【JVM】之 动手模拟 YoungGC

一、动手模拟YoungGC

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以下是 ：JDK 1.8版本

// JVM 参数运行
-XX:NewSize=5242880 -XX:MaxNewSize=5242880 -XX:InitialHeapSize=10485760 -XX:MaxHeapSize=10485760 -XX:SurvivorRatio=8 -XX:PretenureSizeThreshold=10485760 -XX:+UseParNewGC -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -Xloggc:gc.log

• -XX:InitialHeapSize：初始堆大小，堆内存 10MB
• -XX:MaxHeapSize：最大堆大小，5MB
• -XX:NewSize: 初始新生代大小，5MB
• -XX:PretenureSizeThreshold=10485760：指定了大对象阈值 10MB

新生代使用ParNew垃圾回收器，老年代使用CMS垃圾回收器

如图：

• -XX:+PrintGCDetails: 打印详细的gc日志
• -XX:+PrintGCTimeStamps: 打印每次GC发生的时间
• -Xloggc:gc.log: 设置将gc日志写入一个磁盘文件

（1）示例代码

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        byte[] array1 = new byte[1024*1024];
        array1 = new byte[1024*1024];
        array1 = new byte[1024*1024];
        array1 = null;
        
        byte[] array2 = new byte[2 * 1024 * 1024];
    }
}

代码的意思：

• new byte[1024*1024]：连续创建3个数组，每个数组都是 1MB
• array1：这个局部变量依次引用这三个对象，最后把array1这个局部变量指向null

（2）运行过程

1. byte[] array1 = new byte[1024*1024];

如图：

2. array1 = new byte[1024*1024];

如图：

3. array1 = new byte[1024*1024];

如图：

4. array1 = null;

如图：

5. byte[] array2 = new byte[2 * 1024 * 1024];

此时分配一个2MB大小的数组，尝试放入 Eden区中

然而Eden总共 4MB，而且里面已经放入 3MB （3个1MB的数组），所以只剩下 1MB 空间。

所以这时候会触发 新生代 Young GC

（3）运行后，分析gc日志

运行后，gc日志如下：

OpenJDK 64-Bit Server VM (25.162-b12) for linux-amd64 JRE (1.8.0_162-8u162-b12-1-b12), built on Mar 15 2018 17:19:50 by "buildd" with gcc 7.3.0
Memory: 4k page, physical 16306976k(7355368k free), swap 2097148k(2097148k free)
CommandLine flags: -XX:InitialHeapSize=10485760 -XX:MaxHeapSize=10485760 -XX:MaxNewSize=5242880 -XX:NewSize=5242880 -XX:OldPLABSize=16 -XX:PretenureSizeThreshold=10485760 -XX:+PrintGC -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC 
0.116: [GC (Allocation Failure) 0.116: [ParNew: 3623K->413K(4608K), 0.0037366 secs] 3623K->1439K(9728K), 0.0038102 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.00 secs] 
Heap
 par new generation   total 4608K, used 3603K [0x00000000ff600000, 0x00000000ffb00000, 0x00000000ffb00000)
  eden space 4096K,  77% used [0x00000000ff600000, 0x00000000ff91d860, 0x00000000ffa00000)
  from space 512K,  80% used [0x00000000ffa80000, 0x00000000ffae7560, 0x00000000ffb00000)
  to   space 512K,   0% used [0x00000000ffa00000, 0x00000000ffa00000, 0x00000000ffa80000)
 concurrent mark-sweep generation total 5120K, used 1026K [0x00000000ffb00000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
 Metaspace       used 3197K, capacity 4496K, committed 4864K, reserved 1056768K
  class space    used 343K, capacity 388K, committed 512K, reserved 1048576K

二、GC日志说明

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0.116: [GC (Allocation Failure) 0.116: [ParNew: 3623K->413K(4608K), 0.0037366 secs] 3623K->1439K(9728K), 0.0038102 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.00 secs] 

这个概要说明了本次GC的执行情况。

• GC (Allocation Failure)：对象分配失败

• 0.116: 系统运行以后过了多少秒发生了本次GC

• ParNew: 3623K->413K(4608K) 0.0037366 secs:

• 新生代可用空间：4608KB == 4.5MB，一个Eden(4MB) + 一个Survivor(0.5MB)
• 3623K -> 413K: 新生代执行一次 GC，GC之前 3623KB，GC之后 413KB存活下来
• 0.0037366: 本次GC消耗的时间

• 3623K->1439K(9728K), 0.0038102 secs： Java堆内存的情况

• 9728KB(9.5MB): Java堆内存总可用空间
• 3623KB: GC之前 Java堆内存里使用了 3623KB, 之后使用了 1439KB

（1）堆使用情况

Heap
 par new generation   total 4608K, used 3603K [0x00000000ff600000, 0x00000000ffb00000, 0x00000000ffb00000)
  eden space 4096K,  77% used [0x00000000ff600000, 0x00000000ff91d860, 0x00000000ffa00000)
  from space 512K,  80% used [0x00000000ffa80000, 0x00000000ffae7560, 0x00000000ffb00000)
  to   space 512K,   0% used [0x00000000ffa00000, 0x00000000ffa00000, 0x00000000ffa80000)
 concurrent mark-sweep generation total 5120K, used 1026K [0x00000000ffb00000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
 Metaspace       used 3197K, capacity 4496K, committed 4864K, reserved 1056768K
  class space    used 343K, capacity 388K, committed 512K, reserved 1048576K

• par new generation total 4608K, used 3603K

ParNew垃圾回收器负责的新生代，总共 4608KB(4.5MB), 目前使用了 3603KB

• eden space 4096K, 77% used：

Eden 4MB内存使用了 77%

• from space 512K, 80%：

From Survivor区，512KB，使用了 80%

• concurrent mark-sweep generation total 5120K, used 1026K：

Concurrent Mark-Sweep垃圾回收器（CMS垃圾回收器），管理的老年代内存空间一共是 5MB，此时使用了 1026KB

• Metaspace used 3197K, capacity 4496K, committed 4864K, reserved 1056768K

元数据空间

• used, 使用了 3197KB
• capacity, 真实可使用的大小 4496KB
• committed, 向系统实际申请了大小 4864KB
• reserved，从系统中预定了 1056768KB

• class space used 343K, capacity 388K, committed 512K, reserved 1048576K

class空间