24、JVM实战:JVM关于GC的日志分析

通过阅读GC日志,我们可以了解Java虛拟机内存分配与回收策略。

内存分配与垃圾回收的参数列表

  • -XX: +PrintGC 输出Gc日志。类似: -verbose:gc
  • -XX: +PrintGCDetails 输出GC的详细日志
  • -XX: +PrintGCTimeStamps 输出GC的时间戳(以基准时间的形式)
  • -XX: +PrintGCDateStamps输出GC的时间戳(以日期的形式,如2013一05一04T21 : 53:59.234+0800 )
  • -XX: +PrintHeapAtGC 在进行GC的前后打印出堆的信息
  • -Xloggc:. . /logs/gc. log日志文件的输出路径

+PrintGC

打开GC日志:一verbose:gc
这个只会显示总的GC堆的变化, 如下:

[GC (Allocation Failure) 80832K一>19298K(227840K),0.0084018 secs]
[GC (Metadata GC Threshold) 109499K一>21465K (228352K),0.0184066 secs]
[Full GC (Metadata GC Threshold) 21 465K一>16716K (201728K),0.0619261 secs ]

参数解析:

  • GC、Full GC: GC的类型,GC只在新生代上进行,Full GC包括永生代,新生代, 老年代。
  • Allocation Failure: GC发生的原因。
  • 80832K一> 19298K:堆在GC前的大小和GC后的大小。
  • 228840k:现在的堆大小。
  • 0.0084018 secs: GC持续的时间。

PrintGCDetails

-打开GC日志:-verbose:gc -XX:+PrintGCDetails

输出信息如下:

[GC (Allocation Failure) [ PSYoungGen: 70640K一> 10116K(141312K) ] 80541K一>20017K (227328K),0.0172573 secs] [Times: user=0.03 sys=0.00, real=0.02 secs ]
[GC (Metadata GC Threshold) [PSYoungGen:98859K一>8154K(142336K) ] 108760K一>21261K (228352K),
0.0151573 secs] [Times: user=0.00 sys=0.01, real=0.02 secs]
[Full GC (Metadata GC Threshold) [PSYoungGen: 8154K一>0K(142336K) ] [ParOldGen: 13107K一>16809K(62464K) ] 21261K一>16809K (204800K),[Metaspace: 20599K一>20599K (1067008K) ],0.0639732 secs]
[Times: user=0.14 sys=0.00, real=0.06 secs]

参数解析:

  • GC,Full FC:同样是GC的类型
  • Allocation Failure: GC原因
  • PSYoungGen:使用了Parallel Scavenge并行垃圾收集器的新生代GC前后大小的变化
  • ParOldGen:使用了Parallel Old并行垃圾收集器的老年代Gc前后大小的变化
  • Metaspace: 元数据区GC前后大小的变化,JDK1.8中引入了 元数据区以替代永久代
  • xxx secs : 指Gc花费的时间
  • Times: user: 指的是垃圾收集器花费的所有CPU时间,sys: 花费在等待系统调用或系统事件的时间, real :GC从开始到结束的时间,包括其他进程占用时间片的实际时间。

PrintGCTimeStamps

打开GC日志: -verbose:gc -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCDateStamps

输出信息如下:

2019一09一24T22:15:24.518+0800:3.287: [GC(Allocation Failure) [ PSYoungGen: 1361 62K一>5113K(136192K) ] 141425K一>17632K (222208K) ,0.0248249 secs] [Times: user=0.05sys=0.00, real=0.03 secs ]
2019一09一24T22:15:25.559+0800:4.329: [ GC(Metadata GC Threshold)[PSYoungGen:97578K一>10068K(274944K) ] 110096K一>22658K (360960K),0.0094071 secs]
[Times: user=0. 00sys=0.00, real=0. 01 secs]
2019一09一24T22:15:25.569+0800:4.338: [Full GC (Metadata GC Threshold)[ PSYoungGen:10068K一>0K(274944K) ] [ ParoldGen: 12590K一>13564K (56320K) ] 22658K一>13564K (331264K) ,
[Metaspace: 20590K一>20590K(1067008K)], 0. 0494875 secs]
[Times: user=0.17 sys=0. 02,real=0.05 secs ]   

说明:带上了日期和时间

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日志补充说明

  • “[GC"和”[Full GC"说明了这次垃圾收集的停顿类型,如果有"Full"则说明GC发生了"StopThe World"
  • 使用Serial收集器在新生代的名字是De fault New Generation, 因此显示的是" [DefNew"
  • 使用ParNew收集器在新生代的名字会变成" 【ParNew",意思是"Parallel New Generation"
  • 使用Parallel Scavenge收 集器在新生代的名字是" 【PSYoungGen"
  • 老年代的收集和新生代道理一样,名字也是收集器决定的
  • 使用G1收集器的话,会显示为"garbage一 first heap"
  • Allocation Failure 表明本次引起GC的原因是因为在年轻代中没有足够的空间能够存储新的数据了。
  • [PSYoungGen: 5986K一>696K(8704K)] 5986K一> 704K (9216K) 中括号内: GC回收前年轻代大小,回收后大小,( 年轻代总大小) 括号外: GC回收前年轻代和老年代大小,回收后大小,( 年轻代和老年代总大小)
  • user代表用户态回收耗时,sys 内核态回收耗时, rea实际耗时。由于多核的原因,时间总和可能会超过real时间

堆空间占用情况说明

*

Minor GC说明

*

Full GC说明

*
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举例解读日志中堆空间数据

示例代码:

/**
 * 在jdk7 和 jdk8中分别执行
 * -verbose:gc -Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:+PrintGCDetails -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+UseSerialGC
 */
public class GCLogTest1 {
   
     
    private static final int _1MB = 1024 * 1024;

    public static void testAllocation() {
   
     
        byte[] allocation1, allocation2, allocation3, allocation4;
        allocation1 = new byte[2 * _1MB];
        allocation2 = new byte[2 * _1MB];
        allocation3 = new byte[2 * _1MB];
        allocation4 = new byte[4 * _1MB];
    }

    public static void main(String[] agrs) {
   
     
        testAllocation();
    }
}

在JDK7中,对象数据的位置变化如下:

  • eden区由于有8m的空间,在创建前三个2m的对象时,会放在这个区域
  • 当第四个4m的对象要进行创建时,eden区存放的空间不够,于是新生代进行垃圾回收,将前面三个2m的对象尝试移动到from区,但空间依旧不够,于是放到老年代中,如图二。
  • 最终的结果如图二,4m对象放到eden区,三个2m对象被放到老年代中
    *

*

但在JDK8中情况如下:

  • 最后创建的4m的对象被放到了老年代中
  • 前三个2m的对象依旧存放在eden区中
  • from区中0.5m的空间占用相当于一些其他变量
    *
    JDK7与JDK8控制台打印细节对比如下:
    *

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GC日志分析工具

  • 如果想把GC日志存到文件的话,使用下面这个参数
  • -Xloggc:/path/to/gc.log

之后可以用一些工具去分析这些gc日志。

常用的日志分析工具有: GCViewer、GCEasy、GCHisto、GCLogViewer 、Hpjmeter、garbagecat等