进阶2：JVM 启动参数

前言：这堂课程不用过多的记忆，自身有印象即可。一些常用的最好还是了解一些比较好。

jvm启动参数

JVM（Java虚拟机）的启动参数是在启动JVM时可以设置的一些命令行参数。这些参数用于指定JVM的运行环境、内存分配、垃圾回收器以及其他选项。以下是一些常见的JVM启动参数：

1. -Xms：设置JVM的初始堆大小。
2. -Xmx：设置JVM的最大堆大小。
3. -Xss：设置每个线程的栈大小。
4. -XX:MaxMetaspaceSize：设置元空间（在JDK8之后替代了永久代）的最大大小。
5. -XX:PermSize：设置永久代的初始大小。
6. -XX:MaxPermSize：设置永久代的最大大小（在JDK8之前使用）。
7. -XX:NewSize：设置新生代的初始大小。
8. -XX:MaxNewSize：设置新生代的最大大小。
9. -XX:SurvivorRatio：设置Eden区和Survivor区的比例。
10. -XX:+UseParallelGC：使用并行垃圾回收器。
11. -XX:+UseConcMarkSweepGC：使用并发标记清除垃圾回收器。
12. -verbose:gc：打印GC日志信息。
13. -Dproperty=value：设置系统属性。

这些启动参数可以通过在命令行中使用"java"命令时添加参数来设置。例如："java -Xms256m -Xmx512m -jar myapp.jar"将设置JVM的初始堆大小为256MB，最大堆大小为512MB，并运行名为"myapp.jar"的Java应用程序。

idea使用

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参数分类

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1. 以 - 开头为标准参数，所有的 JVM 都要实现这些参数，并且向后兼容，如 -server。 2. -D 设置系统属性，如 -Dfile.encoding=UTF-8。 3. 以 -X 开头为非标准参数，基本都是传给 JVM 的，默认 JVM 实现这些参数的功能，但是并不保证所有 JVM 实现都满足，且不保证向后兼容。 可以使用 java -X 命令来查看当前 JVM 支持的非标准参数，如 -Xmx8g。 4. 以 –XX：开头为非稳定参数, 专门用于控制 JVM 的行为，跟具体的 JVM 实现有关，随时可能会在下个版本取消。 -XX：±Flags 形式, ± 是对布尔值进行开关，如 -XX:+UseG1GC。 -XX：key=value 形式, 指定某个选项的值，如 -XX:MaxPermSize=256m。

JVM启动参数使用中常见的错误：

java.lang.OutOfMemoryError相信很多开发人员都用到过，这个主要就是JVM参数没有配好引起的，但是这种错误又分两种：java.lang.OutOfMemoryError:Javaheapspace和java.lang.

OutOfMemoryError:PermGenspace，其中前者是有关堆内存的内存溢出，可以同过配置-Xms和-Xmx参数来设置，而后者是有关永久域的内存溢出，可以通过配置-XX:MaxPermSize来设置。

系统属性

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其他语言不清楚，但是作为java中，无论你去哪个公司，只要是使用新的电脑。工作第一个本职工作一般都是配置系统环境变量。比如我们的jdk等，服务器部署也是一样的。

这里我们可以使用System.getProperty("")方法来进行配置，现在很少了。了解即可。

java -D 配置系统属性 使用案例 其实，在不知不觉中我们已经在使用-D的参数项，比如用下面参数来配置文件编码： -Dfile.encoding=UTF-8

再比如，用以下参数来配置dubbo的选项： java -Ddubbo.reference.com.foo.BarService.check=false java -Ddubbo.reference.check=false java -Ddubbo.consumer.check=false java -Ddubbo.registry.check=false

功能解析 -D=value 官网解释： Set a system property value. If value is a string that contains spaces, you must enclose the string in double quotes: 在虚拟机的系统属性中设置属性名/值对，运行在此虚拟机上的应用程序可用： System.getProperty("属性名")

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=”kazaf f”。 该参数通常用于设置系统级全局变量值，如配置文件路径，保证该属性在程序中任何地方都可访问。 注意事项 （1）需要设置的是JVM参数而不是program参数； （2）使用此参数的参数优先级最高，会覆盖项目中配置的此项；

运行模式

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jvm有两种运行模式

Client：

JDK1.7 之前在 32 位的 x86 机器上的默认值是 -client 选项。设置 jvm 使用 client 模式，特点是启动速度比较快，但运行时性能和内存管理效率不高，通常用于客户端应用程序或者PC应用开发和调试。

Server:

设置 jvm 使 server 模式，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。在具有 64 位能力的 jdk 环境下将默认启用该模式，而忽略 -client 参数。

JVM的两种运行模式Server与Client。两种模式的区别在于，Client模式启动速度较快，Server模式启动较慢；但是启动进入稳定期长期运行之后Server模式的程序运行速度比Client要快很多。这是因为Server模式启动的JVM采用的是重量级的虚拟机，对程序采用了更多的优化；而Client模式启动的JVM采用的是轻量级的虚拟机。所以Server启动慢，但稳定后速度比Client远远要快。

-Xint：

在解释模式（interpreted mode）下，-Xint 标记会强制 JVM 解释执行所有的字节码，这当然会降低运行速度，通常低 10 倍或更多。

-Xcomp：

-Xcomp 参数与 -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。

-Xmixed：

-Xmixed 是混合模式，将解释模式和变异模式进行混合使用，有 JVM 自己决定，这是 JVM 的默认模式，也是推荐模式。 我们使用java -version 可以看到 mixed mode 等信息。

堆内存

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JVM 总内存=堆+栈+非堆+堆外内存

设置堆内存

JVM 的内存设置是最重要的参数设置，也是 GC 分析和调优的重点。JVM 总内存=堆+栈+非堆+堆外内存。

-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。

-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。

-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。 例如 -Xss1m 指定线程栈为 1MB，与-XX:ThreadStackSize=1m等价

注意：

堆外内存：也就是说不在堆上的内存，我们可以通过jconsole，jvisualvm 等工具查看。对于IBM JVM和Hotspot，都可以通过-XX:MaxDirectMemorySize来设置nio直接缓冲区的最大值。默认是64M。超过这个时，会按照32M自动增大。

系统有大量的地方使用堆外内存，远比我们常说的 xmx 和 xms 包括的范围要广。所以我们需要在设置内存的时候留有余地，一般来说配置系统或容器里可用内存的 70-80% 最好。

GC相关

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-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

/ Java 11+

XX: +UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseZGO/ Java 12+

-XX: +UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseShenandoahGO

GC 日志相关的参数

在生产环境或性能压测环境里，我们用来分析和判断问题的重要数据来源之一就是 GC 日志，JVM 启动参数为我们提供了一些用于控制 GC 日志输出的选项。

-verbose:gc ：

和其他 GC 参数组合使用, 在 GC 日志中输出详细的GC信息。 包括每次 GC 前后各个内存池的大小，堆内存的大小，提升到老年代的大小，以及消耗的时间。此参数支持在运行过程中动态开关。比如使用 jcmd, jinfo， 以及使用 JMX 技术的其他客户端。

-XX:+PrintGCDetails 和 -XX:+PrintGCTimeStamps：

打印 GC 细节与发生时间。

-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:gc 命令同时出现在命令行中，则以 -Xloggc 为准。

分析诊断

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指定垃圾收集器相关参数

垃圾回收器是 JVM 性能分析和调优的核心内容之一，也是近几个 JDK 版本大力发展和改进的地方。通过不同的 GC 算法和参数组合，配合其他调优手段，我们可以把系统精确校验到性能最佳状态。

以下参数指定具体的垃圾收集器。

-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

JavaAgent

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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。

设置 agent 的语法如下:

-agentlib:libname[=options] 启用 native 方式的 agent，参考 LD_LIBRARY_PATH 路径

-age-ntpath: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

以下示例开启 CPU 使用时间抽样分析:

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

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什么是Java agent

Java agent 是从 JDK1.5开始引入的技术，支持将 jar 依附在 JVM 进程中运行。

Java agent 分为静态加载和动态加载两种agent加载的方式，如下图：

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参考文档：https://blog.csdn.net/BASK2311/article/details/127491913

常见问题

1.既然jvm有的非标准参数是无法支持的，那么我们想使用的参数如何查询是否有效支持?

答案就是：java -x

2.以前工作时也碰到过课程视频中所说的，就是我们一个服务命名没有什么用户量，但是总是不断的oom。我们查看GC日志后没有明显的问题，这时候我就就需要看下启动参数了。

我们-xmx配置的最大内存数值一定不要超过本机服务器的80%，而xms也和xmx相同。

否则就没法给一些非堆内存和其他程序留出空间了。一般情况下直接配置60-80%即可，现在服务器一般都是1G起步。

3.Java中各大版本的默认垃圾回收器是什么？java8呢？这个我们会在后面的GC算法中讲到，又兴趣的可以自己先看看，到时候可以一起讨论。