1、为什么要进行JVM优化？
在本地开发环境中我们很少会遇到需要对jvm进行优化的需求，但是到了生产环境，我们
可能将有下面的需求：
- 运行的应用 “卡住了”，日志不输出，程序没有反应
- 服务器的 CPU负载突然升高
- 在多线程应用下，如何分配线程的数量？
。。。。。
对jvm优化分析解决在生产环境中所遇到的各种“棘手”的问题。
在jvm中有很多的参数可以进行设置，这样可以让jvm在各种环境中都能够高效的运行。绝大部分的参数保持默认即可。
注：使用的jdk版本为1.8。
2、三种参数类型
jvm的参数类型分为三类，分别是：
标准参数：
- -help
- -version
-X 参数 （非标准参数）：
- -Xint
- -Xcomp
-XX 参数（使用率较高）：
- -XX:newSize
- -XX:+UseSerialGC
3、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。
[root@node01 ~]# 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,
因为您是在服务器类计算机上运行。
‐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3.1、实战
实战1：查看jvm版本
[root@node01 ~]# java ‐version
java version "1.8.0_141"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_141‐b15)
Java HotSpot(TM) 64‐Bit Server VM (build 25.141‐b15, mixed mode)
# ‐showversion参数是表示，先打印版本信息，再执行后面的命令，在调试时非常有用，
后面会使用到。实战2：通过-D设置系统属性参数
public class TestJVM {
public static void main(String[] args) {
String str = System.getProperty("str");
if (str == null) {
System.out.println("testJVM");
} else {
System.out.println(str);
}
}
}进行编译、测试：
#编译
[root@node01 test]# javac TestJVM.java
#测试
[root@node01 test]# java TestJVM
testJVM
[root@node01 test]# java ‐Dstr=123 TestJVM
1233.2、-server与-client参数
可以通过-server或-client设置jvm的运行参数。
- 它们的区别是 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，启动慢运行快。
- Client VM 相对来讲会保守一些，初始堆空间会小一些，使用串行的垃圾回收器，它的目标是为了让JVM的启动速度更快，但运行速度会比Serverm模式慢些。
- JVM 在启动的时候会根据硬件和操作系统自动选择使用Server还是Client类型的JVM。
- 32 位操作系统
- 如果是 Windows系统，不论硬件配置如何，都默认使用Client类型的JVM。
- 如果是其他操作系统上，机器配置有 2GB以上的内存同时有2个以上CPU的话默认使用server模式，否则使用client模式。
- 64 位操作系统
- 只有 server类型，不支持client类型。
测试：
[root@node01 test]# java ‐client ‐showversion TestJVM
java version "1.8.0_141"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_141‐b15)
Java HotSpot(TM) 64‐Bit Server VM (build 25.141‐b15, mixed mode)
testJVM
[root@node01 test]# java ‐server ‐showversion TestJVM
java version "1.8.0_141"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_141‐b15)
Java HotSpot(TM) 64‐Bit Server VM (build 25.141‐b15, mixed mode)
itcast
#由于机器是64位系统，所以不支持client模式4、-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。
[root@node01 test]# 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。4.1、-Xint、-Xcomp、-Xmixed
- 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。
- -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。
- -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。
示例：强制设置运行模式：
#强制设置为解释模式
[root@node01 test]# java ‐showversion ‐Xint TestJVM
java version "1.8.0_141"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_141‐b15)Java HotSpot(TM) 64‐Bit Server VM (build 25.141‐b15, interpreted mode)
testJVM
#强制设置为编译模式
[root@node01 test]# java ‐showversion ‐Xcomp TestJVM
java version "1.8.0_141"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_141‐b15)
Java HotSpot(TM) 64‐Bit Server VM (build 25.141‐b15, compiled mode)
testJVM
#注意：编译模式下，第一次执行会比解释模式下执行慢一些，注意观察。
#默认的混合模式
[root@node01 test]# java ‐showversion TestJVM
java version "1.8.0_141"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_141‐b15)
Java HotSpot(TM) 64‐Bit Server VM (build 25.141‐b15, mixed mode)
testJVM5、-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:[+-]
- 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:
- 如： -XX:NewRatio=1 表示新生代和老年代的比值
- 用法：
[root@node01 test]# java ‐showversion ‐XX:+DisableExplicitGC TestJVM
java version "1.8.0_141"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_141‐b15)
Java HotSpot(TM) 64‐Bit Server VM (build 25.141‐b15, mixed mode)
testJVM6、-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。
适当的调整jvm的内存大小，可以充分利用服务器资源，让程序跑的更快。
示例：
[root@node01 test]# java ‐Xms512m ‐Xmx2048m TestJVM
testJVM7、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：
- 运行 java命令时打印出运行参数；
- 查看正在运行的java进程的参数；
7.1、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。
[root@node01 test]# java ‐XX:+PrintFlagsFinal ‐version
[Global flags]
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 AggressiveOpts = false
{product}
intx AliasLevel = 3
{C2 product}
bool AlignVector = true
{C2 product}
intx AllocateInstancePrefetchLines = 1
{product}
intx AllocatePrefetchDistance = 256
{product}
intx AllocatePrefetchInstr = 0
{product}
…………………………略…………………………………………
bool UseXmmI2D = false
{ARCH product}
bool UseXmmI2F = false
{ARCH product}
bool UseXmmLoadAndClearUpper = true
{ARCH product}
bool UseXmmRegToRegMoveAll = true
{ARCH product}
bool VMThreadHintNoPreempt = false
{product}
intx VMThreadPriority = ‐1
{product}
intx VMThreadStackSize = 1024
{pd product}
intx ValueMapInitialSize = 11
{C1 product}
intx ValueMapMaxLoopSize = 8
{C1 product}
intx ValueSearchLimit = 1000
{C2 product}
bool VerifyMergedCPBytecodes = true
{product}
bool VerifySharedSpaces = false
{product}
intx WorkAroundNPTLTimedWaitHang = 1
{product}
uintx YoungGenerationSizeIncrement = 20
{product}
uintx YoungGenerationSizeSupplement = 80
{product}
uintx YoungGenerationSizeSupplementDecay = 8
{product}
uintx YoungPLABSize = 4096
{product}
bool ZeroTLAB = false
{product}
intx hashCode = 5
{product}
java version "1.8.0_141"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_141‐b15)
Java HotSpot(TM) 64‐Bit Server VM (build 25.141‐b15, mixed mode)由上述的信息可以看出，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。
示例：
java ‐XX:+PrintFlagsFinal ‐XX:+VerifySharedSpaces ‐version
intx ValueMapInitialSize = 11
{C1 product}
intx ValueMapMaxLoopSize = 8
{C1 product}
intx ValueSearchLimit = 1000
{C2 product}
bool VerifyMergedCPBytecodes = true
{product}
bool VerifySharedSpaces := true
{product}
intx WorkAroundNPTLTimedWaitHang = 1
{product}
uintx YoungGenerationSizeIncrement = 20
{product}
uintx YoungGenerationSizeSupplement = 80
{product}
uintx YoungGenerationSizeSupplementDecay = 8
{product}
uintx YoungPLABSize = 4096
{product}
bool ZeroTLAB = false
{product}
intx hashCode = 5
{product}
java version "1.8.0_141"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_141‐b15)
Java HotSpot(TM) 64‐Bit Server VM (build 25.141‐b15, mixed mode)
#可以看到VerifySharedSpaces这个参数已经被修改了。7.2、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。
首先，启动一个 tomcat用于测试，来观察下运行的jvm参数。
cd /tmp/
rz 上传
tar ‐xvf apache‐tomcat‐7.0.57.tar.gz
cd apache‐tomcat‐7.0.57
cd bin/
./startup.sh
#http://192.168.40.133:8080/ 进行访问#查看所有的参数，用法：jinfo ‐flags <进程id>
#通过jps 或者 jps ‐l 查看java进程
[root@node01 bin]# jps
6346 Jps
6219 Bootstrap
[root@node01 bin]# jps ‐l
6358 sun.tools.jps.Jps
6219 org.apache.catalina.startup.Bootstrap
[root@node01 bin]#
[root@node01 bin]# jinfo ‐flags 6219
Attaching to process ID 6219, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.141‐b15
Non‐default VM flags: ‐XX:CICompilerCount=2 ‐XX:InitialHeapSize=31457280
‐XX:MaxHeapSize=488636416 ‐XX:MaxNewSize=162529280 ‐
XX:MinHeapDeltaBytes=524288 ‐XX:NewSize=10485760 ‐XX:OldSize=20971520 ‐
XX:+UseCompressedClassPointers ‐XX:+UseCompressedOops ‐
XX:+UseFastUnorderedTimeStamps ‐XX:+UseParallelGC
Command line: ‐Djava.util.logging.config.file=/tmp/apache‐tomcat‐
7.0.57/conf/logging.properties ‐
Djava.util.logging.manager=org.apache.juli.ClassLoaderLogManager ‐
Djava.endorsed.dirs=/tmp/apache‐tomcat‐7.0.57/endorsed ‐
Dcatalina.base=/tmp/apache‐tomcat‐7.0.57 ‐Dcatalina.home=/tmp/apache‐
tomcat‐7.0.57 ‐Djava.io.tmpdir=/tmp/apache‐tomcat‐7.0.57/temp
#查看某一参数的值，用法：jinfo ‐flag <参数名> <进程id>
[root@node01 bin]# jinfo ‐flag MaxHeapSize 6219
‐XX:MaxHeapSize=488636416