深入理解JVM—Java 6 JVM参数配置说明

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了深入理解JVM—Java 6 JVM参数配置说明相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

原文地址：http://yhjhappy234.blog.163.com/blog/static/316328322011119111014657/

使用说明< xmlnamespace prefix ="o" ns ="urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

-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

 

行为选项

选项

默认值与限制

描述

-XX:-AllowUserSignalHandlers

限于Linux和Solaris，默认不启用

允许为java进程安装信号处理器。


Java信号处理相关知识，详见 http://kenwublog.com/java-asynchronous-notify-based-on-signal

-XX:-DisableExplicitGC

默认不启用

禁止在运行期显式地调用 System.gc()。

 

开启该选项后，GC的触发时机将由Garbage Collector全权掌控。
注意：你熟悉的代码里没调用System.gc()，不代表你依赖的框架工具没在使用。

例如RMI就在多数用户毫不知情的情况下，显示地调用GC来防止自身OOM。

请仔细权衡禁用带来的影响。

-XX:-RelaxAccessControlCheck

默认不启用

在Class校验器中，放松对访问控制的检查。

 

作用与reflection里的setAccessible类似。

-XX:-UseConcMarkSweepGC

默认不启用

启用CMS低停顿垃圾收集器。

 

资料详见：http://kenwublog.com/docs/CMS_GC.pdf

-XX:-UseParallelGC

-server时启用

其他情况下，默认不启用

策略为新生代使用并行清除，年老代使用单线程Mark-Sweep-Compact的垃圾收集器。

-XX:-UseParallelOldGC

默认不启用

策略为老年代和新生代都使用并行清除的垃圾收集器。

-XX:-UseSerialGC

-client时启用

其他情况下，默认不启用

使用串行垃圾收集器。

-XX:+UseSplitVerifier

java5默认不启用

java6默认启用

使用新的Class类型校验器 。


新Class类型校验器有什么特点？
新Class类型校验器，将老的校验步骤拆分成了两步：
1，类型推断。
2，类型校验。

新类型校验器通过在javac编译时嵌入类型信息到bytecode中，省略了类型推断这一步，从而提升了classloader的性能。

 

Classload顺序（供参考）
load -> verify -> prepare -> resove -> init


关联选项：
-XX:+FailOverToOldVerifier

-XX:+FailOverToOldVerifier

Java6新引入选项，默认启用

如果新的Class校验器检查失败，则使用老的校验器。

 

为什么会失败？

因为JDK6最高向下兼容到JDK1.2，而JDK1.2的class info 与JDK6的info存在较大的差异，所以新校验器可能会出现校验失败的情况。


关联选项：
-XX:+UseSplitVerifier

-XX:+HandlePromotionFailure

java5以前是默认不启用，java6默认启用

关闭新生代收集担保。


什么是新生代收集担保？
在一次理想化的minor gc中，Eden和First Survivor中的活跃对象会被复制到Second Survivor。
然而，Second Survivor不一定能容纳下所有从E和F区copy过来的活跃对象。

为了确保minor gc能够顺利完成，GC需要在年老代中额外保留一块足以容纳所有活跃对象的内存空间。
这个预留操作，就被称之为新生代收集担保（New Generation Guarantee）。如果预留操作无法完成时，仍会触发major gc(full gc)。

为什么要关闭新生代收集担保？
因为在年老代中预留的空间大小，是无法精确计算的。

为了确保极端情况的发生，GC参考了最坏情况下的新生代内存占用，即Eden+First Survivor。

这种策略无疑是在浪费年老代内存，从时序角度看，还会提前触发Full GC。

为了避免如上情况的发生，JVM允许开发者手动关闭新生代收集担保。

 

在开启本选项后，minor gc将不再提供新生代收集担保，而是在出现survior或年老代不够用时，抛出promotion failed异常。

-XX:+UseSpinning

java1.4.2和1.5需要手动启用, java6默认已启用

启用多线程自旋锁优化。


自旋锁优化原理

大家知道，Java的多线程安全是基于Lock机制实现的，而Lock的性能往往不如人意。
原因是，monitorenter与monitorexit这两个控制多线程同步的bytecode原语，是JVM依赖操作系统互斥(mutex)来实现的。
互斥是一种会导致线程挂起，并在较短的时间内又必须重新调度回原线程的，较为消耗资源的操作。

为了避免进入OS互斥，Java6的开发者们提出了自旋锁优化。

 

自旋锁优化的原理是在线程进入OS互斥前，通过CAS自旋一定的次数来检测锁的释放。

如果在自旋次数未达到预设值前锁已被释放，则当前线程会立即持有该锁。

 

CAS检测锁的原理详见: http://kenwublog.com/theory-of-lightweight-locking-upon-cas


关联选项：
-XX:PreBlockSpin=10

-XX:PreBlockSpin=10

-XX:+UseSpinning 必须先启用，对于java6来说已经默认启用了，这里默认自旋10次

控制多线程自旋锁优化的自旋次数。(什么是自旋锁优化？见 -XX:+UseSpinning 处的描述)


关联选项：
-XX:+UseSpinning

-XX:+ScavengeBeforeFullGC

默认启用

在Full GC前触发一次Minor GC。

-XX:+UseGCOverheadLimit

默认启用

限制GC的运行时间。如果GC耗时过长，就抛OOM。

-XX:+UseTLAB

1.4.2以前和使用-client选项时，默认不启用，其余版本默认启用

启用线程本地缓存区（Thread Local）。

-XX:+UseThreadPriorities

默认启用

使用本地线程的优先级。

-XX:+UseAltSigs

限于Solaris，默认启用

为了防止与其他发送信号的应用程序冲突，允许使用候补信号替代 SIGUSR1和SIGUSR2。

-XX:+UseBoundThreads

限于Solaris, 默认启用

绑定所有的用户线程到内核线程。
减少线程进入饥饿状态（得不到任何cpu time）的次数。

-XX:+UseLWPSynchronization

限于solaris，默认启用

使用轻量级进程（内核线程）替换线程同步。

-XX:+MaxFDLimit

限于Solaris，默认启用

设置java进程可用文件描述符为操作系统允许的最大值。

-XX:+UseVMInterruptibleIO

限于solaris，默认启用

在solaris中，允许运行时中断线程 。

 

性能选项

 

选项与默认值

默认值与限制

描述

-XX:+AggressiveOpts

JDK 5 update 6后引入，但需要手动启用。

JDK6默认启用。

启用JVM开发团队最新的调优成果。例如编译优化，偏向锁，并行年老代收集等。

-XX:CompileThreshold=10000

1000

通过JIT编译器，将方法编译成机器码的触发阀值，可以理解为调用方法的次数，例如调1000次，将方法编译为机器码。

-XX:LargePageSizeInBytes=4m

默认4m

amd64位：2m

设置堆内存的内存页大小。

 

调整内存页的方法和性能提升原理，详见 http://kenwublog.com/tune-large-page-for-jvm-optimization

-XX:MaxHeapFreeRatio=70

70

GC后，如果发现空闲堆内存占到整个预估上限值的70%，则收缩预估上限值。

 

什么是预估上限值？

JVM在启动时，会申请最大值（-Xmx指定的数值）的地址空间，但其中绝大部分空间不会被立即分配(virtual)。

它们会一直保留着，直到运行过程中，JVM发现实际占用接近已分配上限值时，才从virtual里再分配掉一部分内存。

这里提到的已分配上限值，也可以叫做预估上限值。


引入预估上限值的好处是，可以有效地控制堆的大小。堆越小，GC效率越高嘛。

注意：预估上限值的大小一定小于或等于最大值。

-XX:MaxNewSize=size

1.3.1 Sparc: 32m

1.3.1 x86: 2.5m

新生代占整个堆内存的最大值。

-XX:MaxPermSize=64m

5.0以后: 64 bit VMs会增大预设值的30%

1.4 amd64: 96m

1.3.1 -client: 32m

 

其他默认 64m

Perm（俗称方法区）占整个堆内存的最大值。

-XX:MinHeapFreeRatio=40

40

GC后，如果发现空闲堆内存占到整个预估上限值的40%，则增大上限值。

(什么是预估上限值？见 -XX:MaxHeapFreeRatio 处的描述)

 

关联选项：

-XX:MaxHeapFreeRatio=70

-XX:NewRatio=2

Sparc -client: 8

x86 -server: 8

x86 -client: 12

-client: 4 (1.3)

8 (1.3.1+)

x86: 12

 

其他默认 2

新生代和年老代的堆内存占用比例。

例如2例如2表示新生代占年老代的1/2，占整个堆内存的1/3。

-XX:NewSize=2.125m

5.0以后: 64 bit Vms 会增大预设值的30%

x86: 1m

x86, 5.0以后: 640k

 

其他默认 2.125m

新生代预估上限的默认值。(什么是预估上限值？见 -XX:MaxHeapFreeRatio 处的描述)

-XX:ReservedCodeCacheSize=32m

Solaris 64-bit, amd64, -server x86: 48m

1.5.0_06之前, Solaris 64-bit amd64: 1024m

 

其他默认 32m

设置代码缓存的最大值，编译时用。

-XX:SurvivorRatio=8

Solaris amd64: 6

Sparc in 1.3.1: 25

Solaris platforms 5.0以前: 32

 

其他默认 8

Eden与Survivor的占用比例。例如8表示，一个survivor区占用 1/8 的Eden内存，即1/10的新生代内存，为什么不是1/9？

因为我们的新生代有2个survivor，即S1和S22。所以survivor总共是占用新生代内存的 2/10，Eden与新生代的占比则为 8/10。

-XX:TargetSurvivorRatio=50

50

实际使用的survivor空间大小占比。默认是50%，最高90%。

-XX:ThreadStackSize=512

Sparc: 512

Solaris x86: 320 (5.0以前 256)

Sparc 64 bit: 1024

Linux amd64: 1024 (5.0 以前 0)

 

其他默认 512.

线程堆栈大小

-XX:+UseBiasedLocking

JDK 5 update 6后引入，但需要手动启用。

JDK6默认启用。

启用偏向锁。

 

偏向锁原理详见 http://kenwublog.com/theory-of-java-biased-locking

-XX:+UseFastAccessorMethods

默认启用

优化原始类型的getter方法性能。

-XX:-UseISM

默认启用

启用solaris的ISM。

 

详见Intimate Shared Memory.

-XX:+UseLargePages

JDK 5 update 5后引入，但需要手动启用。

JDK6默认启用。

启用大内存分页。

 

调整内存页的方法和性能提升原理，详见http://kenwublog.com/tune-large-page-for-jvm-optimization

 

关联选项

-XX:LargePageSizeInBytes=4m

-XX:+UseMPSS

1.4.1 之前: 不启用

其余版本默认启用

启用solaris的MPSS，不能与ISM同时使用。

-XX:+StringCache

默认启用

启用字符串缓存。

-XX:AllocatePrefetchLines=1

1

与机器码指令预读相关的一个选项，资料比较少，本文档不做解释。有兴趣的朋友请自行阅读官方doc。

-XX:AllocatePrefetchStyle=1

1

与机器码指令预读相关的一个选项，资料比较少，本文档不做解释。有兴趣的朋友请自行阅读官方doc。

 

调试选项

 

选项与默认值

默认值与限制

描述

-XX:-CITime

1.4引入。

默认启用

打印JIT编译器编译耗时。

-XX:ErrorFile=./hs_err_pid<pid>.log

Java 6引入。

如果JVM crashed，将错误日志输出到指定文件路径。

-XX:-ExtendedDTraceProbes

Java6引入，限于solaris

默认不启用

启用dtrace诊断。

-XX:HeapDumpPath=./java_pid<pid>.hprof

默认是java进程启动位置，即user.dir

堆内存快照的存储文件路径。

 

什么是堆内存快照？

当java进程因OOM或crash被OS强制终止后，会生成一个hprof（Heap PROFling）格式的堆内存快照文件。该文件用于线下调试，诊断，查找问题。

文件名一般为

java_<pid>_<date>_<time>_heapDump.hprof

解析快照文件，可以使用 jhat, eclipse MAT，gdb等工具。

-XX:-HeapDumpOnOutOfMemoryError

1.4.2 update12 和 5.0 update 7 引入。

默认不启用

在OOM时，输出一个dump.core文件，记录当时的堆内存快照（什么是堆内存快照? 见 -XX:HeapDumpPath 处的描述）。

-XX:OnError="<cmd args>;<cmd args>"

1.4.2 update 9引入

当java每抛出一个ERROR时，运行指定命令行指令集。指令集是与OS环境相关的，在linux下多数是bash脚本，windows下是dos批处理。

-XX:OnOutOfMemoryError="<cmd args>;
<cmd args>"

1.4.2 update 12和java6时引入

当第一次发生OOM时，运行指定命令行指令集。指令集是与OS环境相关的，在linux下多数是bash脚本，windows下是dos批处理。

-XX:-PrintClassHistogram

默认不启用

在Windows下, 按ctrl-break或Linux下是执行kill -3（发送SIGQUIT信号）时，打印class柱状图。

 

Jmap –histo pid也实现了相同的功能。

详见 http://java.sun.com/javase/6/docs/technotes/tools/share/jmap.html

-XX:-PrintConcurrentLocks

默认不启用

在thread dump的同时，打印java.util.concurrent的锁状态。

 

Jstack –l pid 也同样实现了同样的功能。

详见 http://java.sun.com/javase/6/docs/technotes/tools/share/jstack.html

-XX:-PrintCommandLineFlags

5.0 引入，默认不启用

Java启动时，往stdout打印当前启用的非稳态jvm options。

 

例如：

-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:+DoEscapeAnalysis

-XX:-PrintCompilation

默认不启用

往stdout打印方法被JIT编译时的信息。

 

例如：

1 java.lang.String::charAt (33 bytes)

-XX:-PrintGC

默认不启用

开启GC日志打印。

 

打印格式例如：

[Full GC 131115K->7482K(1015808K), 0.1633180 secs]

 

该选项可通过 com.sun.management.HotSpotDiagnosticMXBean API 和 Jconsole 动态启用。

详见 http://java.sun.com/developer/technicalArticles/J2SE/monitoring/#Heap_Dump

-XX:-PrintGCDetails

1.4.0引入，默认不启用

打印GC回收的细节。

 

打印格式例如：

[Full GC (System) [Tenured: 0K->2394K(466048K), 0.0624140 secs] 30822K->2394K(518464K), [Perm : 10443K->10443K(16384K)], 0.0625410 secs] [Times: user=0.05 sys=0.01, real=0.06 secs]

 

该选项可通过 com.sun.management.HotSpotDiagnosticMXBean API 和 Jconsole 动态启用。

详见 http://java.sun.com/developer/technicalArticles/J2SE/monitoring/#Heap_Dump

-XX:-PrintGCTimeStamps

默认不启用

打印GC停顿耗时。

 

打印格式例如：

2.744: [Full GC (System) 2.744: [Tenured: 0K->2441K(466048K), 0.0598400 secs] 31754K->2441K(518464K), [Perm : 10717K->10717K(16384K)], 0.0599570 secs] [Times: user=0.06 sys=0.00, real=0.06

secs]

 

该选项可通过 com.sun.management.HotSpotDiagnosticMXBean API 和 Jconsole 动态启用。

详见 http://java.sun.com/developer/technicalArticles/J2SE/monitoring/#Heap_Dump

-XX:-PrintTenuringDistribution

默认不启用

打印对象的存活期限信息。

 

打印格式例如：

[GC
Desired survivor size 4653056 bytes, new threshold 32 (max 32)
- age 1: 2330640 bytes, 2330640 total
- age 2: 9520 bytes, 2340160 total

204009K->21850K(515200K), 0.1563482 secs]

 

Age1 2表示在第1和2次GC后存活的对象大小。

-XX:-TraceClassLoading

默认不启用

打印class装载信息到stdout。记Loaded状态。

 

例如：

[Loaded java.lang.Object from /opt/taobao/install/jdk1.6.0_07/jre/lib/rt.jar]

-XX:-TraceClassLoadingPreorder

1.4.2引入，默认不启用

按class的引用/依赖顺序打印类装载信息到stdout。不同于 TraceClassLoading，本选项只记 Loading状态。

 

例如：

[Loading java.lang.Object from /home/confsrv/jdk1.6.0_14/jre/lib/rt.jar]

-XX:-TraceClassResolution

1.4.2引入，默认不启用

打印所有静态类，常量的代码引用位置。用于debug。

 

例如：

RESOLVE java.util.HashMap java.util.HashMap$Entry HashMap.java:209

 

说明HashMap类的209行引用了静态类 java.util.HashMap$Entry

-XX:-TraceClassUnloading

默认不启用

打印class的卸载信息到stdout。记Unloaded状态。

-XX:-TraceLoaderConstraints

Java6 引入，默认不启用

打印class的装载策略变化信息到stdout。

 

例如：

[Adding new constraint for name: java/lang/String, loader[0]: sun/misc/Launcher$ExtClassLoader, loader[1]: <bootloader> ]

[Setting class object in existing constraint for name: [Ljava/lang/Object; and loader sun/misc/Launcher$ExtClassLoader ]

[Updating constraint for name org/xml/sax/InputSource, loader <bootloader>, by setting class object ]

[Extending constraint for name java/lang/Object by adding loader[15]: sun/reflect/DelegatingClassLoader ]

 

装载策略变化是实现classloader隔离/名称空间一致性的关键技术。

对此感兴趣的朋友，详见 http://kenwublog.com/docs/Dynamic+Class+Loading+in+the+Java+Virtual+Machine.pdf 中的 contraint rules一章。

-XX:+PerfSaveDataToFile

默认启用

当java进程因OOM或crashed被强制终止后，生成一个堆快照文件（什么是堆内存快照? 见 -XX:HeapDumpPath 处的描述）。

注：本文数据翻译来自淘宝王kenwu，感谢kenwu的精彩翻译！

以上是关于深入理解JVM—Java 6 JVM参数配置说明的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

JVM常用参数配置---摘自《深入理解java虚拟机》《Java性能权威指南》

深入浅出Java！对java内存模型的理解

深入理解JVM一配置参数

[译]深入理解JVM

深入理解 JVM 的内存区域

五千字JVM调优参数记录