面向 Java 开发人员的 JVM 参数指南

男娘i 2023-09-30 20:26 14阅读 0赞

![c4c3a4ac39290ff21e2eccae02e19d8f.jpeg][]

> 通过理解和使用 JVM 以及 JVM 参数，开发人员和最终用户都可以诊断故障并且提高 Java 应用程序的性能。

当你在编写源代码时，你是在编写人类可以阅读的代码。在将代码编译成机器语言之前，计算机无法执行它。机器语言是一个通用术语，指的是特定机器所需的任意数量的语言。通常，如果你在 Linux 上编译代码，它只能 Linux 上运行；如果你在 Windows 上编译代码，它就只在 Windows 上运行。但是，Java 是不同的，它并不以真实的机器为目标，而是面向 Java 虚拟机Java Virtual Machine（JVM）。因此，它可以在任何机器上运行。

Java 源代码被编译成字节码bytecode，然后由安装在计算机上的 JVM 运行。JVM 是一个执行引擎，但我们通常不会直接与它交互。它在后台静默运行，替我们处理 Java 字节码。大多数人不需要考虑，甚至也不需要知道 JVM。但是，了解它的工作原理是对我们来说是非常有用的，因为这会有助于我们调试和优化 Java 代码。例如：

*  在生产环境中，你发现已经部署的应用程序可能需要提升性能。
 *  如果你写的应用程序出错了，开发人员和最终用户都可以选择对问题进行调试。
 *  如果你想了解关于 JDK（即 Java 开发工具包Java Development Kit，用于开发/运行 Java 应用程序）的详细信息，你可以通过查询 JVM 来获取。

本文介绍了一些基础的 JVM 参数，希望在这些场景中可以提供帮助。

![c7aa70824442e923822eb83d544e0fc5.jpeg][]

（图源：Jayashree Huttanagoudar，CC BY-SA 4.0）

####  ####

JVM、JDK 和 JRE 有什么不同？

Java 有许多 J 开头的缩略词，包括 JVM、JDK 和 JRE。

*  Java 开发工具包Java Development Kit（JDK）可供需要在代码中使用开发库的程序员使用。
 *  Java 运行时环境Java Runtime Environment（JRE）可供想运行 Java 应用程序的人使用。
 *  Java 虚拟机Java Virtual Machine（JVM）是运行 Java 字节码的组件。

JDK 同时包含 JRE 和 JVM，但有些 Java 发行版提供了包含 JRE（包括 JVM）的替代下载。

![93190df7aa97da082cd04a7efa653f70.jpeg][]

（图源：Jayashree Huttanagoudar，CC BY-SA 4.0）

Java 是开源的，因此，许多不同的公司都会构建和发行他们自己的 JDK 发行版。你可以在系统上安装多个 JDK，这会对你参与或者运行不同的 Java 项目时很有帮助，因为其中一些项目可能使用旧版本的 JDK。

你可以使用 alternatives命令，来查看 Linux 系统上的 JDK 列表：

$ alternatives --config java There are 2 programs that provide java. Selection Command ----------------------------------------------- \*+ 1 java-11-openjdk.x86\_64 (/usr/lib/jvm/java-11-openjdk-11.0.13.0.8-2.fc35.x86\_64/bin/java) 2 java-1.8.0-openjdk.x86\_64 (/usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk-1.8.0.312.b07-2.fc35.x86\_64/jre/bin/java) Enter to keep the current selection\[+\], or type selection number:

如果想要在可用的 JDK 之间进行切换，请再次执行该命令：

$ sudo alternatives --config java

或者可以使用 SDKMan，它可以下载、更新和管理系统中的所有 JDK。

####  ####

什么是 JVM 调优？

JVM 调优指的是，通过调整 JVM 参数，来提高 Java 应用程序性能的过程，它还有助于诊断应用程序的故障。

通常情况下，在调试之前需要考虑以下几点：

*  成本：有时改进运行代码的硬件可以提高应用程序的性能。这可能看起来像是在“作弊”，但请考虑你愿意花多少时间调整 JVM 参数。有时应用程序需要更多的内存来执行所需的功能，而这点是任何软件技术都无法改变的。
 *  期望结果：长期来看，稳定性比性能更重要。如果你的调优对稳定性产生了影响，那么谨慎地选择你的调优参数可能会更好。
 *  底层问题：有时，问题可能是主机操作系统的底层问题。那么，在调整 JVM 之前，请确保 JVM 平台按预期工作。
 *  内存泄漏：如果你在使用垃圾回收（GC）调优参数，那么，应用程序代码中很可能会存在需要修复的内存泄漏。

####  ####

参数类型

JVM 参数可以分为以下三类：标准参数、非标准参数和高级选项。

####  ####

标准参数

所有的 JVM 实现都支持标准参数，在终端执行 java命令来查看标准参数列表：

$ java Usage: java \[options\]

这些是所有 JVM 都会包含的标准参数，你可以像使用任何 命令行选项一样安全地使用它们。例如，要验证配置的命令选项，创建 VM 并加载主类而不执行主类，请使用：

$ java --dry-run

####  ####

非标准参数

非标准选项以 -X开头。这些是通用的，并且特定于 JVM 的特定实现。要列出这些参数，请输入：

$ java -X -Xbatch disable background compilation -Xbootclasspath/a:

在这些参数可能会不经通知就发生变化。而且，并非所有 JVM 实现都支持这些参数。

微软构建的 JVM 可能与 RedHat 构建的 JVM 有不同的参数，诸如此类。

要获取详细的 JVM 版本信息，请使用如下命令：

$ java -Xinternalversion --version OpenJDK 64-Bit Server VM (11.0.13+8) for linux-amd64 JRE (11.0.13+8), built on Nov 8 2021 00:00:00 by "mockbuild" with gcc 11.2.1 20210728 (Red Hat 11.2.1-1)

要获取这些属性设置，请使用：

$ java -XshowSettings:properties --version

####  ####

高级选项

这些参数不是随意使用的，而是用于调整 Hotspot VM 的特定区域。这些参数可能会发生变化，并且不能保证得到所有 JVM 实现的支持。

这些参数以 -XX开头。如需列出参数列表，使用如下命令：

$ java -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintFlagsFinal -version

例如，需要跟踪类的加载，那么使用下面的命令：

$ java -XX:+TraceClassLoading Hello

在 Hello.java中：

public class Hello \{ public static void main(String\[\] args) \{ System.out.println("Inside Hello World!"); \} \}

另一个可能会面临的问题是 OOM（内存超出Out Of Memory）错误，它发生的时候可能没有太多的调试信息。为了解决这个问题，使用调试参数 -XX:+ HeapDumpOnOutOfMemoryError，它可以创建一个带有调试信息的.hprof文件。

// TestClass.java import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class TestClass \{ public static void main(String\[\] args) \{ List

$ Javac TestClass.java $ java -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -Xms10m -Xmx1g TestClass java.lang.OutOfMemoryError: java heap space Dumping heap to java\_pid444496.hprof ... Heap dump file created \[1018925828 bytes in 1.442 secs\] Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: java heap space at TestClass.main(TestClass.Java:8)

有一些工具可以查看这个.hprof文件以了解问题所在。

####  ####

总结

通过了解和使用 JVM 以及 JVM 参数，开发人员和终端用户都可以诊断故障并提高 Java 应用程序的性能。下次使用 Java 时，请花点时间看看有哪些参数可以用吧！

[c4c3a4ac39290ff21e2eccae02e19d8f.jpeg]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/c4c3a4ac39290ff21e2eccae02e19d8f.jpeg
[c7aa70824442e923822eb83d544e0fc5.jpeg]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/c7aa70824442e923822eb83d544e0fc5.jpeg
[93190df7aa97da082cd04a7efa653f70.jpeg]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/93190df7aa97da082cd04a7efa653f70.jpeg