Java程序员必须知道的5个JVM命令行标志

本文是neward & associates的总裁ted neward为developerworks独家撰稿“你不知道5个……”系列中的一篇，jvm是多数开发人员视为理所当然的java功能和性能背后的重负荷机器。然而，我们很少有人能理解jvm是如何进行工作的—像任务分配和垃圾收集、转动线程、打开和关闭文件、中断和/或jit编译java字节码，等等。

不熟悉jvm将不仅会影响应用程序性能，而且当jvm出问题时，尝试修复也会很困难。

本文将介绍一些命令行标志，您可以使用它们来诊断和调优您的java虚拟机性能。

1.disableexplicitgc
我已记不清有多少次用户要求我就应用程序性能问题提供咨询了，其实只要跨代码快速运行grep，就会发现清单1所示的问题—原始java性能反模式：

清单 1. system.gc();

// we just released a bunch of objects, so tell the stupid 
// garbage collector to collect them already! 
system.gc();

显式垃圾收集是一个非常糟糕的主意——就像将您和一个疯狂的斗牛犬锁在一个电话亭里。尽管调用的语法是依赖实现的，但如果您的jvm正在运行一个分代的垃圾回收器（大多数是）system.gc();强迫vm执行一个堆的“全部清扫”，虽然有的没有必要。全部清扫比一个常规gc操作要昂贵好几个数量级，这只是个简单数学问题。

您可以不把我的话放在心上—sun的工程师为这个特殊的人工错误提供一个jvm标志；-xx:+disableexplicitgc标志自动将system.gc()调用转换成一个空操作，为您提供运行代码的机会，您自己看看system.gc()对于整个jvm执行有害还是有利。

2.heapdumponoutofmemoryerror

您有没有经历过这样的情况：jvm不能使用，不断抛出outofmemoryerror，而您又不能为自己创建调试器来捕获它或查看出现了什么问题？像这类偶发和/或不确定的问题，通常使开发人员发疯。

买者自负

并不是任何vm都支持所有命令行标志，sun/oracle的vm除外。查明一个标志是否被支持的最好方法是试用它，看它是否正常工作。倘若这些标志在技术上是不支持的，那么，使用它们您要承担全部责任。如果这些标志中的任何一个使您的代码、您的数据、您的服务器或您的一切消失得无影无踪，我、sun/oracle和ibm都将不负责任。为以防万一，建议先在虚拟（非常生产）环境中实验。

在这个时刻您想要的是，在jvm消亡之际捕获堆的一个快照——正好-xx:+heapdumponoutofmemoryerror命令可以完成这一操作。

运行该命令通知jvm拍摄一个“堆转储快照”，并将其保存在一个文件中以便处理，通常使用jhat实用工具（我在上一篇文章中介绍过）。您可以使用相应的-xx:heapdumppath标志指定到保存文件的实际路径。（不管文件保存在哪，务必确保文件系统和/或java流程必须要有权限配置，可以在其中写入。）

3.bootclasspath

定期将一个类放入类路径是很有帮助的，这类路径与库存jre附带的类路径或者以某种方式扩展的jre类路径略有不同。（新java crypto api提供商就是一个例子）。如果您想要扩展jre，那么您定制的实现必须可以使用引导程序classloader，该引导程序可以加载rt.jar中的 java.lang.object及其所有相关文件。

尽管您可以非法打开rt.jar并将您的定制实现或新数据包移入其中，但从技术上您就违反了您下载jdk时同意的协议了。

相反，使用jvm自己的-xbootclasspath选项，以及皮肤-xbootclasspath/p和-xbootclasspath/a。

-xbootclasspath使您可以设置完整的引导类路径（这通常包括一个对rt.jar的引用），以及一些其他jdk附带的（不是 rt.jar的一部分）jar文件。-xbootclasspath/p将值前置到现有bootclasspath中，并将 -xbootclasspath/a附加到其中。

例如，如果您修改了库中的java.lang.integer，并将修改放在一个子路径mods下，那么-xbootclasspath/amods参数将新integer放在默认的参数前面。

4.verbose

对于虚拟的或任何类型的java应用程序，-verbose是一个很有用的一级诊断使用程序。该标志有三个子标志：gc、class和jni。

开发人员尝试寻找是否 jvm 垃圾收集器发生故障或者导致性能低下，通常首先要做的就是执行 gc。不幸的是，解释 gc 输出很麻烦 — 足够写一本书。更糟糕的是，在命令行中打印的输出在不同的 java 版本中或者不在不同的 jvm 中会发生改变，这使得正确解释变得更难。

一般来说，如果垃圾收集器是一个分代收集器（多数“企业级”vms都是）。某种虚拟标志将会出现，来指出一个全部清扫gc通路；在sun jvm中，标志在gc输出行的开始以“[fullgc...]”形式出现。

想要诊断classloader和/或不匹配的类冲突，class可以帮上大忙。它不仅报告类何时加载，还报告类从何处加载，包括到jar的路径（如果来自jar）。

jni很少使用，除了使用jni或本地库时。打开时，它将报告各种jni事件，比如，本地库何时加载，方法何时弹回；再一次强调，在不同jvm版本中，输出会发生变化。

5.command-line-x

我列出了jvm中提供的我喜欢的命令行选项，但是还有一些更多的需要您自己发现，运行命令行参数-x，列出jvm提供的所有非标准（但大部分都是安全的）参数—例如：

-xint，在解释模式下运行jvm（对于测试jit编译器实际上是否对您的代码起作用或者验证是否jit编译器中有一个bug，这都很有用）。

-xloggc:，和-verbose:gc做同样的事，但是记录一个文件而不输出到命令行窗口。

jvm命令行选项时常发生变化，因此，定期查看是一个好主意。甚至，您深夜盯着监控器和下午5点回家和妻子孩子吃顿晚饭，（或者在mass effect 2中消灭您的敌人，根据您的喜好），它们都是不一样的。

结束语

在生产环境中，命令行标志不是为永久使用而设计的——事实上，除了您终止用来调优jvm垃圾收集器的标志，没有一个非标准命令行标记是专用于生产使用的。但是，作为工具来刺探在其他方面完全不透明的虚拟机的内部工作，是非常有用的。