Java 6 JVM參數選項大全(中文版)(轉)

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作者:Ken Wu

Email: ken.wug@gmail.com

轉載本文檔請注明原文鏈接 http://kenwublog.com/docs/java6-jvm-options-chinese-edition.htm

 

本文是基于最新的SUN官方文檔Java SE 6 Hotspot VM Options 編寫的譯文。主要介紹JVM中的非穩態選項及其使用說明。

為了讓讀者明白每個選項的含義,作者在原文基礎上補充了大量的資料。希望這份文檔,對正在研究JVM參數的朋友有幫助!

 

另外,考慮到本文檔是初稿,如有描述錯誤,敬請指正。

 

非穩態選項使用說明

-XX:+<option>啟用選項

-XX:-<option>不啟用選項

-XX:<option>=<number>給選項設置一個數字類型值,可跟單位,例如 32k, 1024m, 2g
-XX:<option>=<string>
給選項設置一個字符串值,例如-XX:HeapDumpPath=./dump.core

 

行為選項

選項

默認值與限制

描述

-XX:-AllowUserSignalHandlers

限于LinuxSolaris,默認不啟用

允許為java進程安裝信號處理器。


Java
信號處理相關知識,詳見 http://kenwublog.com/java-asynchronous-notify-based-on-signal

-XX:-DisableExplicitGC

默認不啟用

禁止在運行期顯式地調用 System.gc()

 

開啟該選項后,GC的觸發時機將由Garbage Collector全權掌控。
注意:你熟悉的代碼里沒調用System.gc(),不代表你依賴的框架工具沒在使用。

例如RMI就在多數用戶毫不知情的情況下,顯示地調用GC來防止自身OOM

請仔細權衡禁用帶來的影響。

-XX:-RelaxAccessControlCheck

默認不啟用

Class校驗器中,放松對訪問控制的檢查。

 

作用與reflection里的setAccessible類似。

-XX:-UseConcMarkSweepGC

默認不啟用

啟用CMS低停頓垃圾收集器。

 

資料詳見:http://kenwublog.com/docs/CMS_GC.pdf

-XX:-UseParallelGC

-server時啟用

其他情況下,默認不啟用

策略為新生代使用并行清除,年老代使用單線程Mark-Sweep-Compact的垃圾收集器。

-XX:-UseParallelOldGC

默認不啟用

策略為老年代和新生代都使用并行清除的垃圾收集器。

-XX:-UseSerialGC

-client時啟用

其他情況下,默認不啟用

使用串行垃圾收集器。

-XX:+UseSplitVerifier

java5默認不啟用

java6默認啟用

使用新的Class類型校驗器 


Class類型校驗器有什么特點?
Class類型校驗器,將老的校驗步驟拆分成了兩步:
1
,類型推斷。
2
,類型校驗。

新類型校驗器通過在javac編譯時嵌入類型信息到bytecode中,省略了類型推斷這一步,從而提升了classloader的性能。

 

Classload順序(供參考)
load ->
 verify -> prepare -> resove -> init


關聯選項:
-XX:+FailOverToOldVerifier

-XX:+FailOverToOldVerifier

Java6新引入選項,默認啟用

如果新的Class校驗器檢查失敗,則使用老的校驗器。

 

為什么會失敗?

因為JDK6最高向下兼容到JDK1.2,而JDK1.2class info JDK6info存在較大的差異,所以新校驗器可能會出現校驗失敗的情況。


關聯選項:
-XX:+UseSplitVerifier

-XX:+HandlePromotionFailure     

java5以前是默認不啟用,java6默認啟用

關閉新生代收集擔保。


什么是新生代收集擔保
在一次理想化的minor gc中,Eden和First Survivor中
的活躍對象會被復制到Second Survivor。
然而,Second Survivor不一定能容納下所有從EFcopy過來的活躍對象。

為了確保minor gc能夠順利完成,GC需要在年老代中額外保留一塊足以容納所有活躍對象的內存空間。
這個預留操作,就被稱之為新生代收集擔保(New Generation Guarantee)。如果預留操作無法完成時,仍會觸發major gc(full gc)

為什么要關閉新生代收集擔保
因為在年老代中預留的空間大小,是無法精確計算的。

為了確保極端情況的發生,GC參考了最壞情況下的新生代內存占用,即Eden+First Survivor。

這種策略無疑是在浪費年老代內存,從時序角度看,還會提前觸發Full GC

為了避免如上情況的發生,JVM允許開發者手動關閉新生代收集擔保。

 

在開啟本選項后,minor gc將不再提供新生代收集擔保,而是在出現survior或年老代不夠用時,拋出promotion failed異常。

-XX:+UseSpinning

java1.4.21.5需要手動啟用, java6默認已啟用

啟用多線程自旋鎖優化。


自旋鎖優化原理

大家知道,Java的多線程安全是基于Lock機制實現的,而Lock的性能往往不如人意。
原因是,monitorentermonitorexit這兩個控制多線程同步的bytecode原語,是JVM依賴操作系統互斥(mutex)來實現的。
互斥是一種會導致線程掛起,并在較短的時間內又必須重新調度回原線程的,較為消耗資源的操作。

為了避免進入OS互斥,Java6的開發者們提出了自旋鎖優化。

 

自旋鎖優化的原理是在線程進入OS互斥前,通過CAS自旋一定的次數來檢測鎖的釋放。

如果在自旋次數未達到預設值前鎖已被釋放,則當前線程會立即持有該鎖。

 

CAS檢測鎖的原理詳見: http://kenwublog.com/theory-of-lightweight-locking-upon-cas


關聯選項:
-XX:PreBlockSpin=10

-XX:PreBlockSpin=10

-XX:+UseSpinning 必須先啟用,對于java6來說已經默認啟用了,這里默認自旋10

控制多線程自旋鎖優化的自旋次數。(什么是自旋鎖優化?見 -XX:+UseSpinning 處的描述)


關聯選項:
-XX:+UseSpinning

-XX:+ScavengeBeforeFullGC     

默認啟用

在Full GC前觸發一次Minor GC。

-XX:+UseGCOverheadLimit

默認啟用

限制GC的運行時間。如果GC耗時過長,就拋OOM

-XX:+UseTLAB

1.4.2以前和使用-client選項時,默認不啟用,其余版本默認啟用

啟用線程本地緩存區(Thread Local)。

-XX:+UseThreadPriorities

默認啟用

使用本地線程的優先級。

-XX:+UseAltSigs

限于Solaris,默認啟用

為了防止與其他發送信號的應用程序沖突,允許使用候補信號替代 SIGUSR1SIGUSR2

-XX:+UseBoundThreads

限于Solaris, 默認啟用

綁定所有的用戶線程到內核線程。
減少線程進入饑餓狀態(得不到任何cpu time)的次數。

-XX:+UseLWPSynchronization

限于solaris,默認啟用

使用輕量級進程(內核線程)替換線程同步。

-XX:+MaxFDLimit

限于Solaris,默認啟用

設置java進程可用文件描述符為操作系統允許的最大值。

-XX:+UseVMInterruptibleIO

限于solaris,默認啟用

solaris中,允許運行時中斷線程 。


性能選項

 

選項與默認值

默認值與限制

描述

-XX:+AggressiveOpts

JDK 5 update 6后引入,但需要手動啟用。

JDK6默認啟用。

啟用JVM開發團隊最新的調優成果。例如編譯優化,偏向鎖,并行年老代收集等。

-XX:CompileThreshold=10000

1000

通過JIT編譯器,將方法編譯成機器碼的觸發閥值,可以理解為調用方法的次數,例如調1000次,將方法編譯為機器碼。

-XX:LargePageSizeInBytes=4m

默認4m

amd64位:2m

設置堆內存的內存頁大小。

 

調整內存頁的方法和性能提升原理,詳見 http://kenwublog.com/tune-large-page-for-jvm-optimization

-XX:MaxHeapFreeRatio=70

70

GC后,如果發現空閑堆內存占到整個預估上限值的70%,則收縮預估上限值。

 

什么是預估上限值?

JVM在啟動時,會申請最大值(-Xmx指定的數值)的地址空間,但其中絕大部分空間不會被立即分配(virtual)

它們會一直保留著,直到運行過程中,JVM發現實際占用接近已分配上限值時,才從virtual里再分配掉一部分內存。

這里提到的已分配上限值,也可以叫做預估上限值。


引入預估上限值的好處是,可以有效地控制堆的大小。堆越小,GC效率越高嘛。

注意:預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

新生代占整個堆內存的最大值。

-XX:MaxPermSize=64m

5.0以后: 64 bit VMs會增大預設值的30%

1.4 amd64: 96m

1.3.1 -client: 32m

 

其他默認 64m

Perm(俗稱方法區)占整個堆內存的最大值。

-XX:MinHeapFreeRatio=40

40

GC后,如果發現空閑堆內存占到整個預估上限值的40%,則增大上限值。

(什么是預估上限值?見 -XX:MaxHeapFreeRatio 處的描述)

 

關聯選項:

-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

 

其他默認 2

新生代和年老代的堆內存占用比例。

例如2例如2表示新生代占年老代的1/2,占整個堆內存的1/3。

-XX:NewSize=2.125m

5.0以后: 64 bit Vms 會增大預設值的30%

x86: 1m

x86, 5.0以后: 640k

 

其他默認 2.125m

新生代預估上限的默認值。(什么是預估上限值?見 -XX:MaxHeapFreeRatio 處的描述)

-XX:ReservedCodeCacheSize=32m     

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

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

 

其他默認 32m

設置代碼緩存的最大值,編譯時用。

-XX:SurvivorRatio=8

Solaris amd64: 6

Sparc in 1.3.1: 25

Solaris platforms 5.0以前: 32

 

其他默認 8

EdenSurvivor的占用比例。例如8表示,一個survivor區占用 1/8 的Eden內存,即1/10的新生代內存,為什么不是1/9?

因為我們的新生代有2個survivor,即S1和S22。所以survivor總共是占用新生代內存的 2/10,Eden與新生代的占比則為 8/10。

-XX:TargetSurvivorRatio=50

50

實際使用的survivor空間大小占比。默認是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)

 

其他默認 512.

線程堆棧大小

-XX:+UseBiasedLocking

JDK 5 update 6后引入,但需要手動啟用。

JDK6默認啟用。

啟用偏向鎖。

 

偏向鎖原理詳見 http://kenwublog.com/theory-of-java-biased-locking

-XX:+UseFastAccessorMethods

默認啟用

優化原始類型的getter方法性能。

-XX:-UseISM

默認啟用

啟用solarisISM

 

詳見Intimate Shared Memory.

-XX:+UseLargePages

JDK 5 update 5后引入,但需要手動啟用。

JDK6默認啟用。

啟用大內存分頁。

 

調整內存頁的方法和性能提升原理,詳見http://kenwublog.com/tune-large-page-for-jvm-optimization

 

關聯選項

-XX:LargePageSizeInBytes=4m

-XX:+UseMPSS

1.4.1 之前: 不啟用

其余版本默認啟用

啟用solarisMPSS,不能與ISM同時使用。

-XX:+StringCache

默認啟用

啟用字符串緩存。

-XX:AllocatePrefetchLines=1

1

與機器碼指令預讀相關的一個選項,資料比較少,本文檔不做解釋。有興趣的朋友請自行閱讀官方doc

-XX:AllocatePrefetchStyle=1

1

與機器碼指令預讀相關的一個選項,資料比較少,本文檔不做解釋。有興趣的朋友請自行閱讀官方doc


調試選項

 

選項與默認值

默認值與限制

描述

-XX:-CITime

1.4引入。

默認啟用

打印JIT編譯器編譯耗時。

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

Java 6引入。

如果JVM crashed,將錯誤日志輸出到指定文件路徑。

-XX:-ExtendedDTraceProbes

Java6引入,限于solaris

默認不啟用

啟用dtrace診斷。

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

默認是java進程啟動位置,即user.dir

堆內存快照的存儲文件路徑。

 

什么是堆內存快照?

java進程因OOMcrashOS強制終止后,會生成一個hprofHeap PROFling)格式的堆內存快照文件。該文件用于線下調試,診斷,查找問題。

文件名一般為

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

解析快照文件,可以使用 jhat, eclipse MATgdb等工具。

-XX:-HeapDumpOnOutOfMemoryError

1.4.2 update12 5.0 update 7 引入。

默認不啟用

OOM時,輸出一個dump.core文件,記錄當時的堆內存快照(什么是堆內存快照? -XX:HeapDumpPath 處的描述)。

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

1.4.2 update 9引入

java每拋出一個ERROR時,運行指定命令行指令集。指令集是與OS環境相關的,在linux下多數是bash腳本,windows下是dos批處理。

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

1.4.2 update 12java6時引入

當第一次發生OOM時,運行指定命令行指令集。指令集是與OS環境相關的,在linux下多數是bash腳本,windows下是dos批處理。

-XX:-PrintClassHistogram

默認不啟用

Windows, ctrl-breakLinux下是執行kill -3(發送SIGQUIT信號)時,打印class柱狀圖。

 

Jmap histo pid也實現了相同的功能。

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

-XX:-PrintConcurrentLocks

默認不啟用

thread dump的同時,打印java.util.concurrent的鎖狀態。

 

Jstack l pid 也同樣實現了同樣的功能。

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

-XX:-PrintCommandLineFlags

5.0 引入,默認不啟用

Java啟動時,往stdout打印當前啟用的非穩態jvm options

 

例如:

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

-XX:-PrintCompilation

默認不啟用

stdout打印方法被JIT編譯時的信息。

 

例如:

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

-XX:-PrintGC

默認不啟用

開啟GC日志打印。

 

打印格式例如:

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

 

該選項可通過 com.sun.management.HotSpotDiagnosticMXBean API Jconsole 動態啟用。

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

-XX:-PrintGCDetails

1.4.0引入,默認不啟用

打印GC回收的細節。

 

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]

 

該選項可通過 com.sun.management.HotSpotDiagnosticMXBean API Jconsole 動態啟用。

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

-XX:-PrintGCTimeStamps

默認不啟用

打印GC停頓耗時。

 

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]

 

該選項可通過 com.sun.management.HotSpotDiagnosticMXBean API Jconsole 動態啟用。

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

-XX:-PrintTenuringDistribution

默認不啟用

打印對象的存活期限信息。

 

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12GC后存活的對象大小。

-XX:-TraceClassLoading

默認不啟用

打印class裝載信息到stdout。記Loaded狀態。

 

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,默認不啟用

class的引用/依賴順序打印類裝載信息到stdout。不同于 TraceClassLoading,本選項只記 Loading狀態。

 

例如:

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

-XX:-TraceClassResolution

1.4.2引入,默認不啟用

打印所有靜態類,常量的代碼引用位置。用于debug

 

例如:

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

 

說明HashMap類的209行引用了靜態類 java.util.HashMap$Entry

-XX:-TraceClassUnloading

默認不啟用

打印class的卸載信息到stdout。記Unloaded狀態。

-XX:-TraceLoaderConstraints

Java6 引入,默認不啟用

打印class的裝載策略變化信息到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  ]

 

裝載策略變化是實現classloader隔離/名稱空間一致性的關鍵技術。

對此感興趣的朋友,詳見 http://kenwublog.com/docs/Dynamic+Class+Loading+in+the+Java+Virtual+Machine.pdf 中的 contraint rules一章。

-XX:+PerfSaveDataToFile

默認啟用

java進程因OOMcrashed被強制終止后,生成一個堆快照文件(什么是堆內存快照? -XX:HeapDumpPath 處的描述)。

 

作者敬告

完善的單元測試,功能回歸測試,和性能基準測試可以減少因調整非穩態JVM選項帶來的風險。

 

參考資料

Java6性能調優白皮書

http://java.sun.com/performance/reference/whitepapers/6_performance.html

Java6 GC調優指南

http://java.sun.com/javase/technologies/hotspot/gc/gc_tuning_6.html

全面的options列表

http://blogs.sun.com/watt/resource/jvm-options-list.html

 

 

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