你不知道的5個JVM命令行標志
本文是Neward & Associates的總裁Ted Neward為developerworks獨家撰稿“你不知道5個……”系列中的一篇，JVM是多數開發人員視為理所當然的Java功能和性能背后的重負荷機器。然而，我們很少有人能理解JVM是如何進行工作的—像任務分配和垃圾收集、轉動線程、打開和關閉文件、中斷和/或JIT編譯Java字節碼，等等。
不熟悉JVM將不僅會影響應用程序性能，而且當JVM出問題時，嘗試修復也會很困難。
本文將介紹一些命令行標志，您可以使用它們來診斷和調優您的Java虛擬機性能。
1.DisableExplicitGC
我已記不清有多少次用戶要求我就應用程序性能問題提供咨詢了，其實只要跨代碼快速運行grep，就會發現清單1所示的問題—原始Java性能反模式：
清單 1. System.gc();
- // We just released a bunch of objects, so tell the stupid
- // garbage collector to collect them already!
- System.gc();
顯式垃圾收集是一個非常糟糕的主意——就像將您和一個瘋狂的斗牛犬鎖在一個電話亭里。盡管調用的語法是依賴實現的，但如果您的JVM正在運行一個分代的垃圾回收器（大多數是）System.gc();強迫VM執行一個堆的“全部清掃”，雖然有的沒有必要。全部清掃比一個常規GC操作要昂貴好幾個數量級，這只是個簡單數學問題。
您可以不把我的話放在心上—Sun的工程師為這個特殊的人工錯誤提供一個JVM標志；-XX:+DisableExplicitGC標志自動將System.gc()調用轉換成一個空操作，為您提供運行代碼的機會，您自己看看System.gc()對于整個JVM執行有害還是有利。
2.HeapDumpOnOutOfMemoryError
您有沒有經歷過這樣的情況：JVM不能使用，不斷拋出OutOfMemoryError，而您又不能為自己創建調試器來捕獲它或查看出現了什么問題？像這類偶發和/或不確定的問題，通常使開發人員發瘋。
買者自負
并不是任何VM都支持所有命令行標志，Sun/Oracle的VM除外。查明一個標志是否被支持的最好方法是試用它，看它是否正常工作。倘若這些標志在技術上是不支持的，那么，使用它們您要承擔全部責任。如果這些標志中的任何一個使您的代碼、您的數據、您的服務器或您的一切消失得無影無蹤，我、Sun/Oracle和IBM都將不負責任。為以防萬一，建議先在虛擬（非常生產）環境中實驗。
在這個時刻您想要的是，在JVM消亡之際捕獲堆的一個快照——正好-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError命令可以完成這一操作。
運行該命令通知JVM拍攝一個“堆轉儲快照”，并將其保存在一個文件中以便處理，通常使用jhat實用工具（我在上一篇文章中介紹過）。您可以使用相應的-XX:HeapDumpPath標志指定到保存文件的實際路徑。（不管文件保存在哪，務必確保文件系統和/或Java流程必須要有權限配置，可以在其中寫入。）
3.bootclasspath
定期將一個類放入類路徑是很有幫助的，這類路徑與庫存JRE附帶的類路徑或者以某種方式擴展的JRE類路徑略有不同。（新Java Crypto API提供商就是一個例子）。如果您想要擴展JRE，那么您定制的實現必須可以使用引導程序ClassLoader，該引導程序可以加載rt.jar中的java.lang.Object及其所有相關文件。
盡管您可以非法打開rt.jar并將您的定制實現或新數據包移入其中，但從技術上您就違反了您下載JDK時同意的協議了。
相反，使用JVM自己的-Xbootclasspath選項，以及皮膚-Xbootclasspath/p和-Xbootclasspath/a。
-Xbootclasspath使您可以設置完整的引導類路徑（這通常包括一個對rt.jar的引用），以及一些其他JDK附帶的（不是rt.jar的一部分）JAR文件。-Xbootclasspath/p將值前置到現有bootclasspath中，并將-Xbootclasspath/a附加到其中。
例如，如果您修改了庫中的java.lang.Integer，并將修改放在一個子路徑mods下，那么-Xbootclasspath/amods參數將新Integer放在默認的參數前面。
4.verbose
對于虛擬的或任何類型的Java應用程序，-verbose是一個很有用的一級診斷使用程序。該標志有三個子標志：gc、class和jni。
開發人員嘗試尋找是否 JVM 垃圾收集器發生故障或者導致性能低下，通常首先要做的就是執行 gc。不幸的是，解釋 gc 輸出很麻煩 — 足夠寫一本書。更糟糕的是，在命令行中打印的輸出在不同的 Java 版本中或者不在不同的 JVM 中會發生改變，這使得正確解釋變得更難。
一般來說，如果垃圾收集器是一個分代收集器（多數“企業級”VMs都是）。某種虛擬標志將會出現，來指出一個全部清掃GC通路；在Sun JVM中，標志在GC輸出行的開始以“[FullGC...]”形式出現。
想要診斷ClassLoader和/或不匹配的類沖突，class可以幫上大忙。它不僅報告類何時加載，還報告類從何處加載，包括到JAR的路徑（如果來自JAR）。
jni很少使用，除了使用JNI或本地庫時。打開時，它將報告各種JNI事件，比如，本地庫何時加載，方法何時彈回；再一次強調，在不同JVM版本中，輸出會發生變化。
5.Command-line-X
我列出了JVM中提供的我喜歡的命令行選項，但是還有一些更多的需要您自己發現，運行命令行參數-X，列出JVM提供的所有非標準（但大部分都是安全的）參數—例如：
-Xint，在解釋模式下運行JVM（對于測試JIT編譯器實際上是否對您的代碼起作用或者驗證是否JIT編譯器中有一個bug，這都很有用）。
-Xloggc:，和-verbose:gc做同樣的事，但是記錄一個文件而不輸出到命令行窗口。
JVM命令行選項時常發生變化，因此，定期查看是一個好主意。甚至，您深夜盯著監控器和下午5點回家和妻子孩子吃頓晚飯，（或者在Mass Effect 2中消滅您的敵人，根據您的喜好），它們都是不一樣的。
結束語
在生產環境中，命令行標志不是為永久使用而設計的——事實上，除了您終止用來調優JVM垃圾收集器的標志，沒有一個非標準命令行標記是專用于生產使用的。但是，作為工具來刺探在其他方面完全不透明的虛擬機的內部工作，是非常有用的。
關于作者
Ted Neward是Neward & Associates的主管，負責有關Java、.NET、XML服務和其他平臺的咨詢、指導、培訓和推介他現在居住在華盛頓州西雅圖附近。
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