宋子宪博客

Java 应用生产环境启动参数强制规范

1. 规范目的

消除因环境差异(OS版本、Docker/物理机、JDK厂商)导致的时间偏移、乱码、随机数阻塞及 OOM 无法排查等隐患,确保应用行为的确定性(Determinism)

2. 核心原则

  1. 显式优于隐式:不依赖 OS 的 /etc/localtimeLANG 环境变量。
  2. 位置决定命运:所有 -D 参数必须位于 -jar 之前。
  3. Fail-Fast:配置错误应在启动时报错,而不是运行时由于逻辑错误崩溃。

3. 标准化参数详解 (The Golden List)

所有 Java 生产环境应用(SpringBoot/Tomcat/Jar)必须包含以下核心参数组。

3.1 强制性基础参数 (必须配置)

# 1. 时区定义 (彻底解决时间漂移)
-Duser.timezone=Asia/Shanghai

# 2. 编码定义 (解决日志与文件名乱码)
-Dfile.encoding=UTF-8
-Dsun.jnu.encoding=UTF-8

# 3. 服务器模式 (禁止图形化调用)
-Djava.awt.headless=true

# 4. 随机数熵池优化 (解决启动缓慢问题)
-Djava.security.egd=file:/dev/./urandom

深度解析:为什么要这么配?


3.2 推荐的健壮性参数 (建议配置)

# 1. DNS 缓存策略 (微服务环境必配)
# 默认 JVM 可能永久缓存 DNS 解析,导致切量或容灾切换后 IP 不变
-Dsun.net.inetaddr.ttl=60

# 2. 临时目录指定 (防止 /tmp 清理导致异常)
-Djava.io.tmpdir=/data/java/tmp

3.3 故障现场保留参数 (保命配置)

当发生 OOM(内存溢出)时,如果没有 Dump 文件,神仙也难救。

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:HeapDumpPath=/data/logs/dump/heap-error.hprof

4. 统一启动脚本模版 (Standard Launch Script)

建议将此脚本固化到 CI/CD 流程或 Docker Entrypoint 中。

#!/bin/bash
# -----------------------------------------------------------------------------
# Standard Java Boot Script - Ops Certified
# -----------------------------------------------------------------------------

# === 1. 项目配置区 ===
APP_NAME="xxl-job-admin"
JAR_FILE="${APP_NAME}.jar"
LOG_DIR="/data/logs/${APP_NAME}"
TMP_DIR="/data/tmp/${APP_NAME}"

mkdir -p ${LOG_DIR} ${TMP_DIR}

# === 2. 核心参数组 (不可修改) ===
# 所有的 -D 参数汇聚于此
CORE_OPTS=" -Duser.timezone=Asia/Shanghai \
            -Dfile.encoding=UTF-8 \
            -Dsun.jnu.encoding=UTF-8 \
            -Djava.awt.headless=true \
            -Djava.security.egd=file:/dev/./urandom \
            -Djava.io.tmpdir=${TMP_DIR} \
            -Dsun.net.inetaddr.ttl=60 "

# === 3. 内存与GC策略 (根据机器规格调整) ===
# 示例:4G 内存机器
MEM_OPTS=" -Xms2g -Xmx2g -XX:MetaspaceSize=256m -XX:MaxMetaspaceSize=512m "

# === 4. 故障排查 ===
DEBUG_OPTS=" -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError \
             -XX:HeapDumpPath=${LOG_DIR}/oom.hprof "

# === 5. 最终执行 ===
#  关键顺序: java [JVM参数] -jar [应用] [业务参数]
echo "Starting ${APP_NAME} with standardized opts..."

nohup java ${CORE_OPTS} ${MEM_OPTS} ${DEBUG_OPTS} \
    -jar ${JAR_FILE} \
    --server.port=8080 \
    > ${LOG_DIR}/catalina.out 2>&1 &

5. 常见错误排查 (Red Flags)

作为 Tech Lead,在 Code Review 或上线检查时,看到以下情况直接打回:

  1. 错误顺序: java -jar app.jar -Duser.timezone=Asia/Shanghai

    • 后果: -D 参数放在 jar 包后面,会被识别为 main(args) 的参数,JVM 本身根本不会读取,时区设置完全失效
  2. 使用 System.setProperty: 在 Java 代码里写 System.setProperty("user.timezone", "Asia/Shanghai")

    • 后果: 太晚了!很多静态变量(static fields)在类加载时就已经初始化完毕,代码里再改时区可能对部分组件(如 Logger 初始化)无效。必须在 JVM 启动层面指定。
  3. 依赖 OS: "我服务器已经设置好时间了,为什么还要加参数?"

    • 反驳: 运维准则第一条——环境是不可信的。不管是迁云、容器化还是灾备,显式配置能保证应用在任何基础设施上表现一致。

6. 数据库连接层配套规范

除了 JVM,JDBC 连接字符串也必须强制指定时区,形成双重保障:

MySQL/MariaDB URL 规范:

Properties

# 必须带上 serverTimezone=Asia/Shanghai
jdbc:mysql://db-server:3306/mydb?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&serverTimezone=Asia/Shanghai

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