Java gc日志分析

常用JVM参数

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

参数	含义
-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:+PrintGCDetails

tomcat:

SET CATALINA_OPTS=-XX:ParallelGCThreads=4 -XX:+PrintGCDetails -Xloggc:D:/myApplication/tomcat/apache-tomcat-6.0.20/logs/tomcat_gc.log

2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。

minor gc
发生在young代的gc，比full gc速度要快开销要小。

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GC日志分析

JVM的GC日志的主要参数包括如下几个：

参数	含义
-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。