面试必问之JVM常用参数
概述
面试必问系列。
参数分类
- 标准参数：
-，功能和输出的参数都很稳定，在将来的 JVM 版本中很可能不会改变。用java或java -help命令输出所有的标准参数 - 非标准参数：
-X，在将来的版本中可能会改变。可用java -X来检索，不保证所有参数都可以被检索出来 - 非Stable参数：
-XX，种类多，对于布尔类型参数，+表示激活，-表示未激活，注销；非布尔值参数，先写参数名称，然后使用=赋值：-XX:=
常用参数
JVM提供的参数多达几百个，随着JDK版本的迭代，有些参数会被废弃，并且会加入新的参数。参数之间也有依赖关系，即某个参数的开启（生效）需要依赖另一个参数的生效。参数有很多，不可能全部都了解，学习常用的参数即可。
查看当前JVM的默认参数的命令行：java -XX:+PrintCommandLineFlags -version
我的笔记本的输出：
-XX:InitialHeapSize=266555008 -XX:MaxHeapSize=4264880128 -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:-UseLargePagesIndividualAllocation -XX:+UseParallelGC
java version "1.8.0_65"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_65-b17)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.65-b01, mixed mode)
查看当前JVM支持的参数的命令行：java -XX:+PrintFlagsFinal -version
我的笔记本的输出（有删减）：
[Global flags]
intx AliasLevel = 3 {C2 product}
bool BackgroundCompilation = true {pd product}
intx CMSAbortablePrecleanWaitMillis = 100 {manageable}
intx FenceInstruction = 0 {ARCH product}
intx InteriorEntryAlignment = 16 {C2 pd product}
bool LIRFillDelaySlots = false {C1 pd product}
bool PrintHeapAtGC = false {product rw}
bool UseCompressedClassPointers := true {lp64_product}
bool ZeroTLAB = false {product}
输出的每一行表示一个XX参数，包括五列：
- 第一列：参数的数据类型，有：uintx、intx、bool、ccstr、double、ccstrlist
- 第二列：名称
- 第三列：
=表示第四列是参数的默认值，而:=表明参数被用户或JVM赋值 - 第四列：值
- 第五列是参数的类别，manageable表示可以动态修改的参数
命令行：java -XX:+PrintFlagsInitial，用于查看参数的初始值（默认值），输出与java -XX:+PrintFlagsFinal -version输出仅第三列不完全一致。
另外，可以指定参数-XX:+UnlockExperimentalVMOptions和-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions来解锁任何额外的隐藏参数：
输入命令：java -server -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep experimental
输出（有删减）：
bool AggressiveUnboxing = false {C2 experimental}
intx PredictedLoadedClassCount = 0 {experimental}
intx RTMAbortRatio = 50 {ARCH experimental}
输入命令：java -server -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintFlagsFinal -version | find "diagnostic"
输出（有删减）：
bool BindCMSThreadToCPU = false {diagnostic}
bool C1PatchInvokeDynamic = true {C1 diagnostic}
堆、栈、元空间
-Xms：初始堆大小，等价于-XX:InitialHeapSize
-Xmx：最大堆大小，等价于-XX:MaxHeapSize
初始值为JVM启动是向操作系统申请的内存大小(malloc)，最大值表示，当使用的内存超过初始值后扩容的最大值。JVM配置多少内存并不是说启动后就会占用多少物理内存，因为操作系统的内存分配是惰性的。对于已申请的内存虽然会分配地址空间，但并不会直接占用物理内存，真正使用时才会映射到实际的物理内存。
-Xmn：设置年轻代大小，相当于同时配置-XX:NewSize和-XX:MaxNewSize为同一值，单位默认是字节（不加单位时），一般都会加单位
-XX:NewSize=n：设置年轻代大小（for JDK 1.3/1.4）
-XX:MaxNewSize：设置年轻代最大值（for JDK 1.3/1.4）
-XX:NewRatio=n：默认值为2，设置年轻代和年老代的比值（除去持久代）。如n=3表示年轻代和年老代比值为1：3，年轻代占整个年轻代年老代和的1/4，-Xmn优先级大于-XX:NewRatio。老年代大小无法直接设置，只能通过堆大小+分配比例进行调整，新生代和老年代大小计算方式为：
NewSize = HeapSize / NewRatio + 1
OldSize = (HeapSize / NewRatio + 1 ) * NewRatio
-XX:SurvivorRatio=n：这个比例在Parallel Scavenge（新生代并行回收器，JDK5以后的默认新生代回收器）回收器下是动态的，运行时会出现Eden/Survivor比例和配置的不同。默认值为8，年轻代中Eden区与两个Survivor区的比值。Survivor区有两个。如n=3表示Eden：3 Survivor：2，一个Survivor区占整个年轻代的1/5。计算方式：
SurvivorSize(1) = YoungGenerationSize / (2 + SurvivorRatio)
EdenSize = YoungGenerationSize / (2 + SurvivorRatio) * SurvivorRatio
-XX:PretenureSizeThreshold：当创建的对象超过指定大小时，直接把对象分配在老年代。
-XX:MaxTenuringThreshold：设定对象在Survivor复制的最大年龄阈值，超过阈值转移到老年代
永久代（PermGen，持久代）两个配置参数：
-XX:PermSize：设置永久代的初始大小，如果超出该大小，则会触发垃圾回收。此选项在JDK 8中已弃用，并由-XX:MetaspaceSize选项取代。
-XX:MaxPermSize：设置永久代的最大值，默认是64M
对于永久代，如果动态生成很多class的话，就很可能出现<java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space错误>，因为永久代空间配置有限。最典型的场景是，在web开发比较多jsp页面的时候。JDK8之后，方法区存在于元空间（Metaspace）。物理内存不再与堆连续，而是直接存在于本地内存中，理论上机器内存有多大，元空间就有多大。
此选项在JDK 8中已弃用，并由-XX:MaxMetaspaceSize选项取代。
-Xss：每个线程的堆栈大小
-XX:MetaspaceSize：初始空间大小，达到该值就会触发垃圾收集进行类型卸载，同时GC会对该值进行调整：如果释放大量的空间，就适当降低该值；如果释放很少的空间，则在不超过MaxMetaspaceSize时，适当提高该值。默认大小取决于平台。
-XX:MaxMetaspaceSize：设置可以分配给Metaspace的最大本机内存，默认是没有大小限制的。应用程序的Metaspace量取决于应用程序本身，其他正在运行的应用程序以及系统上可用的内存量
-XX:MinMetaspaceFreeRatio：在GC后，最小的Metaspace剩余空间容量的百分比，减少为分配空间所导致的垃圾收集
-XX:MaxMetaspaceFreeRatio：在GC后，最大的Metaspace剩余空间容量的百分比，减少为释放空间所导致的垃圾收集
GC
设置使用何种GC：
-XX:+UseSerialGC：设置串行收集器-XX:+UseParallelGC：设置并行收集器，等价于-XX:+UseParallelOldGC-XX:+UseParalledlOldGC：设置并行年老代收集器-XX:+UseConcMarkSweepGC：设置CMS收集器-XX:+UseG1GC：使用G1收集器
一般都并行GC，常用参数
-XX:ParallelGCThreads=n：设置并行收集器年轻代收集方式为并行收集时，使用的CPU数，并行收集线程数-XX:MaxGCPauseMillis=n：设置并行收集最大的暂停时间（如果到这个时间，GC依然没有回收完，也会停止回收）-XX:GCTimeRatio=n：设置垃圾回收时间占程序运行时间的百分比，公式为：1/(1+n)-XX:+CMSIncrementalMode：设置为增量模式，适用于单CPU
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=5：由于并发收集器不对内存空间进行压缩、整理，所以运行一段时间以后会产生碎片，使得运行效率降低。此值设置运行5次GC以后对内存空间进行压缩、整理。
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：打开对年老代的压缩。可能会影响性能，但可以消除碎片
打印GC回收过程的日志信息，不要用-XX:+UseGCLogFileRotation、-XX:NumberOfGCLogFiles=5、-XX:GCLogFileSize=20M，会丢失旧的日志文件，而且重启会覆盖当前日志文件。
-XX:+PrintGC-XX:+PrintGCDetails：依赖于PrintGC-XX:+PrintGCTimeStamps：依赖于PrintGC-Xloggc:/home/GCEASY/gc-%t.log
-XX:MAXTenuringThrehold：每个对象都有一个计数器，每次进行YGC时，都会 +1。通过此参数可以配置当计数器的值到达某个阈值时，对象就会从新生代移送至老年代。
-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent：启动并发GC周期时堆内存使用占比，G1用它来触发并发GC周期，基于整个堆的使用率，而不只是某一代内存的使用比。值为 0 则表示一直执行GC循环，默认值45。
-XX:G1HeapWastePercent：允许的浪费堆空间的占比，默认是10%，如果并发标记可回收的空间小于10%，则不会触发MixedGC。
-XX:ConcGCThreads=n：并发垃圾收集器使用的线程数量，默认值随JVM运行的平台不同而不同
-XX:G1MixedGCLiveThresholdPercent=65：混合垃圾回收周期中要包括的旧区域设置占用率阈值，默认占用率为65%
-XX:G1MixedGCCountTarget=8：设置标记周期完成后，对存活数据上限为 G1MixedGCLIveThresholdPercent 的旧区域执行混合垃圾回收的目标次数默认8次混合垃圾回收，混合回收的目标是要控制在此目标次数以内
-XX:G1OldCSetRegionThresholdPercent=1：描述Mixed GC时，Old Region被加入到CSet中。默认情况下，G1只把10%的Old Region加入到CSet中。
-XX:PrintTenuringDistribution：打印tenuring年龄信息，
PrintHeapAtGC：一般都是false，即关闭。
JMX
-Djava.net.preferIPv4Stack=true
-Dcom.sun.management.jmxremote
-Djava.rmi.server.hostname={hostname}
-Dcom.sun.management.jmxremote.port={port}
-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false
其他
打印ClassLoader日志（所有类加载/卸载信息）
-XX:+TraceClassLoading
-XX:+TraceClassUnloading
OOM时Dump内存
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:HeapDumpPath=/data/heap-dump.hprof
OOM时执行脚本（比如重启）
-XX:OnOutOfMemoryError=/scripts/restart-myapp.sh
禁止系统System.gc()，防止手动误触发FGC造成问题
-XX:+DisableExplicitGC
查看TLAB空间的使用情况
-XX:+PrintTLAB
打印JIT时间
-XX:-CITime
方法被编译时打印相关信息
-XX:-PrintCompilation
设置Integer缓存区间，默认值128，表示[-127, 128]
-XX:AutoBoxCacheMax=256
若-XX:+PrintCompilation不能输出详细的信息，开启此参数把扩展的编译输出到hotspot.log文件。需解锁实验性功能。
+LogCompilation
由于与吞吐量关系密切，PS收集器也经常称为吞吐量优先收集器。-XX:+UseAdaptiveSizePolicy是一个开关参数，当这个参数打开之后，就不需要手工指定新生代的大小（-Xmn）、Eden与Survivor区的比例（-XX:SurvivorRatio）、晋升老年代对象年龄（-XX:PretenureSizeThreshold）等细节参数，VM会根据当前系统的运行情况收集性能监控信息，动态调整这些参数以提供最合适的停顿时间或者最大的吞吐量，这种调节方式称为GC自适应的调节策略（GC Ergonomics）。使用PS收集器配合自适应调节策略，把内存管理的调优任务交给虚拟机去完成将是一个不错的选择。只需要把基本的内存数据设置好（如-Xmx设置最大堆），然后使用MaxGCPauseMillis参数（更关注最大停顿时间）或GCTimeRatio （更关注吞吐量）参数给虚拟机设立一个优化目标，那具体细节参数的调节工作就由虚拟机完成。自适应调节策略也是Parallel Scavenge收集器与ParNew收集器的一个重要区别。
新生代使用ParNew，老年代使用Serial Old
-XX:+UseParNewGC（在Java8中已弃用，在Java9中已删除）
最佳实践
下面是一些缺省的写法
JDK7
JAVA_MEM_OPTS="-server -Xmx2g -Xms2g -Xmn256m -XX:PermSize=128m -Xss256k -XX:+DisableExplicitGC -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+CMSParallelRemarkEnabled -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:LargePageSizeInBytes=128m -XX:+UseFastAccessorMethods -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70"
JAVA_DEBUG_OPTS="-XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:/home/GCEASY/gc-%t.log -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/crashes/my-heap-dump.hprof -XX:OnOutOfMemoryError=/scripts/restart-myapp.sh"
JDK8
JAVA_MEM_OPTS="-server -Xmx2g -Xms2g -Xmn256m -XX:MetaspaceSize=256m -Xss1024m -XX:+DisableExplicitGC -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+CMSParallelRemarkEnabled -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:LargePageSizeInBytes=128m -XX:+UseFastAccessorMethods -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70"
JAVA_DEBUG_OPTS="-XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:/home/GCEASY/gc-%t.log -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/crashes/my-heap-dump.hprof -XX:OnOutOfMemoryError=/scripts/restart-myapp.sh"
JDK8中已经支持G1。G1为用户的应用程序的提供一个低GC延时和大内存GC的解决方案，适用于大内存场景（官方推荐堆6G以上）。如果程序正在使用CMS或ParallelOld垃圾回收器，并具有以下一个或多个特征，则可以考虑升级为G1：
- Full GC持续时间太长或太频繁
- 对象分配率或年轻代升级老年代很频繁
- 垃圾收集时间或压缩暂停（超过0.5至1秒）时间过长
PS：如果正在使用CMS或ParallelOld收集器，并且程序没有遇到长时间的垃圾收集暂停，那么就不需要升级到G1。
动态修改参数
不是所有的参数都可以动态修改，查看哪些参数可动态修改：
java -XX:+PrintFlagsFinal | grep manageable
