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本文是基于最新的SUN官方文档Java SE 6 Hotspot VM Options 编写的译文。主要介绍JVM中的非稳态选项及其使用说明。
为了让读者明白每个选项的含义，作者在原文基础上补充了大量的资料。希望这份文档，对正在研究JVM参数的朋友有帮助！
另外，考虑到本文档是初稿，如有描述错误，敬请指正。
非稳态选项使用说明
-XX:+<option> 启用选项
-XX:-<option> 不启用选项
-XX:<option>=<number> 给选项设置一个数字类型值，可跟单位，例如 32k, 1024m, 2g
-XX:<option>=<string> 给选项设置一个字符串值，例如-XX:HeapDumpPath=./dump.core
行为选项
| 选项 | 默认值与限制 | 描述 |
| -XX:-AllowUserSignalHandlers | 限于Linux和Solaris，默认不启用 | 允许为java进程安装信号处理器。 Java信号处理相关知识，详见 http://kenwublog.com/java-asynchronous-notify-based-on-signal |
| -XX:-DisableExplicitGC | 默认不启用 | 禁止在运行期显式地调用 System.gc()。 开启该选项后，GC的触发时机将由Garbage Collector全权掌控。 例如RMI就在多数用户毫不知情的情况下，显示地调用GC来防止自身OOM。 请仔细权衡禁用带来的影响。 |
| -XX:-RelaxAccessControlCheck | 默认不启用 | 在Class校验器中，放松对访问控制的检查。 作用与reflection里的setAccessible类似。 |
| -XX:-UseConcMarkSweepGC | 默认不启用 | 启用CMS低停顿垃圾收集器。 |
| -XX:-UseParallelGC | -server时启用 其他情况下，默认不启用 |
策略为新生代使用并行清除，年老代使用单线程Mark-Sweep-Compact的垃圾收集器。 |
| -XX:-UseParallelOldGC | 默认不启用 | 策略为老年代和新生代都使用并行清除的垃圾收集器。 |
| -XX:-UseSerialGC | -client时启用 其他情况下，默认不启用 |
使用串行垃圾收集器。 |
| -XX:+UseSplitVerifier | java5默认不启用 java6默认启用 |
使用新的Class类型校验器 。 新Class类型校验器有什么特点？ 新Class类型校验器，将老的校验步骤拆分成了两步： 1，类型推断。 2，类型校验。 新类型校验器通过在javac编译时嵌入类型信息到bytecode中，省略了类型推断这一步，从而提升了classloader的性能。 Classload顺序（供参考） |
| -XX:+FailOverToOldVerifier | Java6新引入选项，默认启用 | 如果新的Class校验器检查失败，则使用老的校验器。
为什么会失败？ 因为JDK6最高向下兼容到JDK1.2，而JDK1.2的class info 与JDK6的info存在较大的差异，所以新校验器可能会出现校验失败的情况。
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| -XX:+HandlePromotionFailure | java5以前是默认不启用，java6默认启用 | 关闭新生代收集担保。 什么是新生代收集担保？ 在一次理想化的minor gc中，Eden和First Survivor中的活跃对象会被复制到Second Survivor。 然而，Second Survivor不一定能容纳下所有从E和F区copy过来的活跃对象。 为了确保minor gc能够顺利完成，GC需要在年老代中额外保留一块足以容纳所有活跃对象的内存空间。 为什么要关闭新生代收集担保？ 为了确保极端情况的发生，GC参考了最坏情况下的新生代内存占用，即Eden+First Survivor。 这种策略无疑是在浪费年老代内存，从时序角度看，还会提前触发Full GC。 为了避免如上情况的发生，JVM允许开发者手动关闭新生代收集担保。 在开启本选项后，minor gc将不再提供新生代收集担保，而是在出现survior或年老代不够用时，抛出promotion failed异常。 |
| -XX:+UseSpinning | java1.4.2和1.5需要手动启用, java6默认已启用 | 启用多线程自旋锁优化。 自旋锁优化原理 大家知道，Java的多线程安全是基于Lock机制实现的，而Lock的性能往往不如人意。 为了避免进入OS互斥，Java6的开发者们提出了自旋锁优化。 自旋锁优化的原理是在线程进入OS互斥前，通过CAS自旋一定的次数来检测锁的释放。 如果在自旋次数未达到预设值前锁已被释放，则当前线程会立即持有该锁。 CAS检测锁的原理详见: http://kenwublog.com/theory-of-lightweight-locking-upon-cas |
| -XX:PreBlockSpin=10 | -XX:+UseSpinning必须先启用，对于java6来说已经默认启用了，这里默认自旋10次 | 控制多线程自旋锁优化的自旋次数。(什么是自旋锁优化？见 -XX:+UseSpinning 处的描述) 关联选项： -XX:+UseSpinning |
| -XX:+ScavengeBeforeFullGC | 默认启用 | 在Full GC前触发一次Minor GC。 |
| -XX:+UseGCOverheadLimit | 默认启用 | 限制GC的运行时间。如果GC耗时过长，就抛OOM。 |
| -XX:+UseTLAB | 1.4.2以前和使用-client选项时，默认不启用，其余版本默认启用 | 启用线程本地缓存区（Thread Local）。 |
| -XX:+UseThreadPriorities | 默认启用 | 使用本地线程的优先级。 |
| -XX:+UseAltSigs | 限于Solaris，默认启用 | 为了防止与其他发送信号的应用程序冲突，允许使用候补信号替代 SIGUSR1和SIGUSR2。 |
| -XX:+UseBoundThreads | 限于Solaris, 默认启用 | 绑定所有的用户线程到内核线程。 减少线程进入饥饿状态（得不到任何cpu time）的次数。 |
| -XX:+UseLWPSynchronization | 限于solaris，默认启用 | 使用轻量级进程（内核线程）替换线程同步。 |
| -XX:+MaxFDLimit | 限于Solaris，默认启用 | 设置java进程可用文件描述符为操作系统允许的最大值。 |
| -XX:+UseVMInterruptibleIO | 限于solaris，默认启用 | 在solaris中，允许运行时中断线程 。 |
性能选项
| 选项与默认值 | 默认值与限制 | 描述 |
| -XX:+AggressiveOpts | JDK 5 update 6后引入，但需要手动启用。 JDK6默认启用。 |
启用JVM开发团队最新的调优成果。例如编译优化，偏向锁，并行年老代收集等。 |
| -XX:CompileThreshold=10000 | 1000 | 通过JIT编译器，将方法编译成机器码的触发阀值，可以理解为调用方法的次数，例如调1000次，将方法编译为机器码。 |
| -XX:LargePageSizeInBytes=4m | 默认4m amd64位：2m |
设置堆内存的内存页大小。 调整内存页的方法和性能提升原理，详见 http://kenwublog.com/tune-large-page-for-jvm-optimization |
| -XX:MaxHeapFreeRatio=70 | 70 | GC后，如果发现空闲堆内存占到整个预估上限值的70%，则收缩预估上限值。 什么是预估上限值？ JVM在启动时，会申请最大值（-Xmx指定的数值）的地址空间，但其中绝大部分空间不会被立即分配(virtual)。 它们会一直保留着，直到运行过程中，JVM发现实际占用接近已分配上限值时，才从virtual里再分配掉一部分内存。 这里提到的已分配上限值，也可以叫做预估上限值。 注意：预估上限值的大小一定小于或等于最大值。 |
| -XX:MaxNewSize=size | 1.3.1 Sparc: 32m 1.3.1 x86: 2.5m |
新生代占整个堆内存的最大值。 |
| -XX:MaxPermSize=64m | 5.0以后: 64 bit VMs会增大预设值的30% 1.4 amd64: 96m 1.3.1 -client: 32m 其他默认 64m |
Perm（俗称方法区）占整个堆内存的最大值。 |
| -XX:MinHeapFreeRatio=40 | 40 | GC后，如果发现空闲堆内存占到整个预估上限值的40%，则增大上限值。 (什么是预估上限值？见 -XX:MaxHeapFreeRatio 处的描述) 关联选项： -XX:MaxHeapFreeRatio=70 |
| -XX:NewRatio=2 | Sparc -client: 8 x86 -server: 8 x86 -client: 12 -client: 4 (1.3) 8 (1.3.1+) x86: 12 其他默认 2 |
新生代和年老代的堆内存占用比例。 例如2例如2表示新生代占年老代的1/2，占整个堆内存的1/3。 |
| -XX:NewSize=2.125m | 5.0以后: 64 bit Vms会增大预设值的30% x86: 1m x86, 5.0以后: 640k 其他默认 2.125m |
新生代预估上限的默认值。(什么是预估上限值？见 -XX:MaxHeapFreeRatio 处的描述) |
| -XX:ReservedCodeCacheSize=32m | Solaris 64-bit, amd64, -server x86: 48m 1.5.0_06之前, Solaris 64-bit amd64: 1024m 其他默认 32m |
设置代码缓存的最大值，编译时用。 |
| -XX:SurvivorRatio=8 | Solaris amd64: 6 Sparc in 1.3.1: 25 Solaris platforms5.0以前: 32 其他默认 8 |
Eden与Survivor的占用比例。例如8表示，一个survivor区占用 1/8 的Eden内存，即1/10的新生代内存，为什么不是1/9？ 因为我们的新生代有2个survivor，即S1和S22。所以survivor总共是占用新生代内存的 2/10，Eden与新生代的占比则为 8/10。 |
| -XX:TargetSurvivorRatio=50 | 50 | 实际使用的survivor空间大小占比。默认是50%，最高90%。 |
| -XX:ThreadStackSize=512 | Sparc: 512 Solaris x86: 320(5.0以前 256) Sparc 64 bit: 1024 Linux amd64: 1024 (5.0 以前 0) 其他默认 512. |
线程堆栈大小 |
| -XX:+UseBiasedLocking | JDK 5 update 6后引入，但需要手动启用。 JDK6默认启用。 |
启用偏向锁。 |
| -XX:+UseFastAccessorMethods | 默认启用 | 优化原始类型的getter方法性能。 |
| -XX:-UseISM | 默认启用 | 启用solaris的ISM。 |
| -XX:+UseLargePages | JDK 5 update 5后引入，但需要手动启用。 JDK6默认启用。 |
启用大内存分页。 调整内存页的方法和性能提升原理，详见http://kenwublog.com/tune-large-page-for-jvm-optimization 关联选项 -XX:LargePageSizeInBytes=4m |
| -XX:+UseMPSS | 1.4.1 之前: 不启用 其余版本默认启用 |
启用solaris的MPSS，不能与ISM同时使用。 |
| -XX:+StringCache | 默认启用 | 启用字符串缓存。 |
| -XX:AllocatePrefetchLines=1 | 1 | 与机器码指令预读相关的一个选项，资料比较少，本文档不做解释。有兴趣的朋友请自行阅读官方doc。 |
| -XX:AllocatePrefetchStyle=1 | 1 | 与机器码指令预读相关的一个选项，资料比较少，本文档不做解释。有兴趣的朋友请自行阅读官方doc。 |
调试选项
| 选项与默认值 | 默认值与限制 | 描述 |
| -XX:-CITime | 1.4引入。 默认启用 |
打印JIT编译器编译耗时。 |
| -XX:ErrorFile=./hs_err_pid<pid>.log | Java 6引入。 | 如果JVM crashed，将错误日志输出到指定文件路径。 |
| -XX:-ExtendedDTraceProbes | Java6引入，限于solaris 默认不启用 |
启用dtrace诊断。 |
| -XX:HeapDumpPath=./java_pid<pid>.hprof | 默认是java进程启动位置，即user.dir | 堆内存快照的存储文件路径。 什么是堆内存快照？ 当java进程因OOM或crash被OS强制终止后，会生成一个hprof（Heap PROFling）格式的堆内存快照文件。该文件用于线下调试，诊断，查找问题。 文件名一般为 java_<pid>_<date>_<time>_heapDump.hprof 解析快照文件，可以使用 jhat, eclipse MAT，gdb等工具。 |
| -XX:-HeapDumpOnOutOfMemoryError | 1.4.2 update12 和5.0 update 7 引入。 默认不启用 |
在OOM时，输出一个dump.core文件，记录当时的堆内存快照（什么是堆内存快照? 见 -XX:HeapDumpPath 处的描述）。 |
| -XX:OnError=”<cmd args>;<cmd args>” | 1.4.2 update 9引入 | 当java每抛出一个ERROR时，运行指定命令行指令集。指令集是与OS环境相关的，在linux下多数是bash脚本，windows下是dos批处理。 |
| -XX:OnOutOfMemoryError=”<cmd args>; <cmd args>” |
1.4.2 update 12和java6时引入 | 当第一次发生OOM时，运行指定命令行指令集。指令集是与OS环境相关的，在linux下多数是bash脚本，windows下是dos批处理。 |
| -XX:-PrintClassHistogram | 默认不启用 | 在Windows下, 按ctrl-break或Linux下是执行kill -3（发送SIGQUIT信号）时，打印class柱状图。 Jmap –histo pid也实现了相同的功能。 详见 http://java.sun.com/javase/6/docs/technotes/tools/share/jmap.html |
| -XX:-PrintConcurrentLocks | 默认不启用 | 在thread dump的同时，打印java.util.concurrent的锁状态。 Jstack –l pid 也同样实现了同样的功能。 详见 http://java.sun.com/javase/6/docs/technotes/tools/share/jstack.html |
| -XX:-PrintCommandLineFlags | 5.0 引入，默认不启用 | Java启动时，往stdout打印当前启用的非稳态jvm options。 例如： -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:+DoEscapeAnalysis |
| -XX:-PrintCompilation | 默认不启用 | 往stdout打印方法被JIT编译时的信息。 例如： 1 java.lang.String::charAt (33 bytes) |
| -XX:-PrintGC | 默认不启用 | 开启GC日志打印。 打印格式例如： [Full GC 131115K->7482K(1015808K), 0.1633180 secs] 该选项可通过 com.sun.management.HotSpotDiagnosticMXBean API 和 Jconsole 动态启用。 详见 http://java.sun.com/developer/technicalArticles/J2SE/monitoring/#Heap_Dump |
| -XX:-PrintGCDetails | 1.4.0引入，默认不启用 | 打印GC回收的细节。 打印格式例如： [Full GC (System) [Tenured: 0K->2394K(466048K), 0.0624140 secs] 30822K->2394K(518464K), [Perm : 10443K->10443K(16384K)], 0.0625410 secs] [Times: user=0.05 sys=0.01, real=0.06 secs] 该选项可通过 com.sun.management.HotSpotDiagnosticMXBean API 和 Jconsole 动态启用。 详见 http://java.sun.com/developer/technicalArticles/J2SE/monitoring/#Heap_Dump |
| -XX:-PrintGCTimeStamps | 默认不启用 | 打印GC停顿耗时。 打印格式例如： 2.744: [Full GC (System) 2.744: [Tenured: 0K->2441K(466048K), 0.0598400 secs] 31754K->2441K(518464K), [Perm : 10717K->10717K(16384K)], 0.0599570 secs] [Times: user=0.06 sys=0.00, real=0.06 secs] 该选项可通过 com.sun.management.HotSpotDiagnosticMXBean API 和 Jconsole 动态启用。 详见 http://java.sun.com/developer/technicalArticles/J2SE/monitoring/#Heap_Dump |
| -XX:-PrintTenuringDistribution | 默认不启用 | 打印对象的存活期限信息。 打印格式例如： [GC 204009K->21850K(515200K), 0.1563482 secs] Age1 2表示在第1和2次GC后存活的对象大小。 |
| -XX:-TraceClassLoading | 默认不启用 | 打印class装载信息到stdout。记Loaded状态。 例如： [Loaded java.lang.Object from /opt/taobao/install/jdk1.6.0_07/jre/lib/rt.jar] |
| -XX:-TraceClassLoadingPreorder | 1.4.2引入，默认不启用 | 按class的引用/依赖顺序打印类装载信息到stdout。不同于 TraceClassLoading，本选项只记 Loading状态。 例如： [Loading java.lang.Object from /home/confsrv/jdk1.6.0_14/jre/lib/rt.jar] |
| -XX:-TraceClassResolution | 1.4.2引入，默认不启用 | 打印所有静态类，常量的代码引用位置。用于debug。 例如： RESOLVE java.util.HashMap java.util.HashMap$Entry HashMap.java:209 说明HashMap类的209行引用了静态类 java.util.HashMap$Entry |
| -XX:-TraceClassUnloading | 默认不启用 | 打印class的卸载信息到stdout。记Unloaded状态。 |
| -XX:-TraceLoaderConstraints | Java6 引入，默认不启用 | 打印class的装载策略变化信息到stdout。 例如： [Adding new constraint for name: java/lang/String, loader[0]: sun/misc/Launcher$ExtClassLoader, loader[1]: <bootloader> ] [Setting class object in existing constraint for name: [Ljava/lang/Object; and loader sun/misc/Launcher$ExtClassLoader ] [Updating constraint for name org/xml/sax/InputSource, loader <bootloader>, by setting class object ] [Extending constraint for name java/lang/Object by adding loader[15]: sun/reflect/DelegatingClassLoader ] 装载策略变化是实现classloader隔离/名称空间一致性的关键技术。 对此感兴趣的朋友，详见 http://kenwublog.com/docs/Dynamic+Class+Loading+in+the+Java+Virtual+Machine.pdf 中的 contraint rules一章。 |
| -XX:+PerfSaveDataToFile | 默认启用 | 当java进程因OOM或crashed被强制终止后，生成一个堆快照文件（什么是堆内存快照? 见 -XX:HeapDumpPath 处的描述）。 |
作者敬告
完善的单元测试，功能回归测试，和性能基准测试可以减少因调整非稳态JVM选项带来的风险。
参考资料
Java6性能调优白皮书
http://java.sun.com/performance/reference/whitepapers/6_performance.html
Java6 GC调优指南
http://java.sun.com/javase/technologies/hotspot/gc/gc_tuning_6.html
更为全面的options列表
http://blogs.sun.com/watt/resource/jvm-options-list.html
