01-GC日志参数

参数	说明
-verbose:gc	输出gc日志信息，默认输出到标准输出
-XX:+PrintGC	输出GC日志。类似：-verbose:gc
-XX:+PrintGCDetails	在发生垃圾回收时打印内存回收相处的日志，并在进程退出时输出当前内存各区域分配情况
-XX:+PrintGCTimeStamps	输出GC发生时的时间戳
-XX:+PrintGCDateStamps	输出GC发生时的时间戳（以日期的形式，例如：2013-05-04T21:53:59.234+0800）
-XX:+PrintHeapAtGC	每一次GC前和GC后，都打印堆信息
-Xloggc:	表示把GC日志写入到一个文件中去，而不是打印到标准输出中

02-GC日志格式

复习：GC分类

针对HotSpot VM的实现，它里面的GC按照回收区域又分为两大种类型：一种是部分收集（Partial GC），一种是整堆收集（Full GC）。

部分收集：不是完整收集整个Java堆的垃圾收集。其中又分为：
- 新生代收集（Minor GC / Young GC）：只是新生代（Eden\S0,S1）的垃圾收集
- 老年代收集（Minor GC / Old GC）：只是老年代的垃圾收集。
  - 目前，只有CMS GC会有单独收集老年代的行为。
  - 注意，很多时候Major GC会和Full GC混淆使用，需要具体分辨是老年代回收还是整堆回收。
- 混合收集（Mixed GC）：收集整个新生代以及部分老年代的垃圾收集。
  - 目前只有G1 GC会有这种行为。
整堆收集（Full GC）：收集整个Java堆和方法区的垃圾收集。

哪些情况会触发Full GC？

老年代空间不足
方法去空间不足
显式调用System.gc()
Minor GC进入老年代的数据的平均大小大于老年代的可用内存
大对象直接进入老年，而老年代的可用空间不足

不同GC类的GC细节

/**
 *  -XX:+PrintCommandLineFlags
 *
 *  -XX:+UseSerialGC:表明新生代使用Serial GC ，同时老年代使用Serial Old GC
 *
 *  -XX:+UseParNewGC：标明新生代使用ParNew GC
 *
 *  -XX:+UseParallelGC:表明新生代使用Parallel GC
 *  -XX:+UseParallelOldGC : 表明老年代使用 Parallel Old GC
 *  说明：二者可以相互激活
 */
public class GCUseTest {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        ArrayList<byte[]> list = new ArrayList<>();

        while(true){
    
    
            byte[] arr = new byte[1024 * 10];//10kb
            list.add(arr);
//            try {
    
    
//                Thread.sleep(5);
//            } catch (InterruptedException e) {
    
    
//                e.printStackTrace();
//            }
        }
    }
}

GC日志分类

Minor GC

[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 131072K->21486K(152576K)] 131072K->125625K(500736K), 0.0264772 secs] [Times: user=0.05 sys=0.34, real=0.03 secs]

规律：

[名称: GC前内存占用 -> GC后内存占用（该区内存总大小）

Full GC

[Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 21491K->0K(283648K)] [ParOldGen: 234962K->255123K(543744K)] 256454K->255123K(827392K), [Metaspace: 2941K->2941K(1056768K)], 0.0377849 secs] [Times: user=0.45 sys=0.00, real=0.04 secs]

规律：

[名称: GC前内存占用 -> GC后内存占用（该区内存总大小）

日志结构剖析

垃圾收集器

使用Serial收集器在新生代的名字是Defual 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"，这里的JDK1.7使用的就是PSYoungGen
使用Parallel Old Generation收集器在老年代的名字是"[ParOldGen"
使用G1收集器的话，会显示为“garbage-first heap"

Allocation Failuer

表明本次因此GC的原因是因为在年轻代没有足够的空间能够存储新的数据了。

GC前后情况

通过前面图示，我们发现GC日志的规律一般都是：GC前内存占用 -> GC后内存占用（该区域内存总大小）

[PSYoungGen: 16302K->2044K(18432K)] 16302K->15130K(59392K), 0.0033553 secs]

中括号内：GC胡思后前年轻代堆大小，回收后大小，（年轻代堆总大小）

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）

GC时间

GC日志中有三个时间：user,sys和real

user - 进程执行用户态代码（核心之外）所使用的时间。这是执行此进程所使用的实际CPU时间，其他进程和此进程阻塞的时间并不包括在内。垃圾收集的情况下，表示GC线程执行所使用的CPU总时间。
sys - 进程在内核态消耗所用的时钟时间。即在内核执行系统调用或等待系统时间所使用的CPU时间
real -这个时间包括其他进程使用的时间片和进程阻塞的时间（比如等待I/O完成）。对于并行gc，这个数字应该接近（用户时间+系统时间）除以垃圾收集器使用的线程数。

由于多核的原因，一般的GC事件中，real time是小于sys + user time的，因为一般是多个线程并发的去做GC，所以real time是要小于sys + user time的。如果real > sys + user的话，则应用可能存在下列问题：IO负载非常重要或者是CPU不够用。

Minor GC 日志解析

2020-11-20T17:19:43.265-0800

添加-XX:+PrintGCDateStamps参数
日志打印时间日期格式如
2013-05-04T21:53:59.234+0800

0.822:

添加-XX:+PrintGCTimeStamps该参数
gc发生时，Java虚拟机启动以来经过的秒数

[GC(Allocation Failure)

发生了一次垃圾回收，这是一次Minior GC。它不区分新生代还是老年代GC，括号里的内容是gc发生的原因，这里的Allocation Failure的原因是新生代中没有足够区域能够存放需要分配的数据而失败

[PSYoungGen:76800K->8433K(89600K)

PSYoungGen：表示GC发生的区域，区域名称与使用的GC收集器是密切相关的

Serial收集器：Default New Generation 显示Defnew
ParNew收集器：ParNew
Parallel Scanvenge收集器：PSYoung
老年代和新生代同理，也是和收集器名称相关

76800K->8433K(89600K)：GC前该内存区域已使用容量->GC后盖区域容量(该区域总容量)

如果是新生代，总容量则会显示整个新生代内存的9/10，即eden+from/to区
如果是老年代，总容量则是全身内存大小，无变化

76800K->8449K(294400K)

虽然本次是Minor GC，只会进行新生代的垃圾收集，但是也肯定会打印堆中总容量相关信息

在显示完区域容量GC的情况之后，会接着显示整个堆内存区域的GC情况：GC前堆内存已使用容量->GC后堆内存容量（堆内存总容量），并且堆内存总容量 = 9/10 新生代 + 老年代，然后堆内存总容量肯定小于初始化的内存大小

,0.0088371

整个GC所花费的时间，单位是秒

[Times：user=0.02 sys=0.01,real=0.01 secs]

user：指CPU工作在用户态所花费的时间
sys：指CPU工作在内核态所花费的时间
real：指在此次事件中所花费的总时间

Full GC日志解析

2020-11-20T17:19:43.794-0800

添加-XX:+PrintGCDateStamps参数

日志打印时间日期格式如
2013-05-04T21:53:59.234+0800

1.351

添加-XX:+PrintGCTimeStamps该参数

gc发生时，Java虚拟机启动以来经过的秒数

Full GC(Metadata GCThreshold)

括号中是gc发生的原因，原因：Metaspace区不够用了。
除此之外，还有另外两种情况会引起Full GC，如下：
1、Full GC(FErgonomics)
原因：JVM自适应调整导致的GC
2、Full GC（System）
原因：调用了System.gc()方法

[PSYoungGen: 100082K->0K(89600K)]

PSYoungGen：表示GC发生的区域，区域名称与使用的GC收集器是密切相关的

Serial收集器：Default New Generation 显示DefNew
ParNew收集器：ParNew
Parallel Scanvenge收集器：PSYoungGen
老年代和新生代同理，也是和收集器名称相关

10082K->0K(89600K)：GC前该内存区域已使用容量->GC该区域容量(该区域总容量)

如果是新生代，总容量会显示整个新生代内存的9/10，即eden+from/to区
如果是老年代，总容量则是全部内存大小，无变化

ParOldGen：32K->9638K(204800K)

老年代区域没有发生GC，因此本次GC是metaspace引起的

10114K->9638K(294400K),

[Meatspace:20158K->20156K(1067008K)],

metaspace GC 回收2K空间

03-GC日志分析工具

上面介绍了GC日志的打印及含义，但是GC日志看起来比较麻烦，本节将会介绍一下GC日志可视化分析工具GCeasy和GCviewer等。通过GC日志可视化分析工具，我们可以很方便的看到JVM各个分代的内存使用情况、垃圾回收次数、垃圾回收的原因、垃圾回收占用的时间、吞吐量等，这些是指标在我们进行JVM调优的时候是很有用的。

如果想把GC日志存在文件的话，是下面这个参数：

-Xloggc:/path/to/gc.log

然后就可以用一些空间去分析这些gc日志。

GCeasy（比较实用）

网址：https://gceasy.io/

GCeasy是一款在线的GC日志分析器，可以通过GC日志分析、进行内存泄漏检查、GC暂停原因分析、JVM配置建议优化等功能。而且是可以免费试用的。

GCViewer（停止维护）

上面介绍了一款在线的GC日志分析器，下面介绍一个离线版的GCViewer

GCViewer是一个免费的、开源的分析小工具，用于可视化查看由SUN/Oracle，IBM，HP和BEA Java虚拟机产生的垃圾收集器的日志。

GCViewer用于可视化Java VM选项-verbose:gc和.NET生成的数据-Xloggc:。它还计算与垃圾回收相关的性能指标（吞吐量I累积的暂停，最长的暂停等）。当通过更改世代大小或设置初始堆大小来调整应用程序的垃圾时，此功能非常有用。

下载地址：https://github.com/chewiebug/GCViewer/wiki/Changelog

使用

双击或者java -jar gcviewer-1.37-SNAPSHOT.jar

其他工具（可以忽略）

GChisto

GChisto是一款专业分析gc日志的工具，可以通过gc日志来分析：MinorGC、Full GC的次数、频率、持续时间等，通过列表、报表、图表等不同形式来反应gc的情况。
虽然界面略显粗略，但是功能还是不错的。

HPjmeter

工具很强大，但是只能打开由以下参数生成的GC log，-verbose:gc -Xloggc:gc.log。添加其他参数生成的gc.log无法打开
HPjmeter集成了以前的HPjtune功能，可以分析在HP机器上产生的垃圾回收日志文件

JVM下篇：性能监控与调优篇_05_分析GC日志_尚硅谷

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