怎么理解JVM啟動(dòng)參數(shù)

怎么理解JVM啟動(dòng)參數(shù)，針對這個(gè)問題，這篇文章詳細(xì)介紹了相對應(yīng)的分析和解答，希望可以幫助更多想解決這個(gè)問題的小伙伴找到更簡單易行的方法。

因?yàn)镠otspot JDK提供的參數(shù)默認(rèn)值，在小版本之間不斷變化，參數(shù)之間也會(huì)互相影響。而且，服務(wù)器配置不同，都可能影響最后的效果。所以千萬不要迷信網(wǎng)上的某篇文章（包括這篇）里面的參數(shù)配置，一切的配置都需要自己親身測試一番才能用。

針對于JVM參數(shù)默認(rèn)值不斷變化，可以使用-XX:+PrintFlagsFinal打印當(dāng)前環(huán)境JVM參數(shù)默認(rèn)值，比如：java -XX:PrintFlagsFinal -version，也可以用java [生產(chǎn)環(huán)境參數(shù)] -XX:+PrintFlagsFinal –version | grep [待查證的參數(shù)]查看具體的參數(shù)數(shù)據(jù)。

這里是一個(gè)8G服務(wù)器的參數(shù)，JDK版本信息如下：

java version "1.8.0_73"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_73-b02)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.73-b02, mixed mode)

堆設(shè)置

堆內(nèi)存設(shè)置應(yīng)該算是一個(gè)Java程序猿的基本素養(yǎng)，最少也得修改過Xms、Xmx、Xmn這三個(gè)參數(shù)了。但是一個(gè)2G堆大小的JVM，可能總共占用多少內(nèi)存的？

    堆內(nèi)存 ＋ 線程數(shù) ＊ 線程棧 ＋ 永久代 ＋ 二進(jìn)制代碼 ＋ 堆外內(nèi)存

    2G + 1000 * 1M + 256M + 48/240M + (～2G) = 5.5G (3.5G)
    - 堆內(nèi)存： 存儲(chǔ)Java對象，默認(rèn)為物理內(nèi)存的1/64
    - 線程棧： 存儲(chǔ)局部變量（原子類型，引用）及其他，默認(rèn)為1M
    - 永久代： 存儲(chǔ)類定義及常量池，注意JDK7/8的區(qū)別
    - 二進(jìn)制代碼：JDK7與8，打開多層編譯時(shí)的默認(rèn)值不一樣，從48到240M
    - 堆外內(nèi)存： 被Netty，堆外緩存等使用，默認(rèn)最大值約為堆內(nèi)存大小

也就是說，堆內(nèi)存設(shè)置為2G，那一個(gè)有1000個(gè)線程的JVM可能需要占5.5G，在考慮系統(tǒng)占用、IO占用等等各種情況，一臺(tái)8G的服務(wù)器，也就啟動(dòng)一個(gè)服務(wù)了。當(dāng)然，如果線程數(shù)少、并發(fā)不高、壓力不大，還是可以啟動(dòng)多個(gè)，而且也可以把堆內(nèi)存降低。

    -Xms2g 與 -Xmx2g：堆內(nèi)存大小，第一個(gè)是最小堆內(nèi)存，第二個(gè)是最大堆內(nèi)存，比較合適的數(shù)值是2-4g，再大就得考慮GC時(shí)間
    -Xmn1g 或 （-XX:NewSize=1g 和 -XX:MaxNewSize=1g） 或 -XX:NewRatio=1：設(shè)置新生代大小，JDK默認(rèn)新生代占堆內(nèi)存大小的1/3，也就是-XX:NewRatio=2。這里是設(shè)置的1g，也就是-XX:NewRatio=1。可以根據(jù)自己的需要設(shè)置。
    -XX:MetaspaceSize=128m 和 -XX:MaxMetaspaceSize=512m，JDK8的永生代幾乎可用完機(jī)器的所有內(nèi)存，為了保護(hù)服務(wù)器不會(huì)因?yàn)閮?nèi)存占用過大無法連接，需要設(shè)置一個(gè)128M的初始值，512M的最大值保護(hù)一下。
    -XX:SurvivorRatio：新生代中每個(gè)存活區(qū)的大小，默認(rèn)為8，即1/10的新生代， 1/(SurvivorRatio+2)，有人喜歡設(shè)小點(diǎn)省點(diǎn)給新生代，但要避免太小使得存活區(qū)放不下臨時(shí)對象而要晉升到老生代，還是從GC Log里看實(shí)際情況了。
    -Xss256k：在堆之外，線程占用棧內(nèi)存，默認(rèn)每條線程為1M。存放方法調(diào)用出參入?yún)⒌臈?、局部變量、?biāo)量替換后的局部變量等，有人喜歡設(shè)小點(diǎn)節(jié)約內(nèi)存開更多線程。但反正內(nèi)存夠也就不必要設(shè)小，有人喜歡再設(shè)大點(diǎn)，特別是有JSON解析之類的遞歸調(diào)用時(shí)不能設(shè)太小。
    -XX:MaxDirectMemorySize：堆外內(nèi)存/直接內(nèi)存的大小，默認(rèn)為堆內(nèi)存減去一個(gè)Survivor區(qū)的大小。
    -XX:ReservedCodeCacheSize：JIT編譯后二進(jìn)制代碼的存放區(qū)，滿了之后就不再編譯。默認(rèn)開多層編譯240M，可以在JMX里看看CodeCache的大小。

GC設(shè)置

目前比較主流的GC是CMS和G1，有大神建議以8G為界。（據(jù)說JDK 9默認(rèn)的是G1）。因?yàn)閼?yīng)用設(shè)置的內(nèi)存都比較小，所以選擇CMS收集器。下面的參數(shù)也是針對CMS收集器的，等之后如果有需要，再補(bǔ)充G1收集器的參數(shù)。
CMS設(shè)置

    -XX:+UseConcMarkSweepGC：啟用CMS垃圾收集器
    -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=80 與 -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly：兩個(gè)參數(shù)需要配合使用，否則第一個(gè)參數(shù)的75只是一個(gè)參考值，JVM會(huì)重新計(jì)算GC的時(shí)間。
    -XX:MaxTenuringThreshold=15：對象在Survivor區(qū)熬過多少次Young GC后晉升到年老代，默認(rèn)是15。Young GC是最大的應(yīng)用停頓來源，而新生代里GC后存活對象的多少又直接影響停頓的時(shí)間，所以如果清楚Young GC的執(zhí)行頻率和應(yīng)用里大部分臨時(shí)對象的最長生命周期，可以把它設(shè)的更短一點(diǎn)，讓其實(shí)不是臨時(shí)對象的新生代長期對象趕緊晉升到年老代。
    -XX:-DisableExplicitGC：允許使用System.gc()主動(dòng)調(diào)用GC。這里需要說明下，有的JVM優(yōu)化建議是設(shè)置-XX:-DisableExplicitGC，關(guān)閉手動(dòng)調(diào)用System.gc()。這是應(yīng)為System.gc()是觸發(fā)Full GC，頻繁的Full GC會(huì)嚴(yán)重影響性能。但是很多NIO框架，比如Netty，會(huì)使用堆外內(nèi)存，如果沒有Full GC的話，堆外內(nèi)存就無法回收。如果不主動(dòng)調(diào)用System.gc()，就需要等到JVM自己觸發(fā)Full GC，這個(gè)時(shí)候，就可能引起長時(shí)間的停頓（STW），而且機(jī)器負(fù)載也會(huì)升高。所以不能夠完全禁止System.gc()，又得縮短Full GC的時(shí)間，那就使用-XX:+ExplicitGCInvokesConcurrent或-XX:+ExplicitGCInvokesConcurrentAndUnloadsClasses選項(xiàng)，使用CMS收集器來觸發(fā)Full GC。這兩個(gè)選項(xiàng)需要配合-XX:+UseConcMarkSweepGC使用。
    -XX:+ExplicitGCInvokesConcurrent：使用System.gc()時(shí)觸發(fā)CMS GC，而不是Full GC。默認(rèn)是不開啟的，只有使用-XX:+UseConcMarkSweepGC選項(xiàng)的時(shí)候才能開啟這個(gè)選項(xiàng)。
    -XX:+ExplicitGCInvokesConcurrentAndUnloadsClasses：使用System.gc()時(shí)，永久代也被包括進(jìn)CMS范圍內(nèi)。只有使用-XX:+UseConcMarkSweepGC選項(xiàng)的時(shí)候才能開啟這個(gè)選項(xiàng)。
    -XX:+ParallelRefProcEnabled：默認(rèn)為false，并行的處理Reference對象，如WeakReference，除非在GC log里出現(xiàn)Reference處理時(shí)間較長的日志，否則效果不會(huì)很明顯。
    -XX:+ScavengeBeforeFullGC：在Full GC執(zhí)行前先執(zhí)行一次Young GC。
    -XX:+UseGCOverheadLimit： 限制GC的運(yùn)行時(shí)間。如果GC耗時(shí)過長，就拋OOM。
    -XX:+UseParallelGC：設(shè)置并行垃圾收集器
    -XX:+UseParallelOldGC：設(shè)置老年代使用并行垃圾收集器
    -XX:-UseSerialGC：關(guān)閉串行垃圾收集器
    -XX:+CMSParallelInitialMarkEnabled 和 -XX:+CMSParallelRemarkEnabled：降低標(biāo)記停頓
    -XX:+CMSScavengeBeforeRemark：默認(rèn)為關(guān)閉，在CMS remark前，先執(zhí)行一次minor GC將新生代清掉，這樣從老生代的對象引用到的新生代對象的個(gè)數(shù)就少了，停止全世界的CMS remark階段就短一些。如果看到GC日志里remark階段的時(shí)間超長，可以打開此項(xiàng)看看有沒有效果，否則還是不要打開了，白白多了次YGC。
    -XX:CMSWaitDuration=10000：設(shè)置垃圾收集的最大時(shí)間間隔，默認(rèn)是2000。
    -XX:+CMSClassUnloadingEnabled：在CMS中清理永久代中的過期的Class而不等到Full GC，JDK7默認(rèn)關(guān)閉而JDK8打開。看自己情況，比如有沒有運(yùn)行動(dòng)態(tài)語言腳本如Groovy產(chǎn)生大量的臨時(shí)類。它會(huì)增加CMS remark的暫停時(shí)間，所以如果新類加載并不頻繁，這個(gè)參數(shù)還是不開的好。

GC日志

GC過程可以通過GC日志來提供優(yōu)化依據(jù)。

    -XX:+PrintGCDetails：啟用gc日志打印功能
    -Xloggc:/path/to/gc.log：指定gc日志位置
    -XX:+PrintHeapAtGC：打印GC前后的詳細(xì)堆棧信息
    -XX:+PrintGCDateStamps：打印可讀的日期而不是時(shí)間戳
    -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime：打印所有引起JVM停頓時(shí)間，如果真的發(fā)現(xiàn)了一些不知什么的停頓，再臨時(shí)加上-XX:+PrintSafepointStatistics -XX: PrintSafepointStatisticsCount=1找原因。
    -XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime：打印JVM在兩次停頓之間正常運(yùn)行時(shí)間，與-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime一起使用效果更佳。
    -XX:+PrintTenuringDistribution：查看每次minor GC后新的存活周期的閾值
    -XX:+UseGCLogFileRotation 與 -XX:NumberOfGCLogFiles=10 與 -XX:GCLogFileSize=10M：GC日志在重啟之后會(huì)清空，但是如果一個(gè)應(yīng)用長時(shí)間不重啟，那GC日志會(huì)增加，所以添加這3個(gè)參數(shù)，是GC日志滾動(dòng)寫入文件，但是如果重啟，可能名字會(huì)出現(xiàn)混亂。
    -XX:PrintFLSStatistics=1：打印每次GC前后內(nèi)存碎片的統(tǒng)計(jì)信息

其他參數(shù)設(shè)置

    -ea：啟用斷言，這個(gè)沒有什么好說的，可以選擇啟用，或這選擇不啟用，沒有什么大的差異。完全根據(jù)自己的系統(tǒng)進(jìn)行處理。
    -XX:+UseThreadPriorities：啟用線程優(yōu)先級，主要是因?yàn)槲覀兛梢越o予周期性任務(wù)更低的優(yōu)先級，以避免干擾客戶端工作。在我當(dāng)前的環(huán)境中，是默認(rèn)啟用的。
    -XX:ThreadPriorityPolicy=42：允許降低線程優(yōu)先級
    -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError：發(fā)生內(nèi)存溢出是進(jìn)行heap-dump
    -XX:HeapDumpPath=/path/to/java_pid.hprof：這個(gè)參數(shù)與-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError共同作用，設(shè)置heap-dump時(shí)內(nèi)容輸出文件。
    -XX:ErrorFile=/path/to/hs_err_pid.log：指定致命錯(cuò)誤日志位置。一般在JVM發(fā)生致命錯(cuò)誤時(shí)會(huì)輸出類似hs_err_pid.log的文件，默認(rèn)是在工作目錄中（如果沒有權(quán)限，會(huì)嘗試在/tmp中創(chuàng)建），不過還是自己指定位置更好一些，便于收集和查找，避免丟失。
    -XX:StringTableSize=1000003：指定字符串常量池大小，默認(rèn)值是60013。對Java稍微有點(diǎn)常識的應(yīng)該知道，字符串是常量，創(chuàng)建之后就不可修改了，這些常量所在的地方叫做字符串常量池。如果自己系統(tǒng)中有很多字符串的操作，且這些字符串值比較固定，在允許的情況下，可以適當(dāng)調(diào)大一些池子大小。
    -XX:+AlwaysPreTouch：在啟動(dòng)時(shí)把所有參數(shù)定義的內(nèi)存全部捋一遍。使用這個(gè)參數(shù)可能會(huì)使啟動(dòng)變慢，但是在后面內(nèi)存使用過程中會(huì)更快?？梢员ＷC內(nèi)存頁面連續(xù)分配，新生代晉升時(shí)不會(huì)因?yàn)樯暾垉?nèi)存頁面使GC停頓加長。通常只有在內(nèi)存大于32G的時(shí)候才會(huì)有感覺。
    -XX:-UseBiasedLocking：禁用偏向鎖（在存在大量鎖對象的創(chuàng)建且高度并發(fā)的環(huán)境下(即非多線程高并發(fā)應(yīng)用)禁用偏向鎖能夠帶來一定的性能優(yōu)化）
    -XX:AutoBoxCacheMax=20000：增加數(shù)字對象自動(dòng)裝箱的范圍，JDK默認(rèn)-128～127的int和long，超出范圍就會(huì)即時(shí)創(chuàng)建對象，所以，增加范圍可以提高性能，但是也是需要測試。
    -XX:-OmitStackTraceInFastThrow：不忽略重復(fù)異常的棧，這是JDK的優(yōu)化，大量重復(fù)的JDK異常不再打印其StackTrace。但是如果系統(tǒng)是長時(shí)間不重啟的系統(tǒng)，在同一個(gè)地方跑了N多次異常，結(jié)果就被JDK忽略了，那豈不是查看日志的時(shí)候就看不到具體的StackTrace，那還怎么調(diào)試，所以還是關(guān)了的好。
    -XX:+PerfDisableSharedMem：啟用標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)存使用。JVM控制分為標(biāo)準(zhǔn)或共享內(nèi)存，區(qū)別在于一個(gè)是在JVM內(nèi)存中，一個(gè)是生成/tmp/hsperfdata_{userid}/{pid}文件，存儲(chǔ)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，通過mmap映射到內(nèi)存中，別的進(jìn)程可以通過文件訪問內(nèi)容。通過這個(gè)參數(shù)，可以禁止JVM寫在文件中寫統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，代價(jià)就是jps、jstat這些命令用不了了，只能通過jmx獲取數(shù)據(jù)。但是在問題排查是，jps、jstat這些小工具是很好用的，比jmx這種很重的東西好用很多，所以需要自己取舍。這里有個(gè)GC停頓的例子。
    -Djava.net.preferIPv4Stack=true：這個(gè)參數(shù)是屬于網(wǎng)絡(luò)問題的一個(gè)參數(shù)，可以根據(jù)需要設(shè)置。在某些開啟ipv6的機(jī)器中，通過InetAddress.getLocalHost().getHostName()可以獲取完整的機(jī)器名，但是在ipv4的機(jī)器中，可能通過這個(gè)方法獲取的機(jī)器名不完整，可以通過這個(gè)參數(shù)來獲取完整機(jī)器名。

大神給出的例子

下面貼上大神給出的例子，可以參考使用，不過還是建議在自己的環(huán)境中有針對的驗(yàn)證之后再使用，畢竟大神的環(huán)境和自己的環(huán)境還是不同。
性能相關(guān)

-XX:-UseBiasedLocking -XX:-UseCounterDecay -XX:AutoBoxCacheMax=20000
-XX:+PerfDisableSharedMem(可選) -XX:+AlwaysPreTouch -Djava.security.egd=file:/dev/./urandom
內(nèi)存大小相關(guān)(JDK7)

-Xms4096m -Xmx4096m -Xmn2048m -XX:MaxDirectMemorySize=4096m
-XX:PermSize=128m -XX:MaxPermSize=512m -XX:ReservedCodeCacheSize=240M

    如果使用jdk8，就把-XX:PermSize=128m -XX:MaxPermSize=512m換成-XX:MetaspaceSize=128m -XX:MaxMetaspaceSize=512m，正如前面所說的，這兩套參數(shù)是為了保證安全的，建議還是加上。

CMS GC相關(guān)

-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=75
-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:MaxTenuringThreshold=6
-XX:+ExplicitGCInvokesConcurrent -XX:+ParallelRefProcEnabled
GC日志相關(guān)

-Xloggc:/dev/shm/app-gc.log -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime
-XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCDetails
異常日志相關(guān)

-XX:-OmitStackTraceInFastThrow -XX:ErrorFile=${LOGDIR}/hs_err_%p.log
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=${LOGDIR}/
JMX相關(guān)

-Dcom.sun.management.jmxremote.port=${JMX_PORT} -Dcom.sun.management.jmxremote
-Djava.rmi.server.hostname=127.0.0.1 -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false
-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false
參考文章

    Java性能優(yōu)化指南1.8版，及唯品會(huì)的實(shí)戰(zhàn)
    Java中的逃逸分析和TLAB以及Java對象分配
    The Four Month Bug: JVM statistics cause garbage collection pauses
 

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Cassandra，在Linux系統(tǒng)中，默認(rèn)的JVM啟動(dòng)參數(shù)

-ea
-Xms4096MB
-Xmx4096MB
-Xss128K
-XX:+UseThreadPriorities 
-XX:ThreadPriorityPolicy=42
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:+UseParNewGC
-XX:+UseConcMarkSweepGC
-XX:+CMSParallelRemarkEnabled
-XX:SurvivorRatio=8
-XX:MaxTenuringThreshold=1
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=75
-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly

-ea 從JDK1.4開始，支持?jǐn)嘌詸C(jī)制，可以用于診斷運(yùn)行時(shí)問題。-ea用來啟動(dòng)JVM的斷言機(jī)制，如果不加packagename和classname，默認(rèn)運(yùn)行所有包和類中的斷言。如果希望進(jìn)行運(yùn)行某些包和類的斷言，可以類似 -ea：com.foo.util進(jìn)行設(shè)置。

-XX:+UseThreadPriorities  開啟JAVA線程優(yōu)先級的功能

-XX:ThreadPriorityPolicy JAVA線程優(yōu)先級的側(cè)臉

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 在JVM內(nèi)存不足而引發(fā)程序崩潰時(shí)，講內(nèi)存中的數(shù)據(jù)導(dǎo)出

-Xss128K 設(shè)置線程棧的大小，默認(rèn)單位為字節(jié)，也可以用KB或MB來設(shè)置。通常操作系統(tǒng)分配給線程棧的默認(rèn)大小為1MB。另外，也可以在JAVA CODE中創(chuàng)建線程對象時(shí)設(shè)置棧的大小，Thread( TheadGroup group, Runnable target, String name, long stackSize)

-XX:+UseParNewGC 縮短JVM GC執(zhí)行minor收集的時(shí)間

-XX:+UseConcMarkSweepGC 縮短JVM GC執(zhí)行major收集的時(shí)間

-XX:+CMSParallelRemarkEnabled 縮短JVM GC執(zhí)行remark操作的中斷時(shí)間

-XX:SurvivorRatio 設(shè)置young generation 在 survivor spaces中所占用的大小比例

-XX:MaxTenuringThreshold 表示一個(gè)對象如果在survivor spaces移動(dòng)多少次還沒有被回收就放入老年代

-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction 表示老年代占到約百分之多少的時(shí)候開始執(zhí)行CMS操作

-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly 這個(gè)參數(shù)讓JVM只使用CMSInitiatingOccupancyFraction 中定義的值而不用在運(yùn)行中計(jì)算

關(guān)于怎么理解JVM啟動(dòng)參數(shù)問題的解答就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對大家有一定的幫助，如果你還有很多疑惑沒有解開，可以關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道了解更多相關(guān)知識。