windows平台上jvm搜索本地库名为libname.dll的文件，在linux上jvm搜索本地库名为libname.so的文件，搜索路径环境变量在不同系统上有所不同，比如Solaries上就默认搜索LD_LIBRARY_PATH。
    比如：-agentlib:hprof 用来获取jvm的运行情况，包括CPU、内存、线程等的运行数据，并可输出到指定文件中；windows中搜索路径为JRE_HOME/bin/hprof.dll。

-agentpath:pathname[=options]
    按全路径装载本地库，不再搜索PATH中的路径；其他功能和agentlib相同；更多的信息待续，在后续的JVMTI部分会详述。

-classpath classpath
-cp classpath
    JVM加载和搜索文件的目录路径，多个路径用;分隔；注意，使用-classpath后jvm将不再使用CLASSPATH中的类搜索路径，如果-classpath和CLASSPATH都没有设置，则jvm使用当前路径(.)作为类搜索路径。
    jvm搜索类的方式和顺序为：Bootstrap，Extension，User。
    *   Bootstrap中的路径是jvm自带的jar或zip文件，jvm首先搜索这些包文件，用System.getProperty("sun.boot.class.path")可得到搜索路径。
    *   Extension是位于JRE_HOME/lib/ext目录下的jar文件，jvm在搜索完Bootstrap后就搜索该目录下的jar文件，用System.getProperty("java.ext.dirs")可得到搜索路径。
    *   User搜索顺序为当前路径.、CLASSPATH、-classpath，jvm最后搜索这些目录，用System.getProperty("java.class.path")可得到搜索路径。

-Dproperty=value
    设置系统属性名/值对，运行在此jvm之上的应用程序可用System.getProperty("property")得到value的值。
    如果value中有空格，则需要用双引号将该值括起来，如-Dname="space string"。
    该参数通常用于设置系统级全局变量值，如配置文件路径，以便该属性在程序中任何地方都可访问。

-enableassertions[:<package name>"..." | :<class name> ]
-ea[:<package name>"..." | :<class name> ]
    上述参数就用来设置jvm是否启动断言机制（从JDK 1.4开始支持），缺省时jvm关闭断言机制。
    用-ea 可打开断言机制，不加<packagename>和classname时运行所有包和类中的断言，如果希望只运行某些包或类中的断言，可将包名或类名加到-ea之后。例如要启动包com.wombat.fruitbat中的断言，可用命令java -ea:com.wombat.fruitbat...<Main Class>。

-disableassertions[:<package name>"..." | :<class ; ]
-da[:<package name>"..." | :<class name> ]
    用来设置jvm关闭断言处理，packagename和classname的使用方法和-ea相同，jvm默认就是关闭状态。
    该参数一般用于相同package内某些class不需要断言的场景，比如com.wombat.fruitbat需要断言，但是com.wombat.fruitbat.Brickbat该类不需要，则可以如下运行：
    java -ea:com.wombat.fruitbat...-da:com.wombat.fruitbat.Brickbat <Main Class>。
 
-enablesystemassertions
-esa
    激活系统类的断言。
 
-disablesystemassertions
-dsa
    关闭系统类的断言。

-jar
    指定以jar包的形式执行一个应用程序。
    要这样执行一个应用程序，必须让jar包的manifest文件中声明初始加载的Main-class，当然那Main-class必须有public static void main(String[] args)方法。

-javaagent:jarpath[=options]
    指定jvm启动时装入java语言设备代理。
    Jarpath文件中的mainfest文件必须有Agent-Class属性。代理类也必须实现公共的静态public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst)方法（和main方法类似）。当jvm初始化时，将按代理类的说明顺序调用premain方法；具体参见java.lang.instrument软件包的描述。

-verbose
    这是查询GC问题最常用的命令之一，具体参数如：
    -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，比如jdk版本、vendor、model。
    -version:release
        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。
        release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，比如：
    -version:"1.5.0_04 1.5*&1.5.1_02+"
    指定class或者jar需要jdk版本为1.5.0_04或者是1.5系列中比1.5.1_02更高的所有版本。

-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。

非标准参数(又称为扩展参数)

非标准参数，是在标准参数的基础上进行扩展的参数，输入“java -X”命令，能够获得当前JVM支持的所有非标准参数列表。

在不同类型的JVM中，采用的参数有所不同

-Xint
    设置jvm以解释模式运行，所有的字节码将被直接执行，而不会编译成本地码。
-Xcomp
    它（-Xint）正好相反，JVM在第一次使用时会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。
    然而，很多应用在使用-Xcomp也会有一些性能损失，当然这比使用-Xint损失的少，原因是-xcomp没有让JVM启用JIT编译器的全部功能。JIT编译器可以对是否需要编译做判断，如果所有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
    混合模式，将解释模式与编译模式进行混合使用，由jvm自己决定，这是jvm默认的模式，也是推荐使用的模式。
 
-Xbatch
    关闭后台代码编译，强制在前台编译，编译完成之后才能进行代码执行；默认情况下，jvm在后台进行编译，若没有编译完成，则前台运行代码时以解释模式运行。

-Xmn
    新生代内存大小，包括E区和两个S区的总和，使用方法如：-Xmn65535，-Xmn1024k，-Xmn512m，-Xmn1g (-Xms,-Xmx也是种写法)

-Xms<size> 重要
    指定jvm堆的初始大小，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），最小为1M，可以指定单位，比如k、m，若不指定，则默认为字节。默认情况下，当堆中可用内存小于40%(这个值可以用-XX: MinHeapFreeRatio 调整，如-X:MinHeapFreeRatio=30)时，堆内存会开始增加，一直增加到-Xmx的大小；

-Xmx<size> 重要
    指定jvm堆的最大值，默认值是总共的物理内存/4或者1G，最小为2M，如果Xms和Xmx都不设置，则两者大小会相同，默认情况下，当堆中可用内存大于70%（这个值可以用-XX: MaxHeapFreeRatio 调整，如-X:MaxHeapFreeRatio=60）时，堆内存会开始减少，一直减小到-Xms的大小；
    整个堆的大小=年轻代大小+年老代大小，堆的大小不包含持久代大小，如果增大了年轻代，年老代相应就会减小，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可以设置-XX:NewRatio=5，表示年老代/年轻代=5/1）；
    建议在开发测试环境可以用Xms和Xmx分别设置最小值最大值，但是在线上生产环境，Xms和Xmx设置的值必须一样，原因与年轻代一样——防止抖动；

-Xss<size>
    这个参数用于设置每个线程的栈内存，默认1M
 
-Xbootclasspath:bootclasspath
    让jvm从指定路径（可以是分号分隔的目录、jar、或者zip）中加载bootclass，用来替换jdk的rt.jar；若非必要，一般不会用到； 
    -Xbootclasspath/a:path
        将指定路径的所有文件追加到默认bootstrap路径中；
    -Xbootclasspath/p:path
        让jvm优先于bootstrap默认路径加载指定路径的所有文件；
 
-Xcheck:jni
     对JNI函数进行附加check；此时jvm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，jmv将报一个致命错误而终止；使用该参数后将造成性能下降，请慎用。
 
-Xfuture
    让jvm对类文件执行严格的格式检查（默认jvm不进行严格格式检查），以符合类文件格式规范，推荐开发人员使用该参数。
 
-Xnoclassgc
    关闭针对class的gc功能；因为其阻止内存回收，所以可能会导致OutOfMemoryError错误，慎用；
 
-Xincgc
    开启增量gc（默认为关闭）；这有助于减少长时间GC时应用程序出现的停顿；但由于可能和应用程序并发执行，所以会降低CPU对应用的处理能力。
 
-Xloggc:file
    与-verbose:gc功能类似，只是将每次GC事件的相关情况记录到一个文件中，文件的位置最好在本地，以避免网络的潜在问题。
    若与verbose命令同时出现在命令行中，则以-Xloggc为准。
 
-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。
 
-Xrs
    减少jvm对操作系统信号（signals）的使用，该参数从1.3.1开始有效；
    从jdk1.3.0开始，jvm允许程序在关闭之前还可以执行一些代码（比如关闭数据库的连接池），即使jvm被突然终止；
    jvm关闭工具通过监控控制台的相关事件而满足以上的功能；更确切的说，通知在关闭工具执行之前，先注册控制台的控制handler，然后对CTRL_C_EVENT, CTRL_CLOSE_EVENT, CTRL_LOGOFF_EVENT, and CTRL_SHUTDOWN_EVENT这几类事件直接返回true。
    但如果jvm以服务的形式在后台运行（比如servlet引擎），他能接收CTRL_LOGOFF_EVENT事件，但此时并不需要初始化关闭程序；为了避免类似冲突的再次出现，从jdk1.3.1开始提供-Xrs参数；当此参数被设置之后，jvm将不接收控制台的控制handler，也就是说他不监控和处理CTRL_C_EVENT, CTRL_CLOSE_EVENT, CTRL_LOGOFF_EVENT, or CTRL_SHUTDOWN_EVENT事件。

上面这些参数中，比如 -Xms、-Xmx 都是我们性能优化中很重要的参数；-Xprof、-Xloggc:file 等都是在没有专业跟踪工具情况下排错的好手；

-XX表示的非Stable参数

用-XX作为前缀的参数列表在 JVM 中可能是不健壮的，SUN 也不推荐使用，后续可能会在没有通知的情况下就直接取消了；但是由于这些参数中的确有很多是对我们很有用的，比如我们经常会见到的-XX:PermSize、-XX:MaxPermSize等等。

以 -XX 表示的非 Stable 参数， JVM（Hotspot）中主要的参数可以大致分为3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；

对于非Stable参数，使用方法有4种：

• -XX:+<option> 启用选项
• -XX:-<option> 不启用选项
• -XX:<option>=<number> 给选项设置一个数字类型值，可跟单位，例如 32k, 1024m, 2g
• -XX:<option>=<string> 给选项设置一个字符串值，例如-XX:HeapDumpPath=./dump.core

性能参数

性能参数往往用来定义内存分配的大小和比例，相比于行为参数和调试参数，一个比较明显的区别是性能参数后面往往跟的有数值，常用如下：

参数及其默认值	描述
-XX:NewSize=2.125m	新生代对象生成时占用内存的默认值
-XX:MaxNewSize=size	新生成对象能占用内存的最大值
-XX:MaxPermSize=64m	方法区所能占用的最大内存（非堆内存）
-XX:PermSize=64m	方法区分配的初始内存
-XX:MaxTenuringThreshold=15	对象在新生代存活区切换的次数（坚持过MinorGC的次数，每坚持过一次，该值就增加1），大于该值会进入老年代(年龄阈值)
-XX:MaxHeapFreeRatio=70	GC后java堆中空闲量占的最大比例，大于该值，则堆内存会减少
-XX:MinHeapFreeRatio=40	GC后java堆中空闲量占的最小比例，小于该值，则堆内存会增加
-XX:NewRatio=2	新生代内存容量与老生代内存容量的比例
-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:LargePageSizeInBytes=4m	设置用于Java堆的大页面尺寸
-XX:PretenureSizeThreshold= size	大于该值的对象直接晋升入老年代（这种对象少用为好）
-XX:SurvivorRatio=8	Eden区域Survivor区的容量比值，如默认值为8，代表Eden：Survivor1：Survivor2=8:1:1

行为参数

行为参数主要用来选择使用什么样的垃圾收集器组合，以及控制运行过程中的GC策略等

参数及其默认值	描述
-XX:+UseSerialGC	启用串行GC，即采用Serial+Serial Old模式
-XX:+UseParallelGC	启用并行GC，即采用Parallel Scavenge+Serial Old收集器组合（-Server模式下的默认组合）
-XX:GCTimeRatio=99	设置用户执行时间占总时间的比例（默认值99，即1%的时间用于GC）
-XX:MaxGCPauseMillis=time	设置GC的最大停顿时间（这个参数只对Parallel Scavenge有效）
-XX:+UseParNewGC	使用ParNew+Serial Old收集器组合
-XX:ParallelGCThreads	设置执行内存回收的线程数，在+UseParNewGC的情况下使用
-XX:+UseParallelOldGC	使用Parallel Scavenge +Parallel Old组合收集器
-XX:+UseConcMarkSweepGC	使用ParNew+CMS+Serial Old组合并发收集，优先使用ParNew+CMS，当用户线程内存不足时，采用备用方案Serial Old收集。
-XX:-DisableExplicitGC	禁止调用System.gc()；但jvm的gc仍然有效
-XX:+ScavengeBeforeFullGC	新生代GC优先于Full GC执行

上面表格中黑体的-XX:+UseSerialGC、-XX:+UseParallelGC 、-XX:+UseConcMarkSweepGC 代表着jvm中GC执行的三种方式，即串行、并行、并发

• 串行（SerialGC）是jvm的默认GC方式，一般适用于小型应用和单处理器，算法比较简单，GC效率也较高，但可能会给应用带来停顿；
• 并行（ParallelGC）是指GC运行时，对应用程序运行没有影响，GC和app两者的线程在并发执行，这样可以最大限度不影响app的运行；
• 并发（ConcMarkSweepGC）是指多个线程并发执行GC，一般适用于多处理器系统中，可以提高GC的效率，但算法复杂，系统消耗较大；

调试参数

调试参数，主要用于监控和打印GC的信息

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:-ExtendedDTraceProbes	开启solaris特有的dtrace探针
-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之后运行自定义命令
-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:-PrintGC Details	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	跟踪被引用到的所有类的加载信息
-XX:-TraceClassResolution	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

上面表格中黑体的三个参数代表着jvm中GC执行的三种方式，即串行、并行、并发；
串行（SerialGC）是jvm的默认GC方式，一般适用于小型应用和单处理器，算法比较简单，GC效率也较高，但可能会给应用带来停顿；
并行（ParallelGC）是指GC运行时，对应用程序运行没有影响，GC和app两者的线程在并发执行，这样可以最大限度不影响app的运行；
并发（ConcMarkSweepGC）是指多个线程并发执行GC，一般适用于多处理器系统中，可以提高GC的效率，但算法复杂，系统消耗较大；

设置这些参数的一些心得

1. Oracle 官方推荐堆的初始化大小与堆可设置的最大值一般是相等的，即Xms = Xmx，因为起始堆内存太小（Xms），会导致启动初期频繁 GC，起始堆内存较大（Xmx）有助于减少 GC 次数
2. 调试的时候设置一些打印参数，如-XX:+PrintClassHistogram -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintHeapAtGC -Xloggc:log/gc.log，这样可以从 gc.log 里看出一些端倪出来
3. 系统停顿时间过长可能是 GC 的问题也可能是程序的问题，多用 jmap 和 jstack 查看，或者 killall -3 Java，然后查看 Java 控制台日志，能看出很多问题
4. 采用并发回收时，年轻代小一点，年老代要大，因为年老大用的是并发回收，即使时间长点也不会影响其他程序继续运行，网站不会停顿
5. 仔细了解自己的应用，如果用了缓存，那么年老代应该大一些，缓存的 HashMap 不应该无限制长，建议采用 LRU 算法的 Map 做缓存，LRUMap 的最大长度也要根据实际情况设定

要设置好各种 JVM 参数，还可以对 server 进行压测， 预估自己的业务量，设定好一些 JVM 参数进行压测看下这些设置好的 JVM 参数是否能满足要求