04性能监控与调优篇（D4_JVM参数）

目录

一、标准参数

二、非标准参数

三、不稳定参数

四、常⽤参数

-XX:+PrintFlagsFinal

-XX:+PrintCommandLineFlags

-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction

-XX:HeapDumpPath

-XX:OnOutOfMemoryError

XX:InitialCodeCacheSize

-XX:+UseCodeCacheFlushing

四、GC⽇志相关参数

开启GC⽇志

开启GC时间提示

开启⽇志滚动输出

开启语句

其他有用参数

日志含义

五、其他实用参数

在JVM调整过程中，主要是对JVM参数做的调整，以下我们介绍主要参数。JVM参数有很多，其实我 们直接使⽤默认的JVM参数，

不去修改都可以满⾜⼤多数情况。但是如果你想在有限的硬件资源下，部 署的系统达到最⼤的运⾏效率，那么进⾏相关的JVM参数设置是

必不可少的。下⾯我们就来对这些JVM参数进⾏详细的介绍。

关于这些命令的详细解释，可以参考官⽹：

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/java.html

JVM参数主要分为以下三种：标准参数、⾮标准参数、不稳定参数。

一、标准参数

标准参数，顾名思义，标准参数中包括功能以及输出的结果都是很稳定的，基本上不会随着JVM版 本的变化⽽变化。

标准参数以-开头，如：java -version、java -jar等，通过java -help可以查询所有的标 准参数，我们可以通过 -help 命令来检索出所有标

准参数。

-help 也是⼀个标准参数，再⽐如使⽤⽐较多的 -version也是。

显示Java的版本信息。

二、非标准参数

⾮标准参数以-X开头，是标准参数的扩展。对应前⾯讲的标准化参数，这是⾮标准化参数。表示在 将来的JVM版本中可能会发⽣改变，

但是这类以-X开始的参数变化的⽐较⼩。

我们可以通过 Java -X 命令来检索所有-X 参数。

我们可以通过设置⾮标准参数来配置堆的内存分配，常⽤的⾮标准参数有：

-Xmn新⽣代内存的最⼤值，包括Eden区和两个Survivor区的总和，写法如：-Xmn1024，- Xmn1024k，-Xmn1024m，-Xmn1g 。

-Xms堆内存的最⼩值，默认值是总内存/64（且⼩于1G），默认情况下，当堆中可⽤内存⼩于40%

(这个值可以⽤-XX: MinHeapFreeRatio 调整，如-X:MinHeapFreeRatio=30)时，堆内存会开始增加，⼀ 直增加到-Xmx的⼤⼩。

-Xmx堆内存的最⼤值，默认值是总内存/64（且⼩于1G），如果Xms和Xmx都不设置，则两者⼤⼩ 会相同，默认情况下，当堆中可⽤

内存⼤于70%时，堆内存会开始减少，⼀直减⼩到-Xms的⼤⼩；

-Xss每个线程的栈内存，默认1M，⼀般来说是不需要改的。

-Xrs减少JVM对操作系统信号的使⽤。

-Xprof跟踪正运⾏的程序，并将跟踪数据在标准输出输出；适合于开发环境调试。

-Xnoclassgc关闭针对class的gc功能；因为其阻⽌内存回收，所以可能会导致OutOfMemoryError错误，慎⽤；

-Xincgc开启增量gc（默认为关闭）；这有助于减少⻓时间GC时应⽤程序出现的停顿；但由于可能 和应⽤程序并发执⾏，所以会降低

CPU对应⽤的处理能⼒。

-Xloggc:file与-verbose:gc功能类似，只是将每次GC事件的相关情况记录到⼀个⽂件中，⽂件的位 置最好在本地，以避免⽹络的潜在问

题。

三、不稳定参数

这是我们⽇常开发中接触到最多的参数类型。这也是⾮标准化参数，相对来说不稳定，随着JVM版 本的变化可能会发⽣变化，主要⽤于

JVM调优和debug。

不稳定参数以-XX 开头，此类参数的设置很容易引起JVM 性能上的差异，使JVM存在极⼤的不稳定 性。如果此类参数设置合理将⼤

⼤提⾼JVM的性能及稳定性。

不稳定参数分为三类：

• 性能参数：⽤于JVM的性能调优和内存分配控制，如内存⼤⼩的设置；
• 行为参数：⽤于改变JVM的基础⾏为，如GC的⽅式和算法的选择；
• 调试参数：⽤于监控、打印、输出jvm的信息；

不稳定参数语法规则：

布尔类型参数值：

• -XX:+
• -XX:-示例：-XX:+UseG1GC：表示启⽤G1垃圾收集器

数字类型参数值：

• -XX:示例：-XX:MaxGCPauseMillis=500 ：表示设置GC的最⼤停顿时间是500ms

字符串类型参数值：

• -XX:示例：-XX:HeapDumpPath=./dump.core

四、常⽤参数

如以下参数示例

–Xms4g -Xmx4g –Xmn1200m –Xss512k -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=8 -
XX:PermSize=100m -XX:MaxPermSize=256m -XX:MaxTenuringThreshold=15 -
XX:MaxDirectMemorySize=1G -XX:+DisableExplicitGC

上⾯为Java7及以前版本的示例，在Java8中永久代的参数-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize已经失 效。

参数解析：

-Xms4g：初始化堆内存⼤⼩为4GB，ms是memory start的简称，等价于-XX:InitialHeapSize。

-Xmx4g：堆内存最⼤值为4GB，mx是memory max的简称，等价于-XX:MaxHeapSize。

-Xmn1200m：设置年轻代⼤⼩为1200MB。增⼤年轻代后，将会减⼩年⽼代⼤⼩。此值对系统性 能影响较⼤，Sun官⽅推荐配置为整个堆的3/8。

-Xss512k：设置每个线程的堆栈⼤⼩。JDK5.0以后每个线程堆栈⼤⼩为1MB，以前每个线程堆栈 ⼤⼩为256K。应根据应⽤线程所需内存

⼤⼩进⾏调整。在相同物理内存下，减⼩这个值能⽣成更 多的线程。但是操作系统对⼀个进程内的线程数还是有限制的，不能⽆限⽣

成，经验值在3000~5000左右。

-XX:NewRatio=4：设置年轻代（包括Eden和两个Survivor区）与年⽼代的⽐值（除去持久代）。 设置为4，则年轻代与年⽼代所占⽐值为1：4，年轻代占整个堆栈的1/5 -XX:SurvivorRatio=8：设置年轻代中Eden区与Survivor区的⼤⼩⽐值。设置为8，则两个Survivor

区与⼀个Eden区的⽐值为2:8，⼀个Survivor区占整个年轻代的1/10 -XX:PermSize=100m：初始化永久代⼤⼩为100MB。

-XX:MaxPermSize=256m：设置持久代⼤⼩为256MB。

-XX:MaxTenuringThreshold=15：设置垃圾最⼤年龄。如果设置为0的话，则年轻代对象不经过

Survivor区，直接进⼊年⽼代。对于年⽼代⽐较多的应⽤，可以提⾼效率。如果将此值设置为⼀个 较⼤值，则年轻代对象会在Survivor区进⾏多次复制，这样可以增加对象再年轻代的存活时间，增 加在年轻代即被回收的概论。

-XX:MaxDirectMemorySize=1G：直接内存。报java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffer memory异常可以上调这个值。

-XX:+DisableExplicitGC：禁⽌运⾏期显式地调⽤System.gc()来触发fulll GC。

注意: Java RMI的定时GC触发机制可通过配置-Dsun.rmi.dgc.server.gcInterval=86400来控制 触发的时间。

-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=60：⽼年代内存回收阈值，默认值为68。

-XX:ConcGCThreads=4：CMS垃圾回收器并⾏线程线，推荐值为CPU核⼼数。

-XX:ParallelGCThreads=8：新⽣代并⾏收集器的线程数。

-XX:MaxTenuringThreshold=10：设置垃圾最⼤年龄。如果设置为0的话，则年轻代对象不经过

Survivor区，直接进⼊年⽼代。对于年⽼代⽐较多的应⽤，可以提⾼效率。如果将此值设置为⼀个 较⼤值，则年轻代对象会在Survivor区进⾏多次复制，这样可以增加对象再年轻代的存活时间，增 加在年轻代即被回收的概论。

-XX:CMSMaxAbortablePrecleanTime=500：当abortable-preclean预清理阶段执⾏达到这个时间 时就会结束。

更多详细参数说明请参考官⽅⽂档：

Java HotSpot VM Options

新⽣代、⽼⽣代、永久代的参数，如果不进⾏指定，虚拟机会⾃动选择合适的值，同时也会 基于系统的开销⾃动调整。

-XX:+PrintFlagsFinal

Java 6（update 21oder 21之后）版本， HotSpot JVM 提供给了两个新的参数，在JVM启动后，在 命令⾏中可以输出所有XX参数和值。

-XX:+PrintFlagsInitial：查看初始值

-XX:+PrintFlagsFinal：查看最终值（初始值可能被修改掉）

让我们现在就了解⼀下新参数的输出。以 -client 作为参数的 -XX:+ PrintFlagsFinal 的结果是⼀ 个按字⺟排序的590个参数表格（注意，每个release版本参数的数量会不⼀样）

表格的每⼀⾏包括五列，来表示⼀个XX参数。第⼀列表示参数的数据类型，第⼆列是名称，第四列 为值，第五列是参数的类别。

第三列”=”表示第四列是参数的默认值，⽽”:=” 表明了参数被⽤户或者JVM赋值了。

如果我们只想看下所有XX参数的默认值，能够⽤⼀个相关的参数，-XX:+PrintFlagsInitial 。

⽤ - XX:+PrintFlagsInitial , 只是展示了第三列为“=”的数据（也包括那些被设置其他值的参数）。

然⽽，注意当与-XX:+PrintFlagsFinal 对⽐的时候，⼀些参数会丢失，⼤概因为这些参数是动态创建的。

-XX:+PrintCommandLineFlags

让我们看下这个参数，事实上这个参数⾮常有⽤: -XX:+PrintCommandLineFlags 。这个参数让

JVM打印出那些已经被⽤户或者JVM设置过的详细的XX参数的名称和值。

换句话说，它列举出 -XX:+PrintFlagsFinal的结果中第三列有":="的参数。以这种⽅式， 我们可 以⽤-XX:+PrintCommandLineFlags作为

快捷⽅式来查看修改过的参数。看下⾯的例⼦。

现在如果我们每次启动java 程序的时候设置 -XX:+PrintCommandLineFlags 并且输出到⽇志⽂件上，这 样会记录下我们设置的JVM 参数

对应⽤程序性能的影响。

-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction

CMSFullGCsBeforeCompaction 说的是，在上⼀次CMS并发GC执⾏过后，到底还要再执⾏多少次

full GC才会做压缩。默认是0，也就是在默认配置下每次CMS GC顶不住了⽽要转⼊full GC的时候都会 做压缩。

如果把CMSFullGCsBeforeCompaction配置为10，就会让上⾯说的第⼀个条件变成每隔10次 真正的full GC才做⼀次压缩（⽽不是每10

次CMS并发GC就做⼀次压缩，⽬前VM⾥没有这样的参数）。 这会使full GC更少做压缩，也就更容易使CMS的old gen受碎⽚化问题的困

扰。 本来这个参数就是⽤来 配置降低full GC压缩的频率，以期减少某些full GC的暂停时间。CMS回退到full GC时⽤的算法是

marksweep-compact，但compaction是可选的，不做的话碎⽚化会严重些但这次full GC的暂停时间会短 些；这是个取舍。

-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection
 
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=10

两个参数必须同时使⽤才能⽣效。

-XX:HeapDumpPath

堆内存出现OOM的概率是所有内存耗尽异常中最⾼的，出错时的堆内信息对解决问题⾮常有帮 助，所以给JVM设置这个参数

(-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError)，让JVM遇到OOM异常时能 输出堆内信息，并通过（-XX:+HeapDumpPath）

参数设置堆内存溢出快照输出的⽂件地址，这对于 特别是对相隔数⽉才出现的OOM异常尤为重要。

这两个参数通常配套使⽤：

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=./

-XX:OnOutOfMemoryError

-XX:OnOutOfMemoryError="/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_121.jdk/Contents/Home/binjconsole"

表示发⽣OOM后，运⾏jconsole程序。这⾥可以不⽤加“”，因为jconsole.exe路径Program Files含 有空格。 　

利⽤这个参数，我们可以在系统OOM后，⾃定义⼀个脚本，可以⽤来发送邮件告警信息，可以⽤ 来重启系统等等。

XX:InitialCodeCacheSize

JVM⼀个有趣的，但往往被忽视的内存区域是“代码缓存”，它是⽤来存储已编译⽅法⽣成的本地代 码。

代码缓存确实很少引起性能问题，但是⼀旦发⽣其影响可能是毁灭性的。如果代码缓存被占满，

JVM会打印出⼀条警告消息，并切换到interpreted-only 模式：JIT编译器被停⽤，字节码将不再会被编 译成机器码。

因此，应⽤程序将继续运⾏，但运⾏速度会降低⼀个数量级，直到有⼈注意到这个问题。 就像其他内存区域⼀样，我们可以⾃定义代码

缓存的⼤⼩。

相关的参数是-XX:InitialCodeCacheSize 和XX:ReservedCodeCacheSize，它们的参数和上⾯介绍的参数⼀样，都是字节值。

-XX:+UseCodeCacheFlushing

如果代码缓存不断增⻓，例如，因为热部署引起的内存泄漏，那么提⾼代码的缓存⼤⼩只会延缓其 发⽣溢出。为了避免这种情况的发

⽣，我们可以尝试⼀个有趣的新参数：当代码缓存被填满时让JVM放 弃⼀些编译代码。通过使⽤-XX:+UseCodeCacheFlushing 这个参

数，我们⾄少可以避免当代码缓存被 填满的时候JVM切换到interpreted-only 模式。不过，我仍建议尽快解决代码缓存问题发⽣的根本原

因，如找出内存泄漏并修复它。

四、GC⽇志相关参数

设置JVM GC格式⽇志的主要参数包括如下8个：

1. -XX:+PrintGC 输出简要GC⽇志
2. -XX:+PrintGCDetails 输出详细GC⽇志
3. -Xloggc:gc.log 输出GC⽇志到⽂件
4. -XX:+PrintGCTimeStamps 输出GC的时间戳（以JVM启动到当期的总时⻓的时间戳形式）
5. -XX:+PrintGCDateStamps 输出GC的时间戳（以⽇期的形式，如 2020-04- 26T21:53:59.234+0800）
6. -XX:+PrintHeapAtGC 在进⾏GC的前后打印出堆的信息
7. -verbose:gc : 在JDK 8中，-verbose:gc是-XX:+PrintGC⼀个别称，⽇志格式等价与：- XX:+PrintGC。不过在JDK 9中 -XX:+PrintGC被标记为deprecated。
8. -verbose:gc是⼀个标准的选项，-XX:+PrintGC是⼀个实验的选项，建议使⽤-verbose:gc 替代XX:+PrintGC 8. -XX:+PrintReferenceGC 打印年轻代各个引⽤的数量以及时⻓

开启GC⽇志

多种⽅法都能开启GC的⽇志功能，其中包括：使⽤-verbose:gc或-XX:+PrintGC这两个标志中的任 意⼀个能创建基本的GC⽇志（这两个

⽇志标志实际上互为别名，默认情况下的GC⽇志功能是关闭的） 使⽤-XX:+PrintGCDetails标志会创建更详细的GC⽇志

推荐使⽤-XX:+PrintGCDetails标志（这个标志默认情况下也是关闭的）；通常情况下使⽤基本的

GC⽇志很难诊断垃圾回收时发⽣的问题。

开启GC时间提示

除了使⽤详细的GC⽇志，我们还推荐使⽤-XX:+PrintGCTimeStamps或者XX:+PrintGCDateStamps，便于我们更精确地判断⼏次GC操作

之间的时间。这两个参数之间的差别在 于时间戳是相对于0（依据JVM启动的时间）的值，⽽⽇期戳（date stamp）是实际的⽇期字符

串。由 于⽇期戳需要进⾏格式化，所以它的效率可能会受轻微的影响，不过这种操作并不频繁，它造成的影响 也很难被我们感知。

指定GC⽇志路径

默认情况下GC⽇志直接输出到标准输出，不过使⽤-Xloggc:filename标志也能修改输出到某个⽂ 件。除⾮显式地使⽤-PrintGCDetails标

志，否则使⽤-Xloggc会⾃动地开启基本⽇志模式。 使⽤⽇志循环（Log rotation）标志可以限制保存在GC⽇志中的数据量； 对于需要⻓

时间运⾏的服务器⽽⾔，这是⼀个⾮常有⽤的标志，否则累积⼏个⽉的数据很可能会耗尽服 务器的磁盘。

开启⽇志滚动输出

通过-XX:+UseGCLogfileRotation -XX:NumberOfGCLogfiles=N -XX:GCLogfileSize=N标志可以控制 ⽇志⽂件的循环。

默认情况下，UseGCLogfileRotation标志是关闭的。它负责打开或关闭GC⽇志滚动记录功能的。 要求必须设置 -Xloggc参数 开启

UseGCLogfileRotation标志后，默认的⽂件数⽬是0（意味着不作任何限制），默认的⽇志⽂件⼤ ⼩是0（同样也是不作任何限制）。

因此，为了让⽇志循环功能真正⽣效，我们必须为所有这些标志设定值。 需要注意的是：

The size of the log file at which point the log will be rotated, must be >= 8K. 设置滚动⽇志⽂件 的⼤⼩，必须⼤于8k。 当前写⽇志⽂

件⼤⼩超过该参数值时，⽇志将写⼊下⼀个⽂件 设置滚动⽇志⽂件的个数，必须⼤于等于1

必须设置 -Xloggc 参数

开启语句

-XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps 
-Xloggc:/home/hadoop/gc.log 
-XX:+UseGCLogFileRotation 
-XX:NumberOfGCLogFiles=10 -XX:GCLogFileSize=512k

其他有用参数

-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime 打印GC造成应⽤暂停的时间

-XX:+PrintTenuringDistribution 在每次新⽣代 young GC时,输出幸存区中对象的年龄分布

日志含义

五、其他实用参数