掌握 JVM 的参数及配置

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JVM（Java虚拟机）是Java编程语言的核心组件之一，它负责执行Java程序，并提供一系列参数和配置选项，可以调整Java程序的行为和性能。

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JVM 参数

JVM 参数主要有 3 类：标准参数，非标准参数，高级参数。

1、标准参数（Standard Options）

标准参数所有的 Java 虚拟机都支持，用于常见操作，例如：检查 Java 版本，查看 java 命令的用法等，标准参数以“-”开头。

-version ：查看 Java 版本

-help ：查看 java 命令的使用帮助

2、非标准参数（Non-Standard Options）

非标准参数不能保证所有 Java 虚拟机都支持它们，不同的 JDK 版本可能会发生变化，这些参数以“-X”开头。

-Xmixed：混合模式执行 (默认)

-Xint：仅解释模式执行

-Xms<size>：设置堆的初始大小

-Xmx<size>：设置内存分配池的最大大小

-Xss<size>：设置线程堆栈大小

CMD 里运行 java -X 命令，可以显示所有可用 -X 参数的说明。

3、高级参数（Advanced Options）

开发人员使用最多的参数，用于 JVM 调优和 debug，不同的 JDK 版本可能会发生变化，这些参数以 “-XX” 开头。

“-XX” 参数有 2 种类型：Boolean 类型和需要参数的类型。

Boolean 类型：用于启用默认情况下禁用的功能，或者禁用默认情况下启用的功能，此类选项不需要参数。

格式：-XX:[+-] <OptionName>， “+” 或 “-” 表示启用或者禁用 OptionName 属性。

-XX:+UseConcMarkSweepGC  表示启用 CMS 垃圾收集器

-XX:+UseG1GC  表示启用 G1 垃圾收集器

-XX:+PrintCommandLineFlags  表示启用打印 JVM 设定的值，例如堆空间大小和选定的垃圾收集器

需要指定参数值的类型：用于指定某个参数为某个值。

格式：-XX:<OptionName>=<value>，表示 OptionName 属性的值是 value。

-XX:ThreadStackSize=size 设置线程堆栈大小（以字节为单位），字母“k”或“K”表示千字节，“m”或“M”表示兆字节，“g”或“G”表示千兆字节。“-XX:ThreadStackSize ”等效于 “-Xss”。

-XX:InitialHeapSize=size 设置内存分配池的初始大小（以字节为单位），此值必须为 0 或 1024 的倍数且大于 1 MB，“-XX:InitialHeapSize”等效于 “-Xms”。

-XX:MaxHeapSize=size 设置内存分配池的最大大小（以字节为单位），此值必须是 1024 的倍数且大于 2 MB，“-XX:MaxHeapSize ”等效于 “-Xmx”。

-XX:MaxGCPauseMillis=time 设置最大 GC 暂停时间的目标（以毫秒为单位）

4、以下是一些常见的JVM参数和配置选项：

-classpath：指定类路径，可以包括多个目录和JAR文件。

-verbose：启动JVM时输出详细信息，包括类加载、内存分配和线程启动等。

-version：显示JVM版本信息。

-showversion：启动JVM时显示版本信息。

-X：使用非标准选项启动JVM，可以指定各种参数和配置选项。

-Xmx：设置JVM最大堆内存大小，例如-Xmx2G表示最大堆内存为2GB。

-Xms：设置JVM初始堆内存大小，例如-Xms512M表示初始堆内存为512MB。

-XX:PermSize 和 -XX:MaxPermSize：设置永久代（PermGen）的初始大小和最大大小。

-XX:+UseConcMarkSweepGC：使用并发标记清除（CMS）垃圾回收器。

-XX:+UseParallelGC：使用并行垃圾回收器。

-XX:+PrintGC：启动垃圾回收时输出垃圾回收信息。

-XX:+PrintGCDetails：启动垃圾回收时输出详细的垃圾回收信息。

-Xloggc：指定垃圾回收日志文件的路径和名称。

-XX:ParallelGCThreads：指定并行垃圾回收线程数。

-XX:MaxDirectMemorySize：设置直接内存的最大大小。

这些参数和配置选项可以用来调整JVM 的行为和性能，以便更好地适应不同的应用场景和硬件环境。

JDK 8 的参数官方链接：https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/java.html#BABDCEGG 

大家可以自行研究。

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JVM 参数配置的方式

1、开发工具中设置：IDEA，eclipse。

2、命令行运行 jar 包的时候设置：java -Xmx1024m -Xms1024m -jar xxx.jar

3、tomcat 容器设置：tomcat 启动执行的是 tomcat/bin/startup.sh，startup.sh 执行的是 catalina.sh，所以要在 catalina.sh 中进行设置，修改JAVA_OPTS配置。

JAVA_OPTS="-server -Xms8g -Xmx8g -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:ParallelGCThreads=8 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/usr/local/gclogs/dump/heap.hprof -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:/usr/local/gclogs/gc.log -XX:+DisableExplicitGC"

以上各参数含义：

-server：表示这是服务器虚拟机

-Xms8g：设置 JVM 最小内存为 8g，可以与 -Xmx 相同，以避免每次垃圾回收完成后 JVM 重新分配内存

-Xmx8192m：设置 JVM 最大可用内存为 8g

-XX:NewRatio=4：设置新生代（包括 Eden 和两个 Survivor 区）与老年代的比值，设置为 4，则表示新生代:老年代=1:4，也就是新生代占整个堆内存的1/5。

-XX:SurvivorRatio=8：新生代中 Eden 区与 Survivor 区的比值，设置为 8 表示 Eden:(S0+S1)=2:8，也就是一个 Survivor 区占整个新生代的 1/10。

-XX:+UseConcMarkSweepGC：设置老年代使用 CMS 并发收集器，它的主要适合场景是对响应时间的需求大于对吞吐量的需求，能够承受垃圾回收线程和应用线程共享 CPU 资源，并且应用中存在比较多的长生命周期对象。CMS 并发收集器的目标是尽量减少应用的暂停时间（STW），减少 Full GC 发生的概率，利用和应用程序线程并发的垃圾回收线程来标记清除老年代内存。

-XX:ParallelGCThreads=8：表示 JVM 在进行并行 GC 的时候，用于 GC 的线程数

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError：启动堆内存溢出打印，当 JVM 堆内存发生溢出时（OOM），自动生成 dump 文件

-XX:HeapDumpPath：生成DUMP文件的路径，表示在 /usr/local/gclogs/dump 目录生成一个 heap.hprof文件；如不设置，默认存储在 jvm 运行环境目录。

-XX:+PrintGCDetails：打印 GC 详细信息，记录 GC 日志并不会特别地影响 Java 程序性能

-XX:+PrintGCDateStamps：允许在每个GC上打印日期戳

-Xloggc：指定 GC log 的位置为 /usr/local/gclogs，将详细的 GC 事件信息重定向到 gc.log 文件

-XX:+DisableExplicitGC：忽略手动调用 GC 的代码使得 System.gc() 的调用不会触发任何 GC

通过 jinfo 实时调整某个 java 进程的参数（只有被标记为 {manageable} 的参数可以被实时修改），后续详细介绍该命令。

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查看 JVM 参数，打印 XX 选项及值

-XX:+PrintCommandLineFlags  表示启用打印 JVM 设定的值，例如堆空间大小和选定的垃圾收集器

-XX:+PrintFlagsInitial 表示打印出所有 XX 选项的默认值

-XX:+PrintFlagsFinal 表示打印出所有 XX 选项在程序运行时实际的值

在程序运行前设置以上的选项，如下图：

运行可以打印出类似下面的内容，只截取了一部分信息：

输出的值 "=" 表示默认值，":=" 表示被用户或 JVM 修改后的值，{product} 表示官方支持的 JVM 内部选项，{manageable} 表示外部定义的并且是可动态写入的。

在开发工具启动参数里设置：-Xmx20M -Xms10M -XX:+PrintFlagsFinal，我们来观察默认的参数值和修改后的参数值，如下：

结束语。