java 命令参数详解

java 命令用于启动 java 应用:它首先会启动 java 运行时环境(JRE),然后加载指定的类,调用类的 main() 方法。main() 方法必须定义为 publicstatic 的,并且不返回任何值,参数是 String 类型的数组,该方法的形式如下:

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public static void main(String[] args)

在通过 java 命令启动应用时,有一系列的可选参数,使用时需根据应用场景选择合适的参数。本文内容主要来自于 Mac OS 下 java 命令的 man page。

语法

java 命令支持两种启动方式:

  1. 一种是指定要执行的 java 类

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    java [options] classname [args]
  2. 另一种是指定要执行的 jar 包

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    java [options] -jar filename [args]

其中每一项的含义如下:

  • options 是可选项,选项之间使用空格分割
  • classname 是要加载的类的名字
  • filename 是要执行的 java 压缩文件(JAR)的名字,需要和 -jar 搭配使用
  • args 是传递给 main() 方法的参数,使用空格分割

选项

java 命令支持一系列选项,它们可以分为如下几类:

  • 标准选项
  • 非标准选项
  • 运行时高级选项
  • JIT 编译器高级选项
  • 可服务性高级选项
  • 垃圾回收器高级选项

所有 java 虚拟机(JVM)都要保证支持标准选项,这些选项用于通用类型的操作,例如检查 JRE 版本、设置 class path 等。

非标准选项以 -X 开头,是适用于 java HotSpot 虚拟机的通用选项,其他虚拟机不保证支持,并且以后还可能会变化。

高级选项以 -XX 开头,是开发者选项,用于调节 Java HotSpot 虚拟机的特定功能,通常对系统有特定的要求,并且可能还需要访问系统配置参数的特权。并非所有的虚拟机都支持的这些选项,以后还可能会变化。

Boolean 型选项用于开启或关闭特定功能,这种类型的选项不需要参数。对于 -XX 选项来说,-XX:+OptionName 表示开启功能,-XX:-OptionName 表示关闭功能。

标准选项

-agentlib:libname[=options]

用于加载指定的本地代理库,选项(options)之间使用逗号(,)分隔。

例如指定 -agentlib:foo 参数后,JVM 会尝试到 LD_LIBRARY_PATH 系统变量指定的路径(OS X 系统下变量是 DYLD_LIBRARY_PATH)下加载 libfoo.so 类库。

如下的示例展示了如何加载 HPROF(heap profiling tool)库,并且每隔 20 ms 获取一次 CPU 信息,栈深度为 3:

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-agentlib:hprof=cpu=samples,interval=20,depth=3

这一个示例展示了如何加载 JDWP(Java Debug Wire Protocol),并且在 8000 端口监听 socket 连接,在 main 类加载前暂停:

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-agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,address=8000

更多本地代理库相关的信息请参考

-agentpath:pathname[=options]

在指定的绝对路径下加载本地代理库,和 -agentlib 的区别是使用的全路径和类库的文件名

-client

选择 Java HotSpot Client 虚拟机。64 位的 JDK(Java SE Development Kit)会忽略该选项,并且使用 Server 虚拟机。

-server

选择 Java HotSpot Server 虚拟机。64 位的 JDK仅支持 Server 虚拟机,所以该选项是默认值。

要了解不同类型机器默认选择的 JVM,可查看如下页面

http://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/vm/server-class.html

-Dproperty=value

用于设置系统属性(property)值。例如:-Dfoo="foo bar"

-d32

在 32 位环境下运行程序,如果未安装 32 位环境或者不支持,系统会报告一个错误。

-d64

在 64 位环境下运行程序。-server 选项会隐式地包含 -d64 选项。

-jar filename

执行封装在 JAR 文件中的程序。JAR 文件需包含 manifest,其中一行格式为 Main-Class:classname,指定了一个包含 public static void main(String[] args) 方法的类,作为该程序的启动点。

当使用了 -jar 选项时,所有的用户类都从 JAR 文件中读取,忽略其他的 class path 设置。

-showversion

显示版本信息并且继续执行程序。

-version

显示版本信息然后退出程序。

-splash:imgname

显示指定的闪屏图片。例如:要在启动程序时显示 image 目录下的 splash.gif图片,可使用如下参数:

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-splash:images/splash.gif

-verbose:class

显示每一次加载类的信息。

-verbose:gc

显示每一次垃圾回收(GC)事件的信息。

-verbose:jni

显示使用的本地方法信息和其他的 JNI(Java Native Interface)活动信息。

非标准选项

这些是 Java HotSpot 虚拟机的通用目的选项。

-X

显示所有适用于 -X 选项的帮助信息。

-Xbatch

禁用后台编译,该参数等价于 -XX:-BackgroundCompilation。默认情况下,JVM 使用一个后台任务进行编译,在编译完成前使用解释模式执行方法。加上该参数后将会在前台编译所有的方法。

-Xbootclasspath:path

设置 boot class 的路径,path 可以是目录、JAR 文件、ZIP 压缩包,中间使用 : 分割。不要使用该选项覆盖 rt.jar 里的类,因为这会违反「JRE binary code license」。另外 -Xbootclasspath/a:path 用于添加路径到默认路径的后面,-Xbootclasspath/p:path 用于添加路径到默认路径的前面。

-Xcheck:jni

对 JNI(Java Native Interface)函数执行额外的检查。具体来讲,在处理 JNI 请求前,它会检查传递给 JNI 函数的参数和运行时环境数据。如果检查到任何的不合法数据,JVM 会抛出不可恢复的错误并结束执行。该参数会降低性能。

-Xcomp

强制在方法的第一次调用时进行编译。默认情况下,Client 虚拟机(使用 -client 参数)会先执行 1000 次解释执行,Server 虚拟机(-server)是 10000 次,以便获取到足够的信息用于编译。还可以使用 -XX:CompileThreshold 指定编译前解释执行的次数。

-Xint

仅使用解释模式执行程序。所有的代码都在解释模式下执行,这将无法体验到 JIT(just in time)编译器带来的性能提升。

-Xinternalversion

显示比 -version 更详细的版本信息。

-Xloggc:filename

重定向 GC 事件输出信息到指定的文件。该参数和 -verbose:gc 输出的信息类似,如果同时指定则会覆盖后者。使用示例:

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-Xloggc:garbage-collection.log

-Xmaxjitcodesize=size

指定最大的代码缓存,用于保存 JIT 编译后的代码,该选项和 -XX:ReservedCodeCacheSize 相等。默认的大小是 240 MB。如果使用 -XX:-TieredCompilation 禁用了分层编译,则默认大小是 48M。

-Xmixed

使用混合模式执行。热点代码使用编译模式,其他使用解释模式。

-Xmnsize

设置年轻代的初始容量和最大容量,默认单位是字节。如下是一些示例:

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-Xmn256m
-Xmn262144k
-Xmn268435456

此外,你也可以使用 -XX:NewSize 指定初始容量,使用 -XX:MaxNewSize 指定最大容量。

-Xmssize

设置堆的初始容量,默认单位是字节。必须是 1024 的倍数且大于 1 MB。如下是一些示例:

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-Xms6291456
-Xms6144k
-Xms6m

如果未设置该选项,则初始堆大小为老年代和年轻代分批的容量之和。

-Xmxsize

设置堆可分配的最大容量,默认单位是字节,该选项和 -XX:MaxHeapSize 相等。必须是 1024 的倍数且大于 2 MB。对于服务器来说,通常将 -Xms-Xmx 设置为相同值。如下是一些示例:

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-Xmx83886080
-Xmx81920k
-Xmx80m

关于参数优化请查看「Java SE HotSpot Virtual Machine Garbage Collection Tuning Guide」。

-Xnoclassgc

禁用类的 GC。这可以节省一些 GC 时间,减少应用程序被打断的次数。开启该参数后,GC 期间不会处理类对象,类对象会一直存活,这将导致更多的永久内存占用,因此需小心使用。

-Xprof

分析正在执行的程序,把分析数据发送到标准输出。该参数可在开发时使用,不要用到生产环境。

-Xrs

减少 JVM 对操作系统信号的使用。

使用 shutdown hook 可以在应用程序退出(包括 JVM 异常退出)时按顺序执行一些清理工作(比如关闭数据库连接)。JVM 通过捕获系统信号来实现异常退出时的 shutdown hook,它使用 SIGHUPSIGINTSIGTERM 来初始化正在运行的 shutdown hook。

JVM 使用了类似的机制实现了 dump 线程栈的功能,它使用的是 SIGQUIT 信号。

嵌入到 JVM 的程序经常需要捕获 SIGINTSIGTERM 之类的信号,这可能会干扰 JVM 信号处理的 handler,该选项可用于解决此类问题。

当使用该选项时,JVM 不会修改 SIGINTSIGHUPSIGTERMSIGQUIT 信号的掩码(mask),也不会设置用于处理这些信号的 handler。因此使用该参数后:

  • SIGQUIT 将不会导致线程 dump
  • 用户代码负责触发 shutdown hook,例如在退出前调用 System.exit()

-Xsssize

设置线程栈的大小,默认单位为字节,该选项与 -XX:ThreadStackSize 相等。如下是不同平台的默认值:

  • Linux/ARM (32-bit): 320 KB
  • Linux/i386 (32-bit): 320 KB
  • Linux/x64 (64-bit): 1024 KB
  • OS X (64-bit): 1024 KB
  • Oracle Solaris/i386 (32-bit): 320 KB
  • Oracle Solaris/x64 (64-bit): 1024 KB

如下是将栈大小设置为 1024 KB的示例:

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-Xss1m
-Xss1024k
-Xss1048576

运行时高级选项

这些选项用于控制 Java HotSpot 虚拟机运行时的行为。

-XX:+PrintFlagsInitial

打印 JVM flag 参数的初始值。

-XX:+PrintCommandLineFlags

打印出现在命令行中的 JVM flag 参数。

-XX:+DisableAttachMechanism

启用该选项后会禁用 attach 到 JVM 的机制,使得无法使用 jcmdjstackjmapjinfo 等工具。

-XX:MaxDirectMemorySize=size

设置 NIO 可分配的 direct-buffer 的最大容量,默认单位为字节。

-XX:-UseBiasedLocking

禁用偏向锁。该选项默认开启(-XX:+UseBiasedLocking)。关于偏向锁的设置请参考「Java Tuning White Paper

-XX:-UseCompressedOops

禁用压缩指针。该选项默认开启。压缩指针用于堆内存小于 32 GB 的情况。当开启压缩指针时,使用 32 位的偏移(代替 64 位的指针)表示对象引用。若要在堆大小超过 32 GB 时使用压缩指针,需使用 -XX:ObjectAlignmentInBytes 选项。

JIT 编译器高级选项

这些选项用于控制 JIT(just-in-time)编译器在 Java HotSpot 虚拟机中的表现。

-XX:CompileOnly=methods

设置仅编译指定的方法。需使用全类名指定要编译的方法。例如只编译 String 类的 length() 方法和 List 类的 size() 方法,可使用如下配置:

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-XX:CompileOnly=java/lang/String.length,java/util/List.size

为方便使用,它同时还支持 -XX:+PrintCompilation-XX:+LogCompilation 的输出格式,例如:

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-XX:CompileOnly=java.lang.String::length,java.util.List::size

-XX:+DoEscapeAnalysis

启用逃逸分析。该选项默认开启。

-XX:InitialCodeCacheSize=size

设置初始代码缓存大小。

-XX:+Inline

启用方法内联。

-XX:InlineSmallCode=size

针对已编译方法,设置应该进行内联的方法的最大大小。默认单位为字节。只有已编译的方法且大小小于该值的才会被内联。它的默认值为 1000 字节

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-XX:InlineSmallCode=1000

-XX:MaxInlineSize=size

设置要内联的方法的最大字节码大小。默认单位为字节。它的默认值为 35 字节

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-XX:MaxInlineSize=35

可服务化高级选项

这些选项提供了收集系统信息和执行扩展调试的能力。

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemory

当 JVM 抛出 java.lang.OutOfMemoryError 异常时,使用 HPROF(the heap profiler)将 java 堆 dump 到当前目录。该选项默认禁用。

-XX:HeapDumpPath=path

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 结合起来使用,用来指定 dump 文件的路径和文件名。如下是一个示例,其中 %p 表示当前进程的 ID

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-XX:HeapDumpPath=./java_pid%p.hprof

垃圾回收器高级选项

这些选项用来设置 Java HotSpot 使用的垃圾回收器。

-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=percent

用于设置老年代使用比例到达多少(0 - 100)时执行 CMS 垃圾回收。默认值是 -1。任何负值都意味着使用 -XX:CMSTriggerRatio 作为初始数值。如下表示设置为 20%

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-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=20

-XX:CMSTriggerRatio=percent

设置一个百分比,表示当 -XX:MinHeapFreeRatio 指定的值到达多少时执行 CMS 垃圾回收。默认设置为 80%。如下示例将占比设置为 75%

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-XX:CMSTriggerRatio=75

-XX:ConcGCThreads=threads

设置并发 GC 使用的线程数。例如设置为 2

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-XX:ConcGCThreads=2

-XX:+DisableExplicitGC

开启该选项会禁用对 System.gc() 的处理。该选项默认禁用,表示会处理 System.gc() 调用。若开启该选项,JVM 仍会在必要是执行 GC。

-XX:G1HeapRegionSize=size

当使用 G1(garbage-first)收集器时,使用该选项设置 java 堆划分后的 region 大小。可设置为 1 MB 到 32 MB 之间。默认 region 大小依赖于堆的大小。如下示例将 region 设置为 16 MB

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-XX:G1HeapRegionSize=16m

-XX:MaxGCPauseMillis=time

设置最大 GC 暂停时间(单位为毫秒),JVM 将尽最大努力实现它。如下表示设置为 500 ms

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-XX:MaxGCPauseMillis=500

-XX:MaxMetaspaceSize=size

设置可分配给 class 元数据(metadata)的最大本地内存。

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-XX:MaxMetaspaceSize=256m

-XX:MaxNewSize=size

设置最大的新生代大小。

-XX:MaxTenuringThreshold=threshold

设置用于自适应 GC 进入老年代时的最大生存时间(经历多少次 GC)阈值。最大可设置为 15。parallel 收集器默认是 15,CMS 收集器默认是 6。

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-XX:MaxTenuringThreshold=10

-XX:MetaspaceSize=size

设置 class 元数据第一次占用空间到达多少时触发 GC。垃圾回收器会根据 meta 空间的使用情况动态调整该阈值

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-XX:MinHeapFreeRatio=25

-XX:NewRatio=ratio

设置年轻代和老年代的比值。默认值为 2。如下示例将 young/old 设置为 1

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-XX:NewRatio=1

-XX:NewSize=size

设置年轻代的初始占用空间。

-XX:SurvivorRatio=ratio

设置 eden 和 survivor 的比例。默认值为 8。如下示例将 eden/survivor 比例设置为 4

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-XX:SurvivorRatio=4

-XX:+PrintGC

每次 GC 时打印相关信息。该选项默认禁用。

-XX:+PrintGCDetails

每次 GC 时打印相关详情信息。该选项默认禁用。

-XX:TLABSize=size

设置单个 TLAB(a thread-local allocation buffer)的初始大小。如果设置为 0,JVM 会自动选择初始大小。

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-XX:TLABSize=512k

-XX:+UseConcMarkSweepGC

使用 CMS 作为老年代的垃圾收集器,同时会自动设置 -XX:+UseParNewGC 选项,将 ParNewGC 设置为新生代的垃圾收集器。

-XX:+UseG1GC

使用 G1(garbage-first)垃圾收集器。

-XX:+UseParallelGC

使用 ParallelGC(parallel scavenge garbage collector)垃圾收集器。默认会设置 -XX:+UseParallelOldGC

-XX:+UseParallelOldGC

使用 ParallelOldGC 垃圾收集器处理 full GC。默认会设置 -XX:+UseParallelGC

-XX:+UseParNewGC

使用 ParNewGC(parallel threads for collection)作为新生代的垃圾收集器。当设置 -XX:+UseConcMarkSweepGC 时会自动启用。

-XX:+UseSerialGC

使用 SerialGC(serial garbage collector)垃圾收集器

-XX:+UseTLAB

在年轻代启用 TLAB(thread-local allocation blocks)。默认开启。

性能调节示例

  1. 高吞吐量

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    java -d64 -server -XX:+AggressiveOpts -XX:+UseLargePages -Xmn10g  -Xms26g -Xmx26g
  2. 低延迟

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    java -d64 -XX:+UseG1GC -Xms26g Xmx26g -XX:MaxGCPauseMillis=500 -XX:+PrintGCTimeStamp

参考

java 命令的 man page

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