JVM优化一：JVM参数

秒速五厘米 2023-03-13 06:57 53阅读 0赞

*  JVM优化一：参数
    
    #### 1、JVM优化 ####
    
    对于普通开发人员来说,JVM调优是个陌生的话题.毕竟,大家平常的工作中,基本上就是只负责代码的开发,甚至有的只是负责某个应用中某一功能的开发.
    
    不过呢,虽然现在工作上遇不到,但是万一遇到的时候,别人不会,你会呢?所以,还是要可以学一下的
    
    为什么JVM要优化?简单来说是为了让我们开发的应用使用起来更稳定,跟顺畅.更直白点的话,就是JVM的资源是有限的,而应用产生的数据是无限的.我们需要将无限的数据放到有限的容器中.所以,我们就需要对有限的资源进行优化.
    
    #### 2、JVM的运行参数 ####
    
    ##### 2.1 三种参数类型 #####
    
    标准参数
    
        -help
        -version
    
    \-X参数
    
        -Xint
        -Xcomp
    
    \-XX参数
    
        -XX:newSize
        -XX:+UseSerialGC
    
    ##### 2.2 标准参数 #####
    
    JVM的标准参数，一般都是很稳定的，在未来的JVM版本中不会改变，可以使用java -help检索出所有的标准参数。
    
        java -help
        用法: java [-options] class [args...]
                   (执行类)
           或  java [-options] -jar jarfile [args...]
                   (执行 jar 文件)
        其中选项包括:
            -d32          使用 32 位数据模型 (如果可用)
            -d64          使用 64 位数据模型 (如果可用)
            -server       选择 "server" VM
                          默认 VM 是 server.
        
            -cp <目录和 zip/jar 文件的类搜索路径>
            -classpath <目录和 zip/jar 文件的类搜索路径>
                          用 ; 分隔的目录, JAR 档案
                          和 ZIP 档案列表, 用于搜索类文件。
            -D<名称>=<值>
                          设置系统属性
            -verbose:[class|gc|jni]
                          启用详细输出
            -version      输出产品版本并退出
            -version:<值>
                          警告: 此功能已过时, 将在
                          未来发行版中删除。
                          需要指定的版本才能运行
            -showversion  输出产品版本并继续
            -jre-restrict-search | -no-jre-restrict-search
                          警告: 此功能已过时, 将在
                          未来发行版中删除。
                          在版本搜索中包括/排除用户专用 JRE
            -? -help      输出此帮助消息
            -X            输出非标准选项的帮助
            -ea[:<packagename>...|:<classname>]
            -enableassertions[:<packagename>...|:<classname>]
                          按指定的粒度启用断言
            -da[:<packagename>...|:<classname>]
            -disableassertions[:<packagename>...|:<classname>]
                          禁用具有指定粒度的断言
            -esa | -enablesystemassertions
                          启用系统断言
            -dsa | -disablesystemassertions
                          禁用系统断言
            -agentlib:<libname>[=<选项>]
                          加载本机代理库 <libname>, 例如 -agentlib:hprof
                          另请参阅 -agentlib:jdwp=help 和 -agentlib:hprof=help
            -agentpath:<pathname>[=<选项>]
                          按完整路径名加载本机代理库
            -javaagent:<jarpath>[=<选项>]
                          加载 Java 编程语言代理, 请参阅 java.lang.instrument
            -splash:<imagepath>
                          使用指定的图像显示启动屏幕
        有关详细信息, 请参阅 http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/documentation/index.html。

###### 2.2.1 demo ######

#查看java版本
    $ java -version
    java version "1.8.0_251"
    Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_251-b08)
    Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.251-b08, mixed mode)
    
    
    #运行java
    public class JVMTest1 { 
    
    	public static void main(String[] args) { 
    		// TODO Auto-generated method stub
    		String str=System.getProperty("str");
    		if(str==null) { 
    			System.out.println("no str");
    		}else { 
    			System.out.println("str="+str);
    		}
    	}
    }
    
    $ javac JVMTest1.java
    $ java JVMTest1
    no str
    #-D设置参数
    $ java -Dstr=helloworld JVMTest1
    str=helloworld

###### 2.2.2 -server与-client ######

我们可以通过运行:java -version来查看jvm默认工作在什么模式。

Java HotSpot™ 64-Bit **Server** VM (build 25.251-b08, mixed mode)

$ java -version
    java version "1.8.0_251"
    Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_251-b08)
    Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.251-b08, mixed mode)

JVM在client模式默认-Xms是1M，-Xmx是64M；JVM在Server模式默认-Xms是128M，-Xmx是1024M。

也就是说Server VM的初始堆空间会大一些，默认使用的是并行垃圾回收器，启动慢但运行快。  
Client VM的初始堆空间比Server 的小，使用串行的垃圾回收器，启动快但运行慢。

JVM在启动时，选择何种模式，可通过 jvm.cfg 中的配置查看：

#32位的虚拟机在%JAVA_HOME%/jre/lib/i386/jvm.cfg
    #64位的虚拟机在%JAVA_HOME%/jre/lib/amd64/jvm.cfg

#32位系统
    -client KNOWN  
    -server KNOWN  
    -hotspot ALIASED_TO -client  
    
    #默认使用的是client，如果要更改，前两行换位置，
    #不过，32位的系统中，并不是觉得的会默认是client，当没有指定固定的参数时，虚拟机在启动时会根据机器配置是否有2G的内存和2个CPU进行选择，如果符合，则是server模式。不过，在windows系统中，不管机器配置如何，默认始终是client

#64位
    -server KNOWN
    -client IGNORE
    
    #client 模式后面对应参数为 IGNORE，表示不支持。无法切换
    #也就是说，在64位操作系统中，只有server模式

##### 2.3 -X参数 #####

jvm的-X参数是非标准参数，在不同版本的JVM中，参数可能会有所不同，可以通过java -X查看非标准参数。

#java 8的-X参数
    $ java -X
        -Xmixed           混合模式执行 (默认)
        -Xint             仅解释模式执行
        -Xbootclasspath:<用 ; 分隔的目录和 zip/jar 文件>
                          设置搜索路径以引导类和资源
        -Xbootclasspath/a:<用 ; 分隔的目录和 zip/jar 文件>
                          附加在引导类路径末尾
        -Xbootclasspath/p:<用 ; 分隔的目录和 zip/jar 文件>
                          置于引导类路径之前
        -Xdiag            显示附加诊断消息
        -Xnoclassgc       禁用类垃圾收集
        -Xincgc           启用增量垃圾收集
        -Xloggc:<file>    将 GC 状态记录在文件中 (带时间戳)
        -Xbatch           禁用后台编译
        -Xms<size>        设置初始 Java 堆大小
        -Xmx<size>        设置最大 Java 堆大小
        -Xss<size>        设置 Java 线程堆栈大小
        -Xprof            输出 cpu 配置文件数据
        -Xfuture          启用最严格的检查, 预期将来的默认值
        -Xrs              减少 Java/VM 对操作系统信号的使用 (请参阅文档)
        -Xcheck:jni       对 JNI 函数执行其他检查
        -Xshare:off       不尝试使用共享类数据
        -Xshare:auto      在可能的情况下使用共享类数据 (默认)
        -Xshare:on        要求使用共享类数据, 否则将失败。
        -XshowSettings    显示所有设置并继续
        -XshowSettings:all
                          显示所有设置并继续
        -XshowSettings:vm 显示所有与 vm 相关的设置并继续
        -XshowSettings:properties
                          显示所有属性设置并继续
        -XshowSettings:locale
                          显示所有与区域设置相关的设置并继续
    
    -X 选项是非标准选项, 如有更改, 恕不另行通知。

###### 2.3.1 -Xint、-Xcomp、-Xmixed ######

1）在解释模式（interpreted mode）下，-Xint标记会强制JVM执行所有的字节码，当然这会降低运行速度，通常低10倍或更多。（编译比较快，运行比较慢）

2）-Xcomp参数与它（-Xint）正好相反，JVM在第一次使用时会把所有的字节码编译成本地代码，从而带来最大程度的优化。

然而，很多应用在使用-Xcomp也会有一些性能损失，当然这比使用-Xint损失的少，原因是-Xcomp没有让JVM启用JIT编译器的全部功能。JIT编译器可以对是否需要编译做判断，如果所有代码都进行编译的话，对于一些只执行一次的代码就没有意义了。

3）-Xmixed是混合模式，将解释模式与编译模式进行混合使用，由jvm自己决定，这是jvm默认的模式，也是推荐使用的模式。

demo：

public class JVMTest1 { 
    
    	public static void main(String[] args) { 
    		// TODO Auto-generated method stub
    		long startTime=System.currentTimeMillis();   //获取开始时间
    		System.out.println("开始时间:"+startTime);
    		String str=System.getProperty("str");
    		if(str==null) { 
    			System.out.println("没有参数");
    		}else { 
    			System.out.println("str="+str);
    		}
    		long endTime=System.currentTimeMillis(); //获取结束时间
    		System.out.println("结束时间:"+endTime);
    		System.out.println("花费时间=： "+(endTime-startTime)+"ms");
    	}
    }

#编译
    $ javac -encoding utf-8 JVMTest1.java
    
    #解释模式
    $ java -showversion -Xint JVMTest1
    java version "1.8.0_251"
    Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_251-b08)
    Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.251-b08, interpreted mode)
    
    开始时间:1589274130291
    没有参数
    结束时间:1589274130291
    花费时间=： 0ms
    
    #编译模式
    $ java -showversion -Xcomp JVMTest1
    java version "1.8.0_251"
    Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_251-b08)
    Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.251-b08, compiled mode)
    
    开始时间:1589274390686
    没有参数
    结束时间:1589274390693
    花费时间=： 7ms
    
    #在首次运行，编译模式比解释模式费时，但是长时间的运行的话，情况会相反
    
    
    
    #混合模式 默认是混合模式
    
    $ java -showversion  JVMTest1
    java version "1.8.0_251"
    Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_251-b08)
    Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.251-b08, mixed mode)
    
    开始时间:1589274437196
    没有参数
    结束时间:1589274437196
    花费时间=： 0ms

##### 2.4 -XX参数 #####

\-XX参数也是非标准参数，主要用于jvm的调优和debug操作。  
\-XX参数的使用有2种方式，一种是boolean类型，一种是非boolean类型：

*  boolean类型
    
    格式：-XX:\[±\] 表示启用或禁用属性
    
    如：-XX:+DisableExplicitGC 表示禁用手动调用gc操作，也就是说调用System.gc()无效
 *  非boolean类型  
    格式：-XX:= 表示属性的值为  
    如：-XX:NewRatio=1 表示新生代和老年代的比值

##### 2.5 -Xms与-Xmx参数 #####

\-Xms与-Xmx分别是设置jvm的堆内存的初始大小和最大大小。  
\-Xmx2048m：等价于-XX:MaxHeapSize，设置JVM最大堆内存为2048M。  
\-Xms512m：等价于-XX:InitialHeapSize，设置JVM初始堆内存为512M。

$ java -Xms512m -Xmx2048m JVMTest1
    开始时间:1589275403516
    没有参数
    结束时间:1589275403516
    花费时间=： 0ms

#### 2.6 查看jvm的运行参数 ####

有些时候我们需要查看jvm的运行参数，这个需求可能会存在2种情况：

*  第一，运行java命令时打印出运行参数；
 *  第二，查看正在运行的java进程的参数；
    
    2.6.1、运行java命令时打印参数
    
    运行java命令时打印参数，需要添加-XX:+PrintFlagsFinal参数即可。

$ java -XX:+PrintFlagsFinal -version
    [Global flags]
         intx ActiveProcessorCount                      = -1                                  { product}
        uintx AdaptiveSizeDecrementScaleFactor          = 4                                   { product}
        uintx AdaptiveSizeMajorGCDecayTimeScale         = 10                                  { product}
        uintx AdaptiveSizePausePolicy                   = 0                                   { product}
        uintx AdaptiveSizePolicyCollectionCostMargin    = 50                                  { product}
        uintx AdaptiveSizePolicyInitializingSteps       = 20                                  { product}
        uintx AdaptiveSizePolicyOutputInterval          = 0                                   { product}
        uintx AdaptiveSizePolicyWeight                  = 10                                  { product}
        uintx AdaptiveSizeThroughPutPolicy              = 0                                   { product}
        uintx AdaptiveTimeWeight                        = 25                                  { product}
         bool AdjustConcurrency                         = false                               { product}
         bool AggressiveHeap                            = false                               { product}
         bool AggressiveOpts                            = false                               { product}
         
         
        #参数有boolean类型和数字类型，值的操作符是=或:=，分别代表默认值和被修改的值。
        java -XX:+PrintFlagsFinal -XX:+VerifySharedSpaces -version
               { product}
         bool VerifySharedSpaces                       := true                                { product}

##### 2.6.2 查看正在运行的jvm参数 #####

如果想要查看正在运行的jvm就需要借助于jinfo命令查看。

#通过jps 或者 jps -l 查看java进程
    #查看某一参数的值，用法：jinfo -flag <参数名> <进程id>