熟悉JVM参数对于系统调优是非常重要的。比如一个高流量的延迟的电子交易平台，它要求的响应时间都是毫秒级的。要获得适合的参数组合需要大量的分析和不断地尝试，更依赖交易系统的特性。

本帖将主要讲解JVM的运行时参数的分类及其使用方式。

1、JVM参数选项类型

JVM参数总体上来说分为三大类，分别是标准参数选项、非标准参数选项和非稳定参数选项，下面分别详细介绍三大参数类型。

1.1、标准参数选项

所有的JVM都必须实现标准参数的功能，而且向后兼容。标准参数是相对比较稳定的参数，后续版本基本不会发生变化，参数以“-”开头，例如大家常见的“-version”参数就是标准参数。获取标准参数的命令是在终端输入“java”或者“java -help”命令即可，获取结果如下表所示：

需要注意的是HotSpot虚拟机的两种模式，分别是Server和Client，分别通过-server和-client模式设置。

在32位Windows系统上，默认使用Client类型的JVM。要想使用Server模式，则机器配置至少有2个以上的CPU和2GB以上的物理内存。Client模式适用于对内存要求较小的桌面应用程序，默认使用Serial串行垃圾收集器。

64位机器上只支持Server模式的JVM，适用于需要大内存的应用程序，默认使用并行垃圾收集器。

1.2、非标准参数选项

我们知道JVM可以有不同的生产厂商，非标准参数的意思是并不保证所有JVM都对非标准参数进行实现，即只能被部分JVM识别且不保证向后兼容，功能相对来说也是比较稳定的，但是后续版本有可能会变更，参数以“-X”开头。可以用java -X来检索非标准参数，不能保证所有参数都可以被检索出来，例如其中就没有-Xcomp。下表列出了常见的非标准参数。

特别注意的是-Xint参数表示禁用JIT，所有的字节码都被解释执行，这个模式下系统启动最快，但是执行效率最低。-Xcomp表示JVM采用编译模式，代码执行很快，但是启动会比较慢。-Xmixed表示JVM采用混合模式，启动速度较快，让JIT根据程序运行的情况，对热点代码实行检测和编译。

虽然-Xms、-Xmx和-Xss三个参数归属于-X参数选项，但是这三个参数的执行效果分别等同于非稳定参数中的-XX:InitialHeapSize、-XX:MaxHeapSize和-XX:ThreadStackSize。

1.3、非稳定参数选项

非稳定参数选项以-XX开头，也属于非标准参数，相对不稳定，在JVM中是不健壮的，也可能会突然直接取消某项参数，主要用于JVM调优和调试。但是这些参数中有很多参数对于JVM调优很有用处，所以也是使用最多的参数选项。

-XX参数又分为布尔类型参数和非布尔类型参数。布尔类型的格式为-XX:+/-,-XX:+表示启用option,-XX:-表示禁用option。例如-XX:+UseParallelGC表示开启ParallelGC垃圾收集器，-XX:-UseParallelGC表示关闭ParallelGC垃圾收集器，有些参数是默认开启的，调优的时候可以考虑关闭某些参数。

非布尔类型的参数也可以理解为Key-Value型的参数，可以分为数值类型和非数值类型。数值类型格式为-XX:=,number可以带上单位（k、K表示千字节，m、M表示兆，或者使用更大的内存单位g、G），例如-XX:NewSize=1024m表示设置新生代初始大小为1024MB。非数值类型格式为-XX:=，例如-XX:HeapDumpPath=/usr/local/heapdump.hprof用来指定heap转存文件的存储路径。

通过“java -XX:+PrintFlagsFinal”命令可以查看所有的-XX参数，如下图所示，篇幅原因截取部分截图。

上图最后一列参数的取值有多种，如下所示：

• (1)product表示该类型参数是官方支持的，属于JVM内部选项。
• (2)rw表示可动态写入。
• (3)C1表示Client JIT编译器。
• (4)C2表示Server JIT编译器。
• (5)pd表示平台独立。
• (6)lp64表示仅支持64位JVM。
• (7)manageable表示可以运行时修改。
• (8)diagnostic表示用于JVM调试。
• (9)experimental表示非官方支持的参数。

默认不包含diagnostic和experimental两种类型，想要包含该类型的参数可以配合参数-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions和-XX:+UnlockExperimentalVMOptions使用，例如java-XX:+PrintFlagsFinal -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions命令结果如下（部分结果），包含了diagnostic类型的参数。同理可以添加-XX:+UnlockExperimentalVMOptions参数用于包含experimental类型的参数，不再演示。

2、添加JVM参数的方式

在工作中经常需要配置JVM参数，一般有以下几种方式：

1、IDEA界面配置
鼠标右键选中目标工程，选择“Run”→“Edit Configurations”选项，选中要添加JVM参数的Application，然后在Configuration里面的VM options中输入想要添加的JVM参数即可，如下图所示，例如填入-Xmx256m，这样就可以设置运行时最大内存为256MB。

2、通过java命令配置
通过java命令运行class或者jar包的时候也可以添加JVM参数，一般多用于工程测试，如下所示：

     //运行jar包时添加JVM参数
     java -Xms128m -Xmx256m -jar demo.jar
     //运行类的字节码文件时添加JVM参数
     java -Xms128m -Xmx256m 类名

3、通过web服务器配置
Linux系统下可以在tomcat/bin/catalina.sh中添加如下JVM配置。

     JAVA_OPTS="-Xms512M -Xmx1024M"

Windows系统下可以在catalina.bat中添加如下配置。

     set"JAVA_OPTS=-Xms512M -Xmx1024M"

4、通过jinfo命令配置

3、常用JVM参数选项

JVM参数选项那么多，在工作中有很多参数是很少用到的，这里汇总了几大常用的参数分类，如下所示：

(1)输出设置的-XX参数以及参数值的参数选项如下表所示：

(2)堆、栈、方法区等内存大小设置的参数选项如下表所示：

(3)OutOfMemory相关的参数选项如下表所示：

-XX:OnOutOfMemoryError表示当发生内存溢出的时候，还可以让JVM调用任一个shell脚本。大多数时候，内存溢出并不会导致整个应用都挂掉，但是最好还是把应用重启一下，因为一旦发生了内存溢出，可能会让应用处于一种不稳定的状态，一个不稳定的应用可能会提供错误的响应。例如使用以下命令：

     -XX:OnOutOfMemoryError=/opt/Server/restart.sh

当给JVM传递上述参数的时候，如果发生了内存溢出，JVM会调用/opt/Server/restart.sh这个脚本，在这个脚本中可以去用优雅的办法来重启应用。restart.sh脚本如下所示。

(4)垃圾收集器相关的参数选项因垃圾收集器的不同而不同，关于垃圾收集器的分类以及配合使用。使用-XX:+PrintCommandLineFlags查看命令行相关参数，从中可以查看到当前系统使用的垃圾收集器，也可以使用命令行指令jinfo查看。

Serial收集器作为HotSpot中Client模式下的默认新生代垃圾收集器。Serial Old收集器是运行在Client模式下默认的老年代的垃圾收集器。-XX:+UseSerialGC参数可以指定新生代和老年代都使用串行收集器，表示新生代用Serial GC，且老年代用Serial Old收集器。可以获得最高的单线程收集效率。现在已经很少使用Serial收集器了。

ParNew收集器可以使用-XX:+UseParNewGC参数指定。它表示新生代使用并行收集器，不影响老年代。Parallel收集器的相关JVM参数选项如下表：

CMS收集器的相关JVM参数选项如下表所示：

需要注意的是JDK 9新特性中CMS被标记为Deprecate了，如果对JDK 9及以上版本的HotSpot虚拟机使用参数-XX:+UseConcMarkSweepGC来开启CMS收集器的话，用户会收到一个警告信息，提示CMS未来将会被废弃。JDK 14新特性中删除了CMS垃圾收集器，如果在JDK 14中使用-XX:+UseConcMarkSweepGC的话，JVM不会报错，只是给出一个warning信息，但是不会exit。JVM会自动回退以默认GC方式启动JVM。

G1收集器的相关JVM参数选项如下表所示：

G1收集器主要涉及Mixed GC,Mixed GC会回收新生代和部分老年代，G1关于Mixed GC调优常用参数选项如下表所示：

(5)GC日志相关的参数选项如下表所示：

(6)其他常用的参数选项如下表所示：

4、通过Java代码获取JVM参数

Java提供了java.lang.management包用于监视和管理JVM和Java运行时中的其他组件，它允许本地和远程监控和管理运行的JVM，会经常使用到其中的ManagementFactory类。另外还有Runtime类也可以获取一些内存、CPU核数等相关的数据。通过这些API可以监控我们的应用服务器的堆内存使用情况，也可以设置一些阈值进行报警等处理，代码清单如下演示了Java代码获取应用的内存使用情况：

运行结果如下，可以看到堆内存的各项信息：

5、小结

讲解了JVM运行时参数，JVM参数对于系统调优是非常重要的，参数分为三类，分别是标准参数选项、非标准参数选项和非稳定参数选项。标准参数是所有的JVM实现都必须要实现的参数，不同的JVM拥有相同的参数功能。非标准参数无法保证所有的JVM都会有对应的实现，该类型参数一般以“-X”开头。非稳定参数在JVM中是不健壮的，属于试验性质的参数，有可能在不同的JVM版本中会被取消，该类型参数一般以“-XX”开头，对于JVM调优有很大的用处。