JVM 启动参数详解

java命令用于启动JVM虚拟机。Java启动参数分为3种:

1. 标准参数: 所有的JVM实现都必须实现这些参数的功能，而且向后兼容。JVM的标准参数都是以”-“开头。
2. 非标准参数: 默认JVM(HotSpot虚拟机)实现这些参数的功能，但是并不保证所有jvm实现都满足，且不保证向后兼容.JVM的非标准参数都是以”-x“开头。
3. 非stable参数：此类参数通常具有特定的系统要求，并且可能需要对系统配置参数的特权访问。各个jvm实现会有所不同，将来可能会随时取消，需要慎重使用。JVM的非stable参数都是以”-xx“开头。

JVM 标准参数

查看参数方式: java -help 或者是java -?。以下是JVM标准参数的详细介绍:

1. -server: 选择使用 Java HotSpot Server VM³。特点是启动速度比较慢，但运行时性能和内存管理效率很高，适用于生产环境。在具有64位能力的jdk环境下将默认启用该模式，而忽略-client参数。

Architecture	OS	Default client VM	if server-class, server VM;otherwise, client VM	Default server VM
SPARC 32-bit	Solaris		X
i586	Solaris		X
i586	Linux		X
i586	Microsoft Windows	X
SPARC 64-bit	Solaris	—		X
AMD64	Solaris	—		X
AMD64	Linux	—		X
AMD64	Microsoft Windows	—		X

X = default VM
— = client VM not provided for this platform

1. -client: 选择使用 Java HotSpot Client VM。设置jvm使用client模式，特点是启动速度比较快，但运行时性能和内存管理效率不高。在具有64位能力的jdk环境下将忽略-client参数。
2. -agentlib：libname[=options]: 用于装载本机代理库；其中libname为本地代理库文件名，默认搜索路径为环境变量PATH中的路径，options为传给本地库启动时的参数，多个参数之间用逗号分隔。在Windows平台上jvm搜索本地库名为libname.dll的文件，在linux上jvm搜索本地库名为libname.so的文件，搜索路径环境变量在不同系统上有所不同，比如Solaries上就默认搜索LD_LIBRARY_PATH。
   • 比如：-agentlib:hprof ; 用来获取jvm的运行情况，包括CPU、内存、线程等的运行数据，并可输出到指定文件中。每隔 20 毫秒获取一次示例 CPU 信息，堆栈深度为 3：-agentlib:hprof=cpu=samples,interval=20,depth=3
   • 加载 Java 调试线路协议 （JDWP） 库并侦听端口 8000 上的套接字连接，从而在主类加载之前挂起 JVM：-agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,address=8000
   • 详细信息，请参阅以下内容：
     • java.lang.instrument软件包描述⁴
     • JVM Tools Interface guide ⁵
3. -agentpath:pathname[=options]: 按全路径装载本地代理库，不再搜索PATH中的路径；其他功能和agentlib相同。
4. -Dproperty=value: 设置系统属性名/值对，运行在此jvm之上的应用程序可用 System.getProperty("property")得到value的值。如果value中有空格，则需要用双引号将该值括起来-Dfoo="foo bar"。
5. -disableassertions[:[packagename]...|:classname] 或者 -da[:[packagename]...|:classname]: 禁用断言。默认所有包都禁用。当不带参数时，会关闭所有包和类的断言(注意系统class除外)。如果参数是包名带有...，那么会禁用指定包和所有子包的断言。如果参数只有...,那么会禁用当前工作目录下包的所有断言，如果参数是某个类型，那么会禁用当前类的断言。
6. -disablesystemassertions 或 -dsa: 禁用所有系统类(没有对应的classLoader)的断言。
7. -enableassertions[:[packagename]...|:classname] 或-ea[:[packagename]...|:classname]: 开启断言。默认所有断言是关闭的。当不带参数时，会开启所有包和类的断言(注意系统class除外)。如果参数是包名带有...，那么会开启指定包和所有子包的断言。如果参数只有...,那么会开启当前工作目录下包的所有断言，如果参数是某个类型，那么会开启当前类的断言。
8. -enablesystemassertions或-esa: 开启所有系统类(没有对应的classLoader)的断言。
9. -jar filename: 执行封装在 JAR 文件中的程序。filename参数是 JAR 文件的名称，jar里面manifest文件中的 Main-Class:classname属性定义了程序的入口类。使用该选项时，指定的 JAR 文件是所有用户类的源，其他类路径设置将被忽略。如果当前Jar包还有其他外部依赖。需要在manifest文件中添加Class-Path: baz.jar属性，来定义classpath。
10. -javaagent:jarpath[=options]加载指定的 Java agent。参考 java.lang.instrument软件包描述⁴。
11. -classpath classpath或者-cp classpath告知jvm类搜索目录名、jar文档名、zip文档名，之间用分号;分隔；使用-classpath后jvm将不再使用CLASSPATH中的类搜索路径，如果-classpath和CLASSPATH都没有设置，则jvm使用当前路径(.)作为类搜索路径。jvm搜索类的方式和顺序为：Bootstrap，Extension，User。
    • Bootstrap中的路径是jvm自带的jar或zip文件，jvm首先搜索这些包文件，用System.getProperty(“sun.boot.class.path”)可得到搜索路径。
    • Extension是位于JRE_HOME/lib/ext目录下的jar文件，jvm在搜索完Bootstrap后就搜索该目录下的jar文件，用System.getProperty(“java.ext.dirs”)可得到搜索路径。
    • User搜索顺序为当前路径.、CLASSPATH、-classpath，jvm最后搜索这些目录，用System.getProperty(“java.class.path”)可得到搜索路径。
12. -verbose:class: 打印类加载信息
13. -verbose:gc: 打印GC信息
14. -verbose:jni: 打印JNI本地方法调用信息。

JVM非标准参数

通过java -X可以输出非标准参数列表.非标准参数又称为扩展参数:

• -Xint: 设置jvm以解释模式运行，所有的字节码将被直接执行，而不会编译成本地码。
• -Xbatch:关闭后台代码编译，强制在前台编译，编译完成之后才能进行代码执行；默认情况下，jvm在后台进行编译，若没有编译完成，则前台运行代码时以解释模式运行。
• -Xbootclasspath:bootclasspath: 让jvm从指定路径（可以是分号分隔的目录、jar、或者zip）中加载bootclass，用来替换jdk的rt.jar；若非必要，一般不会用到；
• -Xbootclasspath/a:path: 将指定路径的所有文件追加到默认bootstrap路径中；
• -Xbootclasspath/p:path:让jvm优先于bootstrap默认路径加载指定路径的所有文件；
• -Xcheck:jni: 对JNI函数进行附加check；此时jvm将校验传递给JNI函数参数的合法性，在本地代码中遇到非法数据时，jmv将报一个致命错误而终止；使用该参数后将造成性能下降，请慎用。
• -Xfuture: 让jvm对类文件执行严格的格式检查（默认jvm不进行严格格式检查），以符合类文件格式规范，推荐开发人员使用该参数。
• -Xmixed: 混合模式执行（默认）.用解释器执行所有字节码，但热方法除外，热方法被编译为本机代码。
• -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）；这有助于减少长时间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。若与verbose命令同时出现在命令行中，则以-Xloggc为准。
• -Xmn: 设置年轻代的初始和最大大小。建议将年轻代的规模保持在整体堆大小的一半到四分之一之间.
• -Xms: 指定jvm堆的初始大小，默认为物理内存的1/64，最小为1M；可以指定单位，比如k、m，若不指定，则默认为字节。如果未设置此选项，则初始大小将设置为为老年代和年轻代分的大小之和。可以使用选项-Xmn-XX:NewSize设置年轻代的堆的初始大小。注意，-Xms-XX:InitalHeapSize选项还可用于设置初始堆大小。如果它出现在命令行之后，则初始堆大小将设置为用-Xms-XX:InitalHeapSize指定的值。
• -Xmx: 指定jvm堆的最大值，默认为物理内存的1/4或者1G，最小为2M；单位与-Xms一致。对于服务器部署，-Xms和-Xmx通常设置为相同的值。该选项等效于-Xmx-XX:MaxHeapSize.
• -Xss: 设置单个线程栈的大小，一般默认为512k。
• -Xprof: 输出 cpu 配置文件数据，不要在生产系统中使用。
• -Xcomp: 强制在第一次调用时编译方法。默认情况下，客户端VM执行 1，000 次解释型方法调用，服务器VM执行10000次解释型方法调用，虚拟机会即时编译方法。指定该选项将禁用解释方法调用，从而以牺牲效率为代价来提高编译性能。还可以在编译之前使用该选项-XX:CompileThreshold 修改解释方法调用的触发次数。
• -Xrs: 减少jvm对操作系统信号（signals）的使用，该参数从1.3.1开始有效；从jdk1.3.0开始，jvm允许程序在关闭之前还可以执行一些代码（比如关闭数据库的连接池），即使jvm被突然终止；jvm关闭工具通过监控控制台的相关事件而满足以上的功能；更确切的说，通知在关闭工具执行之前，先注册控制台的控制handler，然后对CTRL_C_EVENT, CTRL_CLOSE_EVENT, CTRL_LOGOFF_EVENT, and CTRL_SHUTDOWN_EVENT这几类事件直接返回true。JVM 使用类似的机制来实现转储线程堆栈的功能以进行调试。CTRL_BREAK_EVENT 用于执行线程转储。但如果jvm以服务的形式在后台运行（比如servlet引擎），他能接收CTRL_LOGOFF_EVENT事件，但此时并不需要初始化关闭程序；为了避免类似冲突的再次出现，从jdk1.3.1开始提供-Xrs参数；当此参数被设置之后，jvm将不接收控制台的控制handler，也就是说他不监控和处理CTRL_C_EVENT, CTRL_CLOSE_EVENT, CTRL_LOGOFF_EVENT, or CTRL_SHUTDOWN_EVENT事件。指定-Xrs有两个后果：Ctrl + Break 线程转储不可用。用户代码负责唤起关闭hook，例如，在 JVM 终止时调用。System.exit().

JVM非Stable参数

设置参数的方法如下：

• -XX:+<option> 启用选项
• -XX:-<option>不启用选项
• -XX:<option>=<number>
• -XX:<option>=<string>

打印参数的几个参数设置:

参数	描述
-XX:+PrintFlagsInitial	该命令可以查看所有JVM参数启动的初始值
-XX:+PrintFlagsFinal	该参数会打印所有的系统参数的值
-XX:+PrintCommandLineFlags	该参数打印传递给虚拟机的显式和隐式参数。
-XX:+PrintVMOptions	该参数表示程序运行时，打印虚拟机接受到的命令行显式参数。

由于非State参数非常的多，因此这里就不列出所有参数进行讲解。只介绍我们比较常用的。

解锁参数

参数	默认值	描述
-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions	默认关闭	解锁用于统计JVM的选项，关闭时，统计选项不可用
-XX:+UnlockExperimentalVMOptions	默认关闭	开启实现性选项

内存参数

参数	默认值	描述
-XX:MaxPermSize	默认 64M	设置永久代大小(JDK8)失效
-XX:MaxMetaspaceSize	无限制	元空间的最大本地内存
-XX:+UseTLAB	server模式默认开启	优先在本地线程缓冲区中分配对象，避免分配内存时的锁定过程
-XX:UseLargePages	默认开启	大内存分页
-XX:LargePageSizeInBytes	默认4M	内存页的大小不可设置过大，会影响Perm的大小，-XX:LargePageSizeInBytes=128m，需要OS支持
-XX:MaxDirectMemorySize	默认与-Xmx一致	直接内存大小
-XX:FieldsAllocationStyle	默认1	对象内存分布中的实例数据区域的存储顺序:0 - 引用在原始类型前面, 然后依次是longs/doubles, ints, shorts/chars, bytes, 最后是填充字段, 以满足要求, 1 -引用在原始类型后面, 2 - JVM在布局时会尽量使父类对象和子对象挨在一起
-XX:+CompactFieldstrue	默认开启	由于HotSpot在分配对象实例数据时相同大小的字段总是被分配到一起存储，在满足这个条件下因此父类中定义的变量会出现在子类之前，开启此参数那子类中较小的变量也允许插入父类变量的空隙中，以节省一点空间
-XX:+UseCondCardMark	默认false	是否开启JVM卡表条件判断，尽量减少伪共享带来的性能损耗

GC参数

参数	默认值	描述
-XX:+DisableExplicitGC	关闭	忽略System.gc()方法触发的垃圾收集
-XX:+ScavengeBeforeFullGC	默认:开启	Full GC前触发一次Minor GC
-XX:GCTimeRatio	默认:99	GC时间占总时间的比列，默认值为99，即允许1%(计算公式1/(1+N))的GC时间
-XX:MaxGCPauseMillis	默认无	设置GC的最大停顿时间，这是一个软性目标，JVM会尽量达到，垃圾收集停顿时间缩短可能导致频繁回收
-XX:+UseGCOverheadLimit	默认:开启	禁止GC过程无限制执行，如果98%的时间花在GC上但是小于2%的堆空间被回收，直接抛出OutOfMemory异常
-XX:MaxHeapFreeRatio	默认:70	当Xmx比Xms值大时，堆可以动态收缩和扩展，这个参数控制当堆空闲大于指定值时自动收缩
-XX:MinHeapFreeRatio	默认:40	当Xmx比Xms值大时，堆可以动态收缩和扩展，这个参数控制当堆空闲小于指定值时自动扩展
-XX:GCPauseIntervalMillis	默认0	设置GC的间隔时间
-XX:ConcGCThreads	默认依赖JVM的CPU核数	并发GC线程数量
-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent	默认45%	启动GC的堆空间占用比例(整个堆，而不是某个年代)

GC 垃圾回收器

参数	默认值	描述
-XX:+UseSerialGC	Client模式默认开启，其他模式默认关闭	Jvm运行在Client模式下的默认值，打开此开关后，使用Serial + Serial Old的收集器组合进行内存回收
-XX:+UseParNewGC	默认关闭	打开此开关后，使用ParNew + Serial Old的收集器进行垃圾回收
-XX:+UseConcMarkSweepGC	默认关闭	使用ParNew + CMS + Serial Old的收集器组合进行内存回收，Serial Old作为CMS出现”Concurrent Mode Failure”失败后的后备收集器使用。
-XX:+UseParallelGC	Server模式默认开启，其他模式关闭	Jvm运行在Server模式下的默认值，打开此开关后，使用Parallel Scavenge + Serial Old的收集器组合进行回收
-XX:+UseParallelOldGC	默认关闭	使用Parallel Scavenge + Parallel Old的收集器组合进行回收
-XX:+UseG1GC	默认关闭	启用G1垃圾收集器

GC分代参数

参数	默认值	描述
-XX:NewSize	建议是堆的1/4到1/2	新生代的初始大小
-XX:NewRatio	默认是2	新生代（Eden + 2*S）与老年代（不包括永久区）的比值
-XX:SurvivorRatio	默认:8	新生代中Eden区域与Survivor区域的容量比值，默认为8，代表Eden:Subrvivor = 8:1
-XX:PretenureSizeThreshold	默认:无	直接晋升到老年代对象的大小，设置这个参数后，大于这个参数的对象将直接在老年代分配
-XX:MaxTenuringThreshold	默认:15	晋升到老年代的对象年龄，每次Minor GC之后，年龄就加1，当超过这个参数的值时进入老年代
-XX:UseAdaptiveSizePolicy	默认开启	动态调整java堆中各个区域的大小以及进入老年代的年龄
-XX:+HandlePromotionFailure	JDK1.5及以前默认关闭,1.6默认开启	是否允许新生代收集担保，进行一次minor gc后, 另一块Survivor空间不足时，将直接会在老年代中保留

垃圾回收器选项

参数	默认值	描述
-XX:+ExplicitGCInvokesConcurrent	关闭	当收到System.gc()提交的垃圾收集申请时，使用CMS收集器回收
-XX:ParallelGCThreads	少于或等于8个cpu时，默认为cpu数量，多于8个时比cpu数量值小	设置并行GC进行内存回收的线程数，同样适用于CMS
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction	JDK5及之前默认为68%，JDK6之后调整为92%	设置CMS收集器在老年代空间被使用多少后触发垃圾收集，默认值为68%，(近似值)，如果频繁发生SerialOld卡顿，应该调小
-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly	默认关闭	与XX:CMSInitiatingOccupancyFraction配合使用，只是用设定的回收阈值,如果不指定,JVM仅在第一次使用设定值,后续则自动调整。
-XX:+CMSPrecleaningEnabled	默认true	开启CMS并发预清理
-XX:CMSScheduleRemarkEdenSizeThreshold	默认为2M	CMS可取消并发预处理阶段开启条件
-XX:CMSMaxAbortablePrecleanLoops	默认为0	CMS可取消并发预处理阶段取消条件（循环次数）
-XX:CMSMaxAbortablePrecleanTime	默认5000毫秒	CMS可取消并发预处理阶段取消条件（最长执行时间）
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection	默认:开启	由于CMS收集器会产生碎片，此参数设置在垃圾收集器后是否需要一次内存碎片整理过程
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction	默认0	设置CMS收集器在进行若干次垃圾收集后再进行一次内存碎片整理过程，通常与UseCMSCompactAtFullCollection参数一起使用
-XX:+CMSParallelRemarkEnabled	默认开启	用户开启CMS remark阶段采用多线程的方式进行重新标记
-XX:+CMSClassUnloadingEnabled	默认启用	使用并发标记扫描（CMS）垃圾收集器时，启用类卸载。
-XX:CMSInitiatingPermOccupancyFraction	无默认，需要0~100	达到什么比例时进行Perm回收，JDK 8中不推荐使用此选项
-XX:G1HeapRegionSize	默认值由堆动态决定	G1分区大小, 例如-XX:G1HeapRegionSize=16m，随着size增加，垃圾的存活时间更长，GC间隔更长，但每次GC的时间也会更长
-XX:G1NewSizePercent	默认为5%	实验性配置，新生代最小比例
-XX:G1MaxNewSizePercent	默认为60%	实验性配置，新生代最大比例
-XX:G1ReservePercent	默认10，需要0~50	在G1管理的老年代里预留的空闲内存，保证新生代对象晋升到老年代的时候有足够空间，避免老年代内存都满了，新生代有对象要进入老年代没有充足内存

即时编译

参数	默认值	描述
-XX:CompileThreshold	client模式默认1500，server默认10000	触发方法即时编译的阈值
-XX:OnStackReplacePercentage	Client默认值是933，server默认140	OSR比率，OSR即时编译阈值计算公式的参数之一
-XX:ReservedCodeCacheSize	默认32M	即时编译器编译代码的缓存最大值

多线程参数

参数	默认值	描述
-XX:+UseFastAccessorMethods	默认开启	频繁反射时，生成字节码来加速
-XX:UseSpinning	1.6默认开启，1.5默认关闭	开启自旋锁
-XX:PreBlockSpin	默认:10	自旋锁默认自旋次数
-XX:UseThreadPriorities	默认开启	使用本地线程优先级
-XX:UseBaisedLocking	默认开启	开启偏向锁

性能参数

参数	默认值	描述
-XX:AggressiveOpts	1.6默认开启，1.5关闭	使用激进的优化特性
-XX:StringCache	默认开启	字符串缓存
-XX:+MaxFDLimit	开启	最大化文件描述符的数量限制
-XX:ThreadStackSize	-	设置线程栈大小，若为0则使用系统默认值，默认单位bytes
-XX:+DoEscapeAnalysis	默认true	开启逃逸分析
-XX:+EliminateAllocations	默认true	开启标量替换
-XX:+EliminateLocks	默认true	开启同步消除

验证参数

参数	默认值	描述
-XX:+FailOverToOldVerifier	默认关闭，1.6引入	当新类型检查程序失败时，将转移到旧的验证程序。
-XX:+RelaxAccessControlCheck	默认开启	在验证程序中放松访问控制检查。

调试参数

参数	描述
-XX:+PrintGC	输出GC日志
-XX:+PrintGCDetails	输出GC的详细日志
-XX:+PrintGCTimeStamps	输出GC的时间戳（以基准时间的形式）
-XX:+PrintGCDateStamps	输出GC的时间戳（以日期的形式，如2013-05-04T21:53:59.234+0800）
-XX:+PrintHeapAtGC	在进行GC的前后打印出堆的信息
-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime	输出GC造成应用暂停的时间
-XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime	打印每次垃圾回收前，程序未中断的执行时间
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError	发生OOM的时候自动dump堆栈方便分析
-XX:+PrintTenuringDistribution	显示在survivor空间里面有效的对象的岁数情况,在每一个岁数上面，对象的存活的数量，以及其增减情况
-XX:OnOutOfMemoryError	发生内存溢出异常时，执行的命令
-XX:OnError	发生Error异常时，执行的命令
-XX:+TraceClassLoading	查看类加载信息
-XX:+TraceClassUnLoading	查看类卸载信息
-XX:+TraceLoaderConstraints	跟踪类加载器约束的相关信息
-XX:+TraceClassResolution	跟踪常量池
-XX:+TraceClassLoadingPreorder	跟踪被引用到的所有类的加载信息
-XX:+PrintCompilation	当一个方法被编译时打印相关信息
-XX:+PrintClassHistogram	遇到Ctrl-Break后打印类实例的柱状信息，与jmap -histo功能相同
-XX:+PrintConcurrentLocks	遇到Ctrl-Break后打印并发锁的相关信息，与jstack -l功能相同
-XX:+CITime	打印消耗在JIT编译的时间

java相关信息

# 显示系统配置
java -XshowSettings:system -version

# 显示JVM 设置。
java -XshowSettings:vm -version

# 显示与系统属性相关的设置。
java -XshowSettings:properties -version

# 显示区域设置
java -XshowSettings:locale -version

# 显示所有设置
java -XshowSettings:all -version

# 打印所有jvm 配置
java -XX:+PrintFlagsFinal -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -version

参考

• [1] Java7 HotSpot VM Options

• [2] Java8 java命令官方文档

• [3] Java8 默认虚拟机

• [4] java.lang.instrument软件包描述

• [5] JVM Tools Interface guide

• [6] JVMOptionsExplorer 网站

• [7] Java Platform, Standard Edition HotSpot Virtual Machine Garbage Collection Tuning Guide