JVM基础

在虚拟机的运行过程中，如果可以追踪系统的运行状态，那么对于问题的故障排查会有一定帮助。为此，虚拟机提供了一些跟踪系统状态的参数，使用给定的参数执行Java虚拟机，就可以在系统运行时打印相关日志，用于分析问题。

Java HotSpot VM Options

JVM 参数分类

• Options that begin with -X are non-standard (not guaranteed to be supported on all VM implementations), and are subject to change without notice in subsequent releases of the JDK.
• Options that are specified with -XX are not stable and are subject to change without notice.

根据jvm参数开头可以区分参数类型，共三类：“-”、“-X”、“-XX”，

• 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；

  eg：-verbose:class，-verbose:gc，-verbose:jni…

• 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；

  eg：Xms20m，-Xmx20m，-Xmn20m，-Xss128k…

• 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；

  eg：-XX:+PrintGCDetails，-XX:-UseParallelGC，-XX:+PrintGCTimeStamps…

JVM 常用参数

GC日志参数

当垃圾回收频繁或者占用太长的CPU时间时，需要一些跟踪参数来进一步甄别垃圾回收器的效率和效果。

参数	说明
-XX:+PrintGC	打印GC的基本日志
-XX:+PrintGCDetails	打印GC详细日志，并且会使虚拟机退出时打印堆的详细信息，详细描述当前堆的各个区的使用情况
-XX:+PrintHeapAtGC	在GC日志输出前后，都有详细的堆信息输出，分别表示GC回收前和回收后的堆信息，使用这个参数可以很好观察GC对堆空间的影响。
-XX:+PrintGCTimeStamps	GC时，打印GC发生的时间，该时间时从虚拟机启动后的时间偏移量
-XX:+PrintApplicationConcurrentTime	该参数可以打印应用程序的执行时间
-XX:+PrintApplicationStopedTime	打印应用程序由于GC而产生停顿的时间
-XX:+PrintReferenceGC	跟踪系统内的软引用、弱引用、虚引用和Finallize队列
-Xloggc:	输出GC日志到指定文件，-Xloggc:log/gc.log，指定将GC日志输出到“log/gc.log“下

垃圾回收器参数

参数	说明
-XX:+UseSerialGC	在新生代和老年代使用串行收集器
-XX:+UseParNewGC	在新生代使用并行收集器
-XX:+UseParallelGC	新生代使用并行回收收集器，更加关注吞吐量
-XX:+UseParallelOldGC	老年代使用并行回收收集器
-XX:ParallelGCThreads	设置用于垃圾回收的线程数
-XX:+UseConcMarkSweepGC	新生代使用并行收集器，老年代使用CMS+串行收集器
-XX:ParallelCMSThreads	设定CMS的线程数量
-XX:+UseG1GC	启用G1垃圾回收器

类加载/卸载参数

Java程序运行离不开类的加载，为了更好地理解程序的执行，有时候需要知道系统加载了哪些类。一般情况下，系统加载的类存在于文件系统中，以jar的形式打包或者以class文件的形式存在。但是随着动态代理、AOP等技术的普遍使用，系统也机油可能在运行时动态生成某些类，这些类相对比较隐蔽，无法通过文件系统找到，为此，虚拟机提供的类加载/卸载跟踪参数就显得格外有意义。

参数	说明
-verbose:class	跟踪类的加载和卸载
-XX:+TraceClassLoading	跟踪类的加载
-XX:+TraceClassUnloading	跟踪类的卸载
-XX:+PrintClassHistogram	打印当前的类信息柱状图

堆参数

参数	说明
-Xms	设置堆最小值
-Xmx	设置堆最大值
-Xmn	设置新生代大小
-XX:SurvivorRatio	设置新生代中eden空间和from/to空间的比例关系
-XX:NewRatio	设置老年代和新生代的空间比例，-XX:NewRatio=老年代/新生代
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError	内存溢出时，打印整个堆信息，并且可以允许发生OOM时执行一个脚本
-XX:+HeapDumpPath	指定dump堆时的存放路径

经常比较容易混淆的参数：

• -Xms ：-X ，memory，size
• -Xmx：-X，memory，max
• -Xmn：-X，memory，new
• -Xss：-X，stack，size

栈参数

参数	说明
-Xss	指定线程的栈大小

方法区参数

在JDK 1.8中，移除了永久代，选择使用本地化的内存空间（而不是JVM的内存空间）存放类的元数据，这个空间叫做元空间（Metaspace）。

参数	说明
-XX:+PermSize	设置方法区初始大小（JDK1.6 和 JDK1.7版本）
-XX:+MaxPermSize	设置方法区最大大小（JDK1.6 和 JDK1.7版本）
-XX:MaxMetaspaceSize	设置元空间大小（JDK1.8+）

直接内存配置

直接内存也是Java程序中非常重要的组成部分，特别是在NIO被广泛使用后，直接内存的使用也变得非常普遍。直接内存跳过了JAVA堆，使JAVA程序可以直接访问原生堆空间，因此，某种程度上加快了内存空间的访问速度。

参数	说明
-XX:+MaxDirectMemorySize	设置直接内存空间最大值，如果不设置，默认值是最大堆空间，即-Xmx。当直接内存使用达到MaxDirectMemorySize时，会出发GC。如果GC不能有效释放足够空间，会引起系统的OOM

虚拟机工作模式

目前 JAVA 虚拟机支持Client和Server两种运行模式。默认情况下，虚拟机会根据当前计算机系统环境自动选择运行模式。

使用-version参数可以查看当前虚拟机的模式。

>java -version
java version "1.8.0_144"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_144-b01)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.144-b01, mixed mode)

Server模式启动比较慢，因为Server模式会尝试收集更多的系统性能参数，使用更加复杂的优化算法对程序进行优化。但是当系统完全启动并进入运行稳定期后，Server模式的执行速度会远远快于Client模式。但是对于用户界面程序，运行时间不长，又追求启动速度，Client模式也不错的选择。

参数	说明
-server	设置虚拟机开启server模式
-client	设置虚拟机开启client模式

资料

• 《实战JAVA虚拟机》
• https://www.iteye.com/blog/leichenlei-2097797