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JAVA命令行工具（一）--JAVA

2018-04-16  本文已影响106人  Hypercube

1.总述

java命令用来启动一个JAVA应用。有以下两种用法:

    java [options] mainclass [args...] 
    java [options] -jar jarfile [args...]

第一种从指定JAVA类启动，第二种从可运行jar包启动。启动过程有三步，首先启动JAVA运行时环境JRE，然后加载所需的类，最后调用类的main()方法。正确的main()方法形式如下：

    public static void main(String[] args)

注意：该方法必须声明为public和static，且必须返回void。方法的参数必须为字符串数组，其中第一个元素为main()方法所在类包含包路径的全名（？）。

命令行各部分的含义如下：
options
  由空格分隔的命令行选项，下一节详细说明。
mainclass
  待启动类包含包路径的类全名，其中需要含有main()方法。
jarfile
  待启动jar包的路径，其中需要manifest文件指明含有main()方法的启动类。
args
  传给启动类main()方法的参数，由空格分隔。

2.命令行选项

java的命令行选项分为三类：

  1. 标准选项。JVM必须实现的选项，实现通用的功能，比如：检查JRE的版本，设置类路径等。
  2. 扩展选项。HotSpot实现常用功能的选项，其他JVM不一定实现。此类选项前缀为-X。
  3. 高级选项。高级选项是开发者选项，不保证在所有JVM上被实现，并可能会改变。有以下四种类型：
    1. 高级运行时选项：控制JVM运行时行为。
    2. 高级维护性选项：支持收集系统信息和调试。
    3. 高级GC选项：控制JVM的垃圾收集行为。
    4. 高级JIT选项：控制JVM的及时编译行为。

设置选项值时，如果值为布尔Boolean型，表示开启或关闭某一功能。使用加号+表示开启某一功能，减号-表示关闭某一功能。示例如下：

    -XX:+OptionName -XX:-OptionaName

如果选项需要参数，可在选项之后跟随参数或使用特定分隔符隔开。常见的分隔方式有：空白字符分隔、冒号：分隔和等号分隔=。一些示例如下：

   -Xmx2G // 不分隔
   -cp a.jar // 空白字符分隔
   -agentlib:foo // 冒号分隔
   -XX:ThreadStackSize=size // 等号分隔

如果参数值表示字节大小，可以直接使用整数或使用一些后缀，如g和G、m和M、k和K。2GB的字节可以使用如下表示：

    2G 2048m 2097152K 2147483648

了解了这些，下面开始介绍一些重要的选项。

3.标准选项

-version
  打印版本信息然后退出。经常使用该选项来查看JAVA的版本或验证java命令是否可用。与之相似的另一个选项为：-showversion，区别在于：-showversion打印版本信息后不会退出。
--class-path classpath, -classpath classpath , or -cp classpath
  指定JAVA搜寻类的类路径，会覆盖CLASSPATH环境变量的值。类路径为指定符号分隔（linux为冒号:，windows为分号;）的目录、jar包路径或zip包路径，用来指定搜索class文件的路径。其详细说明可查看ClassPath详解。
-Dproperty=value
  指定一个系统属性值。属性和属性值都为字符形式，其中属性名不能含有空白字符，属性值如果需要空白字符，需要使用双引号"包裹。一个正确的示例如下：

    -Dfoo="foo bar"

该值可以在JAVA程序中使用如下代码获取：

    System.getProperty("foo")

-server -client
  指定JVM的模式，client模式用于桌面应用，server模式用于服务端应用。JVM对两种模式有相应优化，client模式加载速度较快，可以快速启动；server模式加载速度较慢但运行起来较快。
-agentlib:libname[=options]
  加载指定native代理库。可以指定多个库，各个库名之间使用逗号，分隔。不同操作系统下的加载方式稍有不用，如下的选项：

    -agentlib:foo

一个经常使用的示例如下：

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

该选项将加载JAVA调试协议库JDWP，使用socket在端口8000上进行监听并会在加载主类前挂起JVM。
-agentpath:pathname[=options]
  该选项与-agentlib等效，区别在于路径需指定为代理库或文件的全路径名。
-javaagent:jarpath[=options]
  加载指定的Java语言代理。
-verbose:[class|gc|jni]
  启用详细输出。

4.扩展选项

-Xmx size
  指定堆的最大大小。指定2GB的最大堆，可用如下的任意方式：

    -Xmx2G -Xmx2048m -Xmx2097152K -Xmx2147483648

该选项mx可用英文单词meomory maximum助记， 此外，该选项等效于-XX:MaxHeapSize。
-Xms size
  指定堆的初始化大小。指定1GB的初始堆，可用如下的任意方式：

    -Xms1g -Xms1024M -Xms1048576k -Xms1073741824

对于server端应用，建议将-Xmx和-Xms设置为相同的值，如此能使server端应用有较好的性能。如果不设置该值，那么该值将默认设置为老年代和新生代大小的和。该选项ms可用英文单词memory startup助记。
-Xmn size
  指定堆中新生代的初始化和最大大小。指定256MB的新生代，可用如下的任意方式：

    -Xmn256m -Xmn262144k -Xmn268435456

如果将新生代的值设置过大，那么一次新生代GC的时间就会过长；如果将新生代的值设置过小，又会引起频繁新生代GC。官方建议该值设置在堆最大值的25%-50%区间内。该选项mn可用英文单词memory new/nursery助记，此外也可用选项-XX:NewSize和-XX:MaxNewSize设置新生代的初始化和最大大小。
-Xss size
  指定线程栈的大小。指定1MB的栈大小，可用如下的任意方式:

    -Xss1m -Xss1024k -Xss1048576

该选项的默认值随操作系统不同而不同：Linux环境下默认为1MB，Windows环境则取决于虚拟内存的大小。该选项ss可用英文单词stack size助记，此外该选项等效于-XX:ThreadStackSize。
-Xloggc:option
  启用JVM统一日志框架，将带时间戳的GC状态记录到文件中。
-Xlog:option
  配置或者启用JVM统一日志框架。JDK9 引入。
-Xbootclasspath/a:directories| zip|JAR files
  额外添加指定路径、jar包或zip包到默认启动类路径。指定多个路径或多个文件时，在Linux下使用冒号:分隔，在Windows下使用分号;分隔。
-Xbatch
  关闭后台编译。默认情况下，JVM在后台编译，编译完成前方法在解释模式下运行。-Xbatch选项关闭后台编译，方法需要在编译完成后运行。该选项等效于-XX:-BackgroundCompilation。
-Xcomp
  当方法第一次被调用时强制进行编译。默认情况下，client模式的方法将会在解释模式下运行1000次（server模式下10000次），以便编译器收集信息用于编译优化。如果指定该选项，将关闭解释模式而强制使用编译模式。该选项的初衷用于提升代码执行效率，但不建议开启，因为收集信息后的编译优化的性能好于强制编译。更多的解释可参考这个链接。
  如果希望改变解释模式的执行次数，可使用选项-XX:CompileThreshold。
-Xint
  使用解释模式运行程序。该种模式下，不会享受即时编译JIT带来的性能提升。
-Xmixed
  同时使用解释模式和编译模式运行程序。对于字节码中多次调用的热点方法，JVM会将其编译为本地代码以便提高执行效率；而调用次数较少的方法则使用解释模式执行，从而减少编译和优化成本。默认情况下，JVM使用该模式。
-Xnoclassgc
  关闭对Class对象的垃圾收集。该选项的初衷是减少GC时间，从而减少应用的停顿时间。设置该选项后，Class对象将永久存活，不进行GC。设置该选项时需要足够小心，否则容易产生OOM。
-Xshare:[auto|on|off]
  设置类数据共享（class data sharing-CDS）模式。

-XshowSettings:[all|locale|properties|vm]
  打印设置信息并继续运行JAVA应用。其中all打印全部种类的设置信息，是该选项的默认值。
-Xfuture
  开启严格的类文件格式检查、强制遵守类文件格式规范。当开发者开发新代码时应启用该选项，该选项在未来版本可能会设置为默认开启。
-Xverify:[remote|all|none]
  设置字节码的验证方式。由于字节码验证可以保证类文件符合JVM规范，从而提高安全性，所以不要关闭验证。各个模式的说明如下：

5.高级运行时选项

-XX:MaxHeapSize=size
  设置最大堆大小，见-Xmx。
-XX:InitialHeapSize=size
  设置初始堆大小，见-Xms。
-XX:NewSize
  设置新生代初始大小，见-Xmn。
-XX:MaxNewSize=size
  设置新生代最大大小，见-Xmn。
-XX:ThreadStackSize=size
  设置线程栈大小，见-Xss。
-XX:MaxMetaspaceSize=size
  设置永久代大小，JDK8以下使用-XX:MaxPermSize=size。
-XX:MaxDirectMemorySize=size
  设置Java Nio可以使用的最大直接内存。默认情况下，该选项值为0，JVM将会自主确定一个大小值。
-XX:-UseCompressedOops
  关闭对象指针压缩。默认情况下，该选项开启，当Java堆小于32GB时将使用对象指针压缩，此时对象指针将使用32位，而不是64位。当Java堆小于32GB时可以提高性能。该选项只用于64位架构的JVM。
-XX:ObjectAlignmentInBytes=alignment
  设置Java对象在内存存储时的对齐字节数。该选项的默认值是8个字节，注意该选项为全局配置，不能单独为某个对象指定对齐字节数。该值需要为2的次数，该值的取值范围为[8,256]。随着该值的增加，那么对象间的空隙字节也将增大，将抵消由UseCompressedOops压缩对象指针带来的好处。
-XX:-CompactStrings
  关闭字符串压缩功能。该选项为JDK9引入，之前，Java的字符串统一使用UTF-16编码，每个字符都编码为双字节。JDK9默认开启该选项，只包含单字节字符的字符串将使用ISO-8859-1或Latin-1编码，编码后只占1个字节，节省50%的空间；包含至少一个多字节字符的字符串仍然使用UTF-16编码。
-XX:-UseBiasedLocking
  关闭偏向锁。大量使用无争用锁的应用关闭偏向锁将获得显著的性能提升，但其他模式的锁会降低性能。
-XX:+UseGCLogRotation
  对大日志文件进行分页，必须已指定选项-Xloggc:filename。有两种分页方式：

  1. -XX:NumberOfGClogFiles=lineNumber：按指定行数分割日志文件。
  2. -XX:GCLogFileSize=number：按文件大小分割日志文件，默认值为512K。

-XX:+UseContainerSupport
  该选项支持JVM自动检测容器支持。启用该选项后，运行在docker 容器中的JVM会自动确定Java进程可用的CPU数量和内存大小。该选项仅在x64架构的Linux环境可用，默认开启，可使用-XX:-UseContainerSupport关闭。
-XX:ActiveProcessorCount=xx
  覆盖用于计算线程池大小的CPU核心数。一般情况下，JVM会自主确定操作系统可用的CPU核心数。该选项对于在docker容器中运行的Java进程十分有用，可以隔离CPU资源。该选项在关闭UseContainerSupport时依然有效。
-XX:+DisableAttachMechanism
  关闭工具关联JVM的功能。默认情况下，该选项开启，此时可以使用诊断工具如：jcmd，jstack，jmap和jinfo。
-XX:+UnlockCommercialFeatures
  开启一些商业特性。这些特性可查看这个链接。

6.高级可维护性选项

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
  开启堆转储功能。当Java应用抛出OutOfMemoryError异常时可以使用堆转储工具（HPROF）将Java堆存储到文件中。默认文件存储在当前路径下，文件名为java_pid[pid].hprof。此外，还可使用选项-XX:HeapDumpPath=path指定文件地址。一个示例如下(其中%p表示进程PID)：

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

-XX:OnOutOfMemoryError=string
  设置发生OutOfMemoryError后执行的处理命令，多个命令可使用分号;分隔。如果命令中含有空格，需要使用双引号"包裹命令。
-XX:ErrorFile=filename
  指定Java进程发生不可恢复的错误时，保存错误文件的地址和文件名。默认情况下，错误文件存储在当前路径下，文件名为hs_err_pid[pid].log。一个示例如下：

    -XX:ErrorFile=/data/log/java_error_%p.log

如果文件由于权限问题、硬盘已满或是其他问题而不能在指定目录下创建，那么该文件将创建在临时目录下。对于Linux环境，临时目录为/tmp；对于Windows环境，临时目录由环境变量TMP指定，如果该环境变量没有指定，那么将使用TEMP环境变量的值。
-XX:OnError=string
  指定Java进程发生不可恢复的错误后执行的处理命令，与选项-XX:ErrorFile类似。Linux环境下发生错误时，可使用gcore命令创建core文件，并启动一个debugger用于调试错误，示例如下：

    -XX:OnError="gcore %p;dbx - %p"

-XX:LogFile=path
  设置日志文件的地址。默认情况下，文件被写到当前目录下，文件名为hotspot.log。一个示例如下：

    -XX:LogFile=/data/log/hotspot.log

附： 本文取材的Java Tool Reference。

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