JVM 之 GC日志分析
常用JVM参数
http://blog.csdn.net/gzh0222/article/details/8223277
分析gc日志后，经常需要调整jvm内存相关参数，常用参数如下
-Xms：初始堆大小，默认为物理内存的1/64(<1GB)；默认(MinHeapFreeRatio参数可以调整)空余堆内存小于40%时，JVM就会增大堆直到-Xmx的最大限制
-Xmx：最大堆大小，默认(MaxHeapFreeRatio参数可以调整)空余堆内存大于70%时，JVM会减少堆直到 -Xms的最小限制
-Xmn：新生代的内存空间大小，注意：此处的大小是（eden+ 2 survivor space)。与jmap -heap中显示的New gen是不同的。整个堆大小=新生代大小 + 老生代大小 + 永久代大小。
在保证堆大小不变的情况下，增大新生代后,将会减小老生代大小。此值对系统性能影响较大,Sun官方推荐配置为整个堆的3/8。
-XX:SurvivorRatio：新生代中Eden区域与Survivor区域的容量比值，默认值为8。两个Survivor区与一个Eden区的比值为2:8,一个Survivor区占整个年轻代的1/10。
-Xss：每个线程的堆栈大小。JDK5.0以后每个线程堆栈大小为1M,以前每个线程堆栈大小为256K。应根据应用的线程所需内存大小进行适当调整。在相同物理内存下,减小这个值能生成更多的线程。但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的，不能无限生成，经验值在3000~5000左右。一般小的应用， 如果栈不是很深， 应该是128k够用的，大的应用建议使用256k。这个选项对性能影响比较大，需要严格的测试。和threadstacksize选项解释很类似,官方文档似乎没有解释,在论坛中有这样一句话:"-Xss is translated in a VM flag named ThreadStackSize”一般设置这个值就可以了。
-XX:PermSize：设置永久代(perm gen)初始值。默认值为物理内存的1/64。
-XX:MaxPermSize：设置持久代最大值。物理内存的1/4。
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GC参数:
1. 在eclipse根目录下的eclipse.ini配置文件中添加以下参数：
-verbose:gc （开启打印垃圾回收日志）
-Xloggc:eclipse_gc.log （设置垃圾回收日志打印的文件，文件名称可以自定义）
-XX:+PrintGCTimeStamps （打印垃圾回收时间信息时的时间格式）
-XX:+PrintGCDetails （打印垃圾回收详情）
添加完以上参数后当启动Eclipse后就能在Eclipse根目录看到一个eclipse_gc.log的gc日志文件
-Xmx11M -Xms4M -verbose:gc -Xloggc:eclipse_gc.log -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCDetailstomcat:
SET CATALINA_OPTS=-XX:ParallelGCThreads=4 -XX:+PrintGCDetails -Xloggc:D:/myApplication/tomcat/apache-tomcat-6.0.20/logs/tomcat_gc.log2、设置eclipse初始堆、非堆内存大小以及年轻代
-Xms50m –Xmx200m -XX:PermSize=30m -XX:MaxPermSize=60m
3、添加JVM监控参数
-Djava.rmi.server.hostname=127.0.0.1 -Dcom.sun.management.jmxremote.port=6688 -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false
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名词解释:
full gc
full gc是对新生代，旧生代，以及持久代的统一回收，由于是对整个空间的回收，因此比较慢，系统中应当尽量减少full gc的次数。
如下几种情况下会发生full gc：
- 旧生代空间不足
- 持久代空间不足
- CMS GC时出现了promotion failed和concurrent mode failure
- 统计得到新生代minor gc时晋升到旧生代的平均大小小于旧生代剩余空间
- 直接调用System.gc，可以DisableExplicitGC来禁止
- 存在rmi调用时，默认会每分钟执行一次System.gc，可以通过-Dsun.rmi.dgc.server.gcInterval=3600000来设置大点的间隔。
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GC日志分析
http://blog.csdn.net/huangzhaoyang2009/article/details/11860757
JVM的GC日志的主要参数包括如下几个：
-XX:+PrintGC 输出GC日志
-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 2013-05-04T21:53:59.234+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
在我做了如下的设置
- -XX:+PrintGCDetails -Xloggc:../logs/gc.log -XX:+PrintGCTimeStamps
以后打印出来的日志为：
- 0.756: [Full GC (System) 0.756: [CMS: 0K->1696K(204800K), 0.0347096 secs] 11488K->1696K(252608K), [CMS Perm : 10328K->10320K(131072K)], 0.0347949 secs] [Times: user=0.06 sys=0.00, real=0.05 secs]
- 1.728: [GC 1.728: [ParNew: 38272K->2323K(47808K), 0.0092276 secs] 39968K->4019K(252608K), 0.0093169 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.00 secs]
- 2.642: [GC 2.643: [ParNew: 40595K->3685K(47808K), 0.0075343 secs] 42291K->5381K(252608K), 0.0075972 secs] [Times: user=0.03 sys=0.00, real=0.02 secs]
- 4.349: [GC 4.349: [ParNew: 41957K->5024K(47808K), 0.0106558 secs] 43653K->6720K(252608K), 0.0107390 secs] [Times: user=0.03 sys=0.00, real=0.02 secs]
- 5.617: [GC 5.617: [ParNew: 43296K->7006K(47808K), 0.0136826 secs] 44992K->8702K(252608K), 0.0137904 secs] [Times: user=0.03 sys=0.00, real=0.02 secs]
- 7.429: [GC 7.429: [ParNew: 45278K->6723K(47808K), 0.0251993 secs] 46974K->10551K(252608K), 0.0252421 secs]
我们取倒数第二条记录分析一下各个字段都代表了什么含义
- 5.617（时间戳）: [GC（Young GC） 5.617（时间戳）: [ParNew（使用ParNew作为年轻代的垃圾回收期）: 43296K（年轻代垃圾回收前的大小）->7006K（年轻代垃圾回收以后的大小）(47808K)（年轻代的总大小）, 0.0136826 secs（回收时间）] 44992K（堆区垃圾回收前的大小）->8702K（堆区垃圾回收后的大小）(252608K)（堆区总大小）, 0.0137904 secs（回收时间）] [Times: user=0.03（Young GC用户耗时） sys=0.00（Young GC系统耗时）, real=0.02 secs（Young GC实际耗时）]
我们再对数据做一个简单的分析
从最后一条GC记录中我们可以看到 Young GC回收了 45278-6723=38555K的内存
Heap区通过这次回收总共减少了 46974-10551=36423K的内存。
38555-36423=2132K说明通过该次Young GC有2132K的内存被移动到了Old Gen，
我们来验证一下
在最后一次Young GC的回收以前 Old Gen的大小为8702-7006=1696
回收以后Old Gen的内存使用为10551-6723=3828
Old Gen在该次Young GC以后内存增加了3828-1696=2132K 与预计的相符
重新设置GC日志的输出
- -XX:+PrintGCDetails
- -XX:+PrintHeapAtGC
- -XX:+PrintGCDateStamps
- -XX:+PrintTenuringDistribution
- -verbose:gc
- -Xloggc:gc.log
后可以看到进行GC前后的堆内存信息
- {Heap before GC invocations=1 (full 0):
- PSYoungGen total 152896K, used 131072K [0x00000000f5560000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
- eden space 131072K, 100% used [0x00000000f5560000,0x00000000fd560000,0x00000000fd560000)
- from space 21824K, 0% used [0x00000000feab0000,0x00000000feab0000,0x0000000100000000)
- to space 21824K, 0% used [0x00000000fd560000,0x00000000fd560000,0x00000000feab0000)
- PSOldGen total 349568K, used 0K [0x00000000e0000000, 0x00000000f5560000, 0x00000000f5560000)
- object space 349568K, 0% used [0x00000000e0000000,0x00000000e0000000,0x00000000f5560000)
- PSPermGen total 26432K, used 26393K [0x00000000d0000000, 0x00000000d19d0000, 0x00000000e0000000)
- object space 26432K, 99% used [0x00000000d0000000,0x00000000d19c64a0,0x00000000d19d0000)
- 2013-05-05T23:16:10.480+0800: 5.228: [GC
- Desired survivor size 22347776 bytes, new threshold 7 (max 15)
- [PSYoungGen: 131072K->8319K(152896K)] 131072K->8319K(502464K), 0.0176346 secs] [Times: user=0.03 sys=0.00, real=0.02 secs]
- Heap after GC invocations=1 (full 0):
- PSYoungGen total 152896K, used 8319K [0x00000000f5560000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
- eden space 131072K, 0% used [0x00000000f5560000,0x00000000f5560000,0x00000000fd560000)
- from space 21824K, 38% used [0x00000000fd560000,0x00000000fdd7ff78,0x00000000feab0000)
- to space 21824K, 0% used [0x00000000feab0000,0x00000000feab0000,0x0000000100000000)
- PSOldGen total 349568K, used 0K [0x00000000e0000000, 0x00000000f5560000, 0x00000000f5560000)
- object space 349568K, 0% used [0x00000000e0000000,0x00000000e0000000,0x00000000f5560000)
- PSPermGen total 26432K, used 26393K [0x00000000d0000000, 0x00000000d19d0000, 0x00000000e0000000)
- object space 26432K, 99% used [0x00000000d0000000,0x00000000d19c64a0,0x00000000d19d0000)
- }
- [0x00000000f5560000,0x00000000f5560000,0x00000000fd560000)
这种形式的日志有两种意义：
当这种日志出现在generation的详细信息里的时候，三个数字在HotSpot里分别称为low_boundary、high、high_boundary。
low_boundary: reserved space的最低地址边界；通常也跟“low”相等，这是commited space的最低地址边界
high: commited space的最高地址边界
high_boundary: reserved space的最高地址边界。
[low_boundary, high_boundary)范围内的就是reserved space，这个space的大小就是max capacity。
[low, high)范围内的就是commited space，而这个space的大小就是current capacity（当前容量），简称capacity。
capacity有可能在一对最小值和最大值之间浮动。最大值就是上面说的max capacity。
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详解Java GC的工作原理
JVM内存管理和JVM垃圾回收
JVM内存组成结构
JVM内存结构由堆、栈、本地方法栈、方法区等部分组成，结构图如下所示：
1)堆
所有通过new创建的对象的内存都在堆中分配，其大小可以通过-Xmx和-Xms来控制。堆被划分为新生代和旧生代，新生代又被进一步划分为Eden和Survivor区，最后Survivor由FromSpace和ToSpace组成，结构图如下所示：
新生代。新建的对象都是用新生代分配内存，Eden空间不足的时候，会把存活的对象转移到Survivor中，新生代大小可以由-Xmn来控制，也可以用-XX:SurvivorRatio来控制Eden和Survivor的比例。旧生代用于存放新生代中经过多次垃圾回收(也即Minor GC)仍然存活的对象
2)栈
每个线程执行每个方法的时候都会在栈中申请一个栈帧，每个栈帧包括局部变量区和操作数栈，用于存放此次方法调用过程中的临时变量、参数和中间结果
3)本地方法栈
用于支持native方法的执行，存储了每个native方法调用的状态
4)方法区
存放了要加载的类信息、静态变量、final类型的常量、属性和方法信息。JVM用持久代(PermanetGeneration)来存放方法区，可通过-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize来指定最小值和最大值。介绍完了JVM内存组成结构，下面我们再来看一下JVM垃圾回收机制。
JVM垃圾回收机制
JVM分别对新生代和旧生代采用不同的垃圾回收机制
新生代的GC：
新生代通常存活时间较短，因此基于Copying算法来进行回收，所谓Copying算法就是扫描出存活的对象，并复制到一块新的完全未使用的空间中，对应于新生代，就是在Eden和FromSpace或ToSpace之间copy。新生代采用空闲指针的方式来控制GC触发，指针保持最后一个分配的对象在新生代区间的位置，当有新的对象要分配内存时，用于检查空间是否足够，不够就触发GC。当连续分配对象时，对象会逐渐从eden到survivor，最后到旧生代，
用javavisualVM来查看，能明显观察到新生代满了后，会把对象转移到旧生代，然后清空继续装载，当旧生代也满了后，就会报outofmemory的异常，如下图所示：
在执行机制上JVM提供了串行GC(SerialGC)、并行回收GC(ParallelScavenge)和并行GC(ParNew)
1)串行GC
在整个扫描和复制过程采用单线程的方式来进行，适用于单CPU、新生代空间较小及对暂停时间要求不是非常高的应用上，是client级别默认的GC方式，可以通过-XX:+UseSerialGC来强制指定
2)并行回收GC
在整个扫描和复制过程采用多线程的方式来进行，适用于多CPU、对暂停时间要求较短的应用上，是server级别默认采用的GC方式，可用-XX:+UseParallelGC来强制指定，用-XX:ParallelGCThreads=4来指定线程数
3)并行GC
与旧生代的并发GC配合使用
旧生代的GC：
旧生代与新生代不同，对象存活的时间比较长，比较稳定，因此采用标记(Mark)算法来进行回收，所谓标记就是扫描出存活的对象，然后再进行回收未被标记的对象，回收后对用空出的空间要么进行合并，要么标记出来便于下次进行分配，总之就是要减少内存碎片带来的效率损耗。在执行机制上JVM提供了串行GC(SerialMSC)、并行GC(parallelMSC)和并发GC(CMS)，具体算法细节还有待进一步深入研究。
以上各种GC机制是需要组合使用的，指定方式由下表所示：
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排查记录
http://caogen81.iteye.com/blog/1513345