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。
关于作者
Ted Neward是Neward & Associates的主管，负责有关Java、.NET、XML服务和其他平台的咨询、指导、培训和推介他现在居住在华盛顿州西雅图附近。
【编辑推荐】
