原文链接 http://kenwublog.com/docs/java6-jvm-options-chinese-edition.htm!
本文是基于最新的SUN官方文档Java SE 6 Hotspot VM Options 编写的译文。主要介绍JVM中的非稳态选项及其使用说明。
为了让读者明白每个选项的含义,作者在原文基础上补充了大量的资料。希望这份文档,对正在研究JVM参数的朋友有帮助!
另外,考虑到本文档是初稿,如有描述错误,敬请指正。
非稳态选项使用说明
-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。
|
-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 |
| 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 |
| 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 |
| 新生代占整个堆内存的最大值。 |
-XX:MaxPermSize=64m |
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 |
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
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 platforms5.0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。
|
-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。
|
-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 |
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 |
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 |
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>" |
| 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>" |
| 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 |
| 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 |
| 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:
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: [GCDesired 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 |
| 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 |
| 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)。 |
作者敬告
完善的单元测试,功能回归测试,和性能基准测试可以减少因调整非稳态JVM选项带来的风险。
参考资料
Java6性能调优白皮书
http://java.sun.com/performance/reference/whitepapers/6_performance.html
Java6 GC调优指南
http://java.sun.com/javase/technologies/hotspot/gc/gc_tuning_6.html
更为全面的options列表
http://blogs.sun.com/watt/resource/jvm-options-list.html
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