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一句話概括：簡單的java啟動命令，原來藏著這麼多祕密，本文為你揭曉。

1 引言

剛開始學java的同學，一定都不會忘記安裝完jdk後，都會使用java -version命令來檢測一下是否安裝成功，那還有沒有其它引數可以使用呢？平時開發和執行java應用時，經常看到一些-D的引數（如使用maven時，package時會使用-Dmaven.test.skip），這些引數是用來做什麼的？還有經常說到調優，都會涉及到-Xms和-Xmx的設定，它是什麼意思呢？這些，基本都是在使用java命令啟動應用時所使用的引數，它的引數有很多，特別涉及到應用調優和問題診斷時會經常使用，學習java的同學都應該瞭解一下。本文將對java命令的啟動引數進行詳細描述，著重講解常用的設定及用於除錯監測的設定。

2 java應用啟動

啟動java應用使用的是java(class檔案)或java -jar(jar或war包)命令，java命令其實就是生成一個JVM的例項，java應用則執行於此JVM例項中，JVM負責類載入，執行時區域堆疊分配等工作，當應用退出，JVM例項也會關閉。啟動多個java應用，也會啟動多個JVM例項，它們不會相互影響(但它們都共享同一系統的資源)，這也是為什麼使用一個JDK，可以跑多個java應用的背後邏輯。使用java命令啟動應用所使用的引數，基本是用於JVM的，JVM例項通過呼叫某個初始類的main()方法來執行一個Java程式，此方法將作為該程式初始執行緒的起點，任何其他的執行緒都是由這個初始執行緒啟動的。在JVM內部有兩種執行緒：守護執行緒（如垃圾回收執行緒）和非守護執行緒（main

3 java應用啟動引數說明

java命令究竟有哪些引數可以用，這些引數分別有什麼作用，簡單的不帶引數使用java或java -help或java -?，即可看到此命令的使用方法及引數描述，如下所示：

java執行類檔案，java -jar執行jar或war檔案。上面只是把引數簡要的列了出來，更詳細的引數說明，可參考官網的java命令說明（https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/java.html）。使用java命令啟動應用所使用的引數，基本是用於JVM的，某種程度上也叫做JVM引數。總的來說，java啟動引數共分為三大類，分別是：

• 標準引數(-)：相對穩定的引數，每個版本的JVM都可用。
• 非標準X引數(-X)：預設jvm實現這些引數的功能，但是並不保證所有jvm實現都滿足，且不保證向後相容。
• XX引數(-XX)：此類引數各個jvm實現會有所不同，將來可能會隨時取消。

下面將會對這些引數進行說明。

3.1 標準引數(-)

從前面使用java -?可以看到，以-開頭的引數，都屬於標準引數，我們常用的-help，-version，-classpath，-Dproperty=value等均屬於標準引數。引數詳細說明如下：

-d32及-d64  分別表示應用執行在32位或64位的環境中，使用Java HotSpot Server VM的預設使用的是server模式，而server模式預設使用的是-d64，因此在沒有使用此引數時，預設就是-d64。

-server       選擇 "server" VM，預設 VM 是 server,表示是在伺服器類計算機上執行。

-cp或-classpath <目錄和 zip/jar 檔案的類搜尋路徑>linux用":",windows用";"來分隔目錄,JAR 檔案和 ZIP 檔案列表,用於搜尋類檔案。
      使用-classpath後jvm將不再使用CLASSPATH中的類搜尋路徑，如果-classpath和CLASSPATH都沒有設定，則jvm使用當前路徑(.)作為類搜尋路徑。

-D<名稱>=<值> 設定系統屬性,執行在此jvm之上的應用程式可用System.getProperty(“property”)得到value的值。
      如果value中有空格，則需要用雙引號將該值括起來，如-Dfoo=”foo bar”。該引數通常用於設定系統級全域性變數值，如配置檔案路徑，以便該屬性在程式中任何地方都可訪問。

-verbose:[class|gc|jni] 啟用詳細輸出，一般在除錯和診斷時，都會把gc的詳細資訊輸出
-version      輸出產品版本並退出
-version:<值> 需要指定的版本才能執行
-showversion  輸出產品版本並繼續，即輸出版本後，繼續按java執行，這是跟-version的區別
-jre-restrict-search | -no-jre-restrict-search 在版本搜尋中包括/排除使用者專用 JRE
-? -help      輸出此幫助訊息
-X            輸出非標準選項的幫助
-ea或-enableassertions [:<packagename>...|:<classname>] 按指定的粒度啟用斷言，預設jvm關閉斷言機制
-da或-disableassertions [:<packagename>...|:<classname>] 禁用具有指定粒度的斷言
-esa | -enablesystemassertions 啟用系統斷言
-dsa | -disablesystemassertions 禁用系統斷言
-agentlib:<libname>[=<選項>] 載入本機代理庫 <libname>,例如 -agentlib:hprof
                  另請參閱 -agentlib:jdwp=help 和 -agentlib:hprof=help
-agentpath:<pathname>[=<選項>] 按完整路徑名載入本機代理庫
-javaagent:<jarpath>[=<選項>] 載入Java程式語言代理,請參閱 java.lang.instrument
-splash:<imagepath> 使用指定的影象顯示啟動螢幕，一般用於圖形程式設計。
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由上面描述可，可知道我們常用的-version，-classpath，-Dproperty=value是用於做什麼的了。特別提一下-classpath（以前遇到由於這個導致執行問題），jvm在載入類時，搜尋的路徑就是此路徑，而它在linux及windows使用的分隔符是不一樣的，linux用:,windows用;來分隔。

3.2 非標準X引數(-X)

使用命令java -X，即可把非標準引數輸出，平時使用中，我們用得較多的就是-Xloggc，-Xms<size>,-Xmx<size>,-Xss<size>,-Xmn<size>了，詳細說明如下所示：

-Xmixed  預設是mixed，使用它們來設定JVM的原生程式碼編譯模式
-Xint    表示解釋執行，所有的位元組碼將被直接執行，而不會編譯成本地碼
-Xcomp   表示第一次使用就編譯成原生程式碼。
-Xbatch  禁止後臺程式碼編譯，強制在前臺編譯，編譯完成之後才能進行程式碼執行，預設情況下，jvm在後臺進行編譯，若沒有編譯完成，則前臺執行程式碼時以解釋模式執行
-Xbootclasspath:    設定搜尋路徑以引導類和資源，讓jvm從指定路徑（可以是分號分隔的目錄、jar、或者zip）中載入bootclass，用來替換jdk的rt.jar
-Xbootclasspath/a:  附加在引導類路徑末尾
-Xbootclasspath/p:  置於引導類路徑之前，讓jvm優先於bootstrap預設路徑載入指定路徑的所有檔案
-Xcheck:jni    對JNI函式進行附加check；此時jvm將校驗傳遞給JNI函式引數的合法性，在原生程式碼中遇到非法資料時，jmv將報一個致命錯誤而終止；使用該引數後將造成效能下降，請慎用。
-Xfuture   讓jvm對類檔案執行嚴格的格式檢查（預設jvm不進行嚴格格式檢查），以符合類檔案格式規範，推薦開發人員使用該引數
-Xincgc    開啟增量gc（預設為關閉）；這有助於減少長時間GC時應用程式出現的停頓；但由於可能和應用程式併發執行，所以會降低CPU對應用的處理能力
-Xloggc:file   與-verbose:gc功能類似，只是將每次GC事件的相關情況記錄到一個檔案中，檔案的位置最好在本地，以避免網路的潛在問題。若與verbose命令同時出現在命令列中，則以-Xloggc為準。
-Xms   指定jvm堆的初始大小，預設為實體記憶體的1/64，最小為1M；可以指定單位，比如k、m，若不指定，則預設為位元組。
-Xmx   指定jvm堆的最大值，預設為實體記憶體的1/4或者1G，最小為2M；單位與-Xms一致。
-Xss   設定單個執行緒棧的大小，一般預設為512k。
-Xmn   設定堆(heap)的年輕代的初始值及最大值，單位與-Xms一致，年輕代是儲存新物件的地址，也是GC發生得最頻繁的地方，若設定過小，則會容易觸發年輕代垃圾回收（minor gc），若設定過大，只觸發full gc，則佔用時間會很長，oracle建議是把年輕代設定在堆大小的四份之一到一半的。這命令同時設定了初始值和最大值，可以使用-XX:NewSize和-XX:MaxNewSiz來分別設定。
-XshowSettings    顯示所有設定並繼續
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上述引數中，-Xms<size>,-Xmn<size>都是我們效能優化中很重要的引數，-Xloggc是在沒有專業跟蹤工具情況下排錯的好手。

3.3 XX引數(-XX)

此類引數非常豐富，包括高階執行時引數，高階JIT編譯引數，高階維護引數和高階GC引數，在官網可以看到它全部的引數（https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/java.html），各個版本jvm實現有可能會有所不同。其中按設定格式，主要分為兩類，一種是boolean型別，主要用於功能開關，一種是key-value型別，主要效能、除錯引數等設定，下面列舉一些主要使用的引數。

3.3.1 boolean型別

此類引數，格式：-XX:[+-]<name>，作為功能開關，表示啟用或者禁用屬性。以下列舉一些：

-XX:+PrintFlagsFinal  輸出引數的最終值
-XX:+PrintFlagsInitial 輸出引數的預設值
-XX:-DisableExplicitGC  禁止呼叫System.gc()；但jvm的gc仍然有效
-XX:+MaxFDLimit 最大化檔案描述符的數量限制
-XX:+ScavengeBeforeFullGC   新生代GC優先於Full GC執行
-XX:+UseGCOverheadLimit 在丟擲OOM之前限制jvm耗費在GC上的時間比例
-XX:-UseConcMarkSweepGC 對老生代採用併發標記交換演演算法進行GC
-XX:-UseParallelGC  啟用並行GC
-XX:-UseParallelOldGC   對Full GC啟用並行，當-XX:-UseParallelGC啟用時該項自動啟用
-XX:-UseSerialGC    啟用序列GC
-XX:+UseThreadPriorities    啟用本地執行緒優先順序
-XX:-UseG1GC    啟用G1的GC
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3.3.2 key-value型別

此類引數，格式：-XX:<name>=<value>表示屬性name的值為value。在效能調優和除錯監測時，會經常用到。

• 效能調優

效能調優時，主要是對JVM的記憶體分配情況的調優，包括堆大小，年輕代大小，年輕年老代比例等等。

-XX:LargePageSizeInBytes=4m 設定用於Java堆的大頁面尺寸
-XX:MaxHeapFreeRatio=70 GC後java堆中空閒量佔的最大比例
-XX:MaxNewSize=size 新生成物件能佔用記憶體的最大值
-XX:MaxPermSize=64m 老生代物件能佔用記憶體的最大值
-XX:MinHeapFreeRatio=40 GC後java堆中空閒量佔的最小比例
-XX:NewRatio=2  新生代記憶體容量與老生代記憶體容量的比例
-XX:NewSize=2.125m  新生代物件生成時佔用記憶體的預設值
-XX:ReservedCodeCacheSize=32m   保留程式碼佔用的記憶體容量
-XX:ThreadStackSize=512 設定執行緒棧大小，若為0則使用系統預設值
-XX:+UseLargePages  使用大頁面記憶體
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• 除錯監測

在需要對應用進行監測，特別是觀察GC情況，OOM後檢查問題等。

-XX:-CITime 列印消耗在JIT編譯的時間
-XX:ErrorFile=./hs_err_pid<pid>.log 儲存錯誤日誌或者資料到檔案中
-XX:-ExtendedDTraceProbes   開啟solaris特有的dtrace探針
-XX:HeapDumpPath=./java_pid<pid>.hprof  指定匯出堆資訊時的路徑或檔名
-XX:-HeapDumpOnOutOfMemoryError 當首次遭遇OOM時匯出此時堆中相關資訊
-XX:OnError="<cmd args>;<cmd args>" 出現致命ERROR之後執行自定義命令
-XX:OnOutOfMemoryError="<cmd args>;<cmd args>"  當首次遭遇OOM時執行自定義命令
-XX:-PrintClassHistogram    遇到Ctrl-Break後列印類例項的柱狀資訊，與jmap -histo功能相同
-XX:-PrintConcurrentLocks   遇到Ctrl-Break後列印併發鎖的相關資訊，與jstack -l功能相同
-XX:-PrintCommandLineFlags  列印在命令列中出現過的標記
-XX:-PrintCompilation   當一個方法被編譯時列印相關資訊
-XX:-PrintGC    每次GC時列印相關資訊
-XX:-PrintGC Details    每次GC時列印詳細資訊
-XX:-PrintGCTimeStamps  列印每次GC的時間戳
-XX:-TraceClassLoading  跟蹤類的載入資訊
-XX:-TraceClassLoadingPreorder  跟蹤被引用到的所有類的載入資訊
-XX:-TraceClassResolution   跟蹤常量池
-XX:-TraceClassUnloading    跟蹤類的解除安裝資訊
-XX:-TraceLoaderConstraints 跟蹤類載入器約束的相關資訊
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4 常用java應用啟動引數

經過前面幾個章節的介紹，大家應該對java的啟動引數（JVM引數）有一定的瞭解，但引數太多了，不可能把所有引數都得記住，有需要時，建議大家看-help或者看官網說明來查閱。很多時候，我們只需要記住幾個常用的即可。下面總結一下常用的JVM引數。

4.1 常用標準引數

• -version，場景：想檢視JDK版本，java -version。
• -D<名稱>=<值>，場景:maven跳過單元測試，使用java -Dmaven.test.skip=true,
• -cp或-classpath,場景：設定需要載入的jar包位置，使用java -cp lib/test.jar com.test.TestMain
• -verbose:gc,場景：輸出GC詳細資訊

4.2 常用X引數

• -Xms<size>和-Xmx<size>，場景：由於記憶體不足發生oom，調大堆大小，如設定為1G，可以java -Xms1024m -Xmx1024m，通常為了避免頻繁發生GC，-Xms和-Xmx設定為一致。
• -Xss<size>，場景：執行緒運算元及區域性變數多，把執行緒棧的大小調大，可以java -Xss1024k
• -Xmn<size>，場景：年輕代大小設定為512m，可以java -Xmn512m
• -Xloggc:file，場景：將每次GC事件的相關情況記錄到一個檔案中以便於後續分析，可以java -Xloggc:logs/gc.log

4.3 常用XX引數

列印GC相關的內容，包括堆情況，GC詳情，GC時間，發生OOM時，生成快照，發生錯誤是記錄錯誤日誌等，如下：

• -XX:+PrintHeapAtGC
• -XX:+PrintGCDetails
• -XX:+PrintGCDateStamps
• -XX:+PrintGCTimeStamps
• -XX:+PrintTenuringDistribution
• -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime
• -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
• -XX:HeapDumpPath=logs/heapdump.hprof，發生OOM時，dump出快照到檔案heapdump.hprof中。
• -XX:ErrorFile=logs/java_error_%p.log，發生JVM錯誤時，把日誌輸出到java_error_%p.log中。

以上引數均是使用度很高的引數，在使用java命令啟動應用時，可以把這些引數加上，以便於後續調優與問題診斷。

5 總結

簡單的java啟動命令，使用起來原來這麼複雜，當然一般來說，只使用java或java -jar來按預設值啟動應用，也不會有太大問題。只是涉及到調優、監測、診斷時，瞭解這些引數，無疑是高階程式設計師必要的技能。希望通過本文，大家對java命令及引數可以做到心中有數。

參考資料

• JDK工具參考檔案：https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix

相關閱讀

• 《java應用監測(1)-java程式設計師應該知道的應用監測技術》：https://juejin.im/post/5d5fde94f265da03d42fae8b