深入理解java虚拟机（七）：java垃圾收集分析总结

一、垃圾回收触发条件

  1、Minor gc触发条件

当新生代空间不足时会主动触发Minor gc，并且自动扩容（可通过控制使新生代直接处于最大内存空间，避免自动扩容和垃圾收集）。

  2、Full gc触发条件

和新生代一样，当老年代空间不足时会触发Full gc，并且自动扩容；另外当在代码中调用System.gc()时也会触发Full gc。 可通过参数-XX:+DisableExplicitGC 控制使System.gc()失效。

  3、永久待触发条件

类似上面，当永久待空间不足时，会发出Full gc，可通过控制PermSize=MaxPermSize 避免自动扩容和垃圾回收。另外可通过参数-Xnoclassgc 来控制虚拟机不对类（永久待类对象）进行回收。

二、Runtime.exec创建新进程（内存叠加）占用外部内存

java虚拟机执行Runtime.exec 的过程是：首先克隆一个和当前虚拟机拥有一样环境变量的进程，再用这个心的进程区执行外部命令，最后再退出这个进程。
 如果频繁执行，系统的消耗会很大，不仅是cpu还有内存。
 另外这个时候要注意了，在采集java程序的内存时，一定要注意有java程序通过Runtime.exec创建的新进程所占用的内存，按理来说，java创建的新进程所占用的内存也应该归属于这个java程序的内存。
 例：下面是在redhat下面用java程序通过Runtime.exec执行shell脚本。

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Date;


public class TestSleep {

        public static void main(String[] args) {
                System.out.println("being sleep"+new Date().toLocaleString());
                try
                {
                Runtime rt = Runtime.getRuntime();
                Process proc = rt.exec("/home/boco/script/sleep.sh");
                InputStream stdin = proc.getInputStream();
                InputStreamReader isr = new InputStreamReader(stdin);
                BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
                String line = null;
                System.out.println("output");
                while ( (line = br.readLine()) != null)
                System.out.println(line);
                System.out.println("");
                int exitVal = proc.waitFor();
                System.out.println("Process exitValue: " + exitVal);
                } catch (Throwable t)
                {
                t.printStackTrace();
                }

                System.out.println("end sleep"+new Date().toLocaleString());
        }
}

shell脚本内容：

#!/bin/bash
echo "begin"
sleep 10
echo "end"

执行结果：

 可以看出有java进程产生了一个子进程，即shell脚本，而这个shell脚本又产生了一个子进程，即sleep。

三、类加载-字节码验证时间

 类加载时间即虚拟机加载类所耗掉的总时间。
 字节码验证会耗掉一部分时间，在保证字节码是安全的情况下，可以通过参数 -Xverify:none禁止掉字节码验证过程。

 

 

 

四、编译时间

编译时间：指虚拟机的JIT编译器（Just in time Compiler）编译热点代码（Hot Spot Code）的耗时。

我们知道java语言为了实现跨平台的特性， java代码编译出来后形成的class文件中存储的是字节码（ByteCode），虚拟机通过解释方式执行字节码命令，比起c语言的编译执行速度要慢不少。 不过在java1.2后，虚拟机内置了2个运行期间编译器（代号为C1和C2，C1在client模式下启用，C2在server模式下启用），如果一个java方法被调用数次到一定程度就会被判定为热代码交个JIT编译器编译为本地代码， 提高运行速度，这就是hotspot虚拟机名字的由来。
编译时间总长即为编译热代码所消耗的时间总和。

五、垃圾收集打印参数

 -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime 参数打印gc停顿时间
 -XX:+PrintGCDateStamps  参数打印gc时间戳，系统时间
 -XX:+PrintGCTimeStamps 参数打印gc时间，相对于jvm启动时间
 -Xloggc:gclog.log  设置gc日志文件
 -XX:+PrintReferenceGC  打印gc引用
 -XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime 打印每次垃圾回收前，程序未中断的执行时间
 -XX:+PrintHeapAtGC 打印GC前后的详细堆栈信息

 

例：

-verbose:gc -Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:+PrintGCDetails -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:gclog.log -XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime -XX:+PrintHeapAtGC

输出gclog.log：

 

Application time: 0.0055586 seconds
{Heap before GC invocations=0 (full 0):
 def new generation   total 9216K, used 6487K [0x32750000, 0x33150000, 0x33150000)
  eden space 8192K,  79% used [0x32750000, 0x32da5fd0, 0x32f50000)
  from space 1024K,   0% used [0x32f50000, 0x32f50000, 0x33050000)
  to   space 1024K,   0% used [0x33050000, 0x33050000, 0x33150000)
 tenured generation   total 10240K, used 0K [0x33150000, 0x33b50000, 0x33b50000)
   the space 10240K,   0% used [0x33150000, 0x33150000, 0x33150200, 0x33b50000)
 compacting perm gen  total 12288K, used 377K [0x33b50000, 0x34750000, 0x37b50000)
   the space 12288K,   3% used [0x33b50000, 0x33bae748, 0x33bae800, 0x34750000)
    ro space 10240K,  55% used [0x37b50000, 0x380d1140, 0x380d1200, 0x38550000)
    rw space 12288K,  55% used [0x38550000, 0x38bf44c8, 0x38bf4600, 0x39150000)
2014-02-26T15:44:05.625+0800: 0.049: [GC 0.049: [DefNew: 6487K->151K(9216K), 0.0040768 secs] 6487K->6295K(19456K), 0.0041381 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
Heap after GC invocations=1 (full 0):
 def new generation   total 9216K, used 151K [0x32750000, 0x33150000, 0x33150000)
  eden space 8192K,   0% used [0x32750000, 0x32750000, 0x32f50000)
  from space 1024K,  14% used [0x33050000, 0x33075ee8, 0x33150000)
  to   space 1024K,   0% used [0x32f50000, 0x32f50000, 0x33050000)
 tenured generation   total 10240K, used 6144K [0x33150000, 0x33b50000, 0x33b50000)
   the space 10240K,  60% used [0x33150000, 0x33750030, 0x33750200, 0x33b50000)
 compacting perm gen  total 12288K, used 377K [0x33b50000, 0x34750000, 0x37b50000)
   the space 12288K,   3% used [0x33b50000, 0x33bae748, 0x33bae800, 0x34750000)
    ro space 10240K,  55% used [0x37b50000, 0x380d1140, 0x380d1200, 0x38550000)
    rw space 12288K,  55% used [0x38550000, 0x38bf44c8, 0x38bf4600, 0x39150000)
}
Total time for which application threads were stopped: 0.0043639 seconds
Heap
 def new generation   total 9216K, used 4575K [0x32750000, 0x33150000, 0x33150000)
  eden space 8192K,  54% used [0x32750000, 0x32ba1fa8, 0x32f50000)
  from space 1024K,  14% used [0x33050000, 0x33075ee8, 0x33150000)
  to   space 1024K,   0% used [0x32f50000, 0x32f50000, 0x33050000)
 tenured generation   total 10240K, used 6144K [0x33150000, 0x33b50000, 0x33b50000)
   the space 10240K,  60% used [0x33150000, 0x33750030, 0x33750200, 0x33b50000)
 compacting perm gen  total 12288K, used 377K [0x33b50000, 0x34750000, 0x37b50000)
   the space 12288K,   3% used [0x33b50000, 0x33bae748, 0x33bae800, 0x34750000)
    ro space 10240K,  55% used [0x37b50000, 0x380d1140, 0x380d1200, 0x38550000)
    rw space 12288K,  55% used [0x38550000, 0x38bf44c8, 0x38bf4600, 0x39150000)
Application time: 0.0007510 seconds