【深入理解JVM】详解GC日志参数配置及日志分析

谁践踏了优雅 2021-11-17 14:26 480阅读 0赞

## 一、首先模拟一个JVM堆内存不足的异常场景。 ##

public class GCTest { 
        public static void main(String[] args) { 
            List<Object> d = new ArrayList<Object>();
    		while(true){ 
    			d.add(new GCTest());
    		}
        }
    }

GCTest类的执行时，JVM参数配置：

-Xms1m
    -Xmx1m
    -XX:+PrintGCDetails
    -XX:+PrintGCTimeStamps
    -XX:+PrintGCDateStamps

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzI3OTMzMzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
执行后控制台输出如下图，准备下一步详细分析GC日志。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzI3OTMzMzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

## 二、GC日志参数配置 ##

### 1、堆空间参数 ###

*  \-Xms：初始堆大小 默认物理内存的1/64(小于1GB)空余堆大小小于40%时，JVM就会增大堆直到-Xmx的最大限制
 *  \-Xmx：最大堆大小 默认物理内存的1/4(小于1GB)空余堆大小大于70%时，JVM就会减少堆直到-Xms的最小限制
 *  \-Xmn：指定新生代的大小（Eden + Survior from + Survior to）的大小，增大新生代的大小，老年代的大小将被减小，sun 官方推荐 新生代的大小：堆 = 3 : 8
 *  \-XX:NewSize=512k：设置新生代大小
 *  \-XX:MaxNewSize=512k 设置新生代的最大值-Xmn 相当于设同时设置 NewSize=MaxNewSize
 *  \-XX:NewRation=4老年代：新生代 = 4:1，即 old：(Eden + Survivor from + Survivor to) ，则说明新生代为整个堆区的 1/5
 *  \-XX:SurvivorRation=8 设置 Eden 区和 Survivor。  
    默认值为8；即：Eden：Survivor=8:1 ==> Eden：Survivor from：Survivor to = 8:1:1  
    若值为3，即：Eden：Survivor=8:1 ==> Eden：Survivor from：Survivor to = 3:1:1
 *  \-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError：表示当JVM发生OOM时，自动生成DUMP文件。
 *  \-XX:HeapDumpPath：表示生成DUMP文件的路径，也可以指定文件名称。
 *  \-XX:MaxTenuringThreshold=15：设置将新生代对象转到老年代时需要经过多少次垃圾回收

### 2、元数据空间参数 ###

*  \-XX:PermSize：设置方法区大小（1.8以前的设置）
 *  \-XX:MaxPermSize： 设置方法区的最大值（1.8以前的设置）  
    1.8 之前可以理解为 永久区（PerSize，MaxPerSize）。  
    1.8 之后使用 元数据区 取代。（MaxMetaspaceSize）。
 *  \-XX:MaxMetaspaceSize=128k 来进行设置

### 3、栈空间参数 ###

*  \-Xss128k 栈内存的大小

### 4、Gc回收参数 ###

*  \-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 2018-06-19T21:53:59.230+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

### 5、垃圾收集器参数 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>参数</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>UseSerialGC</td> 
   <td>虚拟机运行在Client模式下的默认值，打开此开关后，使用Serial + Serial Old的收集器组合进行内存回收</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>UseParNewGC</td> 
   <td>打开此开关后，使用ParNew + Serial Old的收集器组合进行内存回收</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>UseConcMarkSweepGC</td> 
   <td>打开此开关后，使用ParNew+ CMS + Serial Old的收集器组合进行内存回收。Serial Old收集器将作为CMS收集器出现Concurrent Mode Failure失败后的后备收集器使用</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>UseParallelGC</td> 
   <td>虚拟机运行在Server模式下的默认值，打开此开关后，使用Parallel Scavenge + Serial Old (PS Mark Sweep)的收集器组合进行内存回收</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>UserParallelOldGC</td> 
   <td>打开此开关后，使用Parallel Scavenge + Parallel Old的收集器组合进行内存回收</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>SurvivorRatio</td> 
   <td>新生代中Eden区域与Survivor区域的容量比值，默认为8，代表Eden: Survivor = 8:1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>PretenureSizeThreshold</td> 
   <td>直接晋升到老年代的对象大小，设置这个参数后，大于这个参数的对象将直接在老年代分配</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>MaxTenuringThreshold</td> 
   <td>晋升到老年代的对象年龄。每个对象在坚持过一次Minor GC之后，年龄就增加1，当超过这个参数值时就进入老年代</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>UseAdaptiveSizePolicy</td> 
   <td>动态调整Java堆中各个区域的大小以及进入老年代的年龄</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>HandlePromotionFailure</td> 
   <td>是否允许分配担保失败，即老年代的剩余空间不足以应付新生代的整个Eden和Survivor区的所有对象都存活的极端情况</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ParallelGCThreads</td> 
   <td>设置并行GC时进行内存回收的线程数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>GCTimeRatio</td> 
   <td>GC时间占总时间的比率，默认值是99， 即允许1%的GC时间。仅在使用Parallel Scavenge收集器时生效</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>MaxGCPauseMillis</td> 
   <td>设置GC的最大停顿时间。仅在使用Parallel Scavenge收集器时生效</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>CMSInitiatingOccupancyFraction</td> 
   <td>设置CMS收集器在老年代时间被使用多少后触发垃圾收集。默认值为68%，仅在使用CMS收集器时生效</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>UseCMSCompactAtFullCollection</td> 
   <td>设置CMS收集器在完成垃圾收集后是否要进行一次内存碎片整理。仅在使用CMS收集器时生效</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>CMSFullGCsBeforeCompaction</td> 
   <td>设置CMS收集器在进行若干次垃圾收集后再启动一次内存碎片整理，仅在使用CMS收集器时生效</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 6、并行收集器设置 ###

*  \-XX:ParallelGCThreads=n：设置并行收集器收集时使用的CPU数。并行收集线程数。
 *  \-XX:MaxGCPauseMillis=n：设置并行收集最大暂停时间
 *  \-XX:GCTimeRatio=n：设置垃圾回收时间占程序运行时间的百分比。公式为1/(1+n)

### 7 、并发收集器设置 ###

*  \-XX:+CMSIncrementalMode：设置为增量模式。适用于单CPU情况。
 *  \-XX:ParallelGCThreads=n：设置并发收集器年轻代收集方式为并行收集时，使用的CPU数。并行收集线程数。

## 三、解读GC日志 ##

2019-07-31T01:49:29.633+0800: 0.086: \[GC (Allocation Failure) \[PSYoungGen: 504K->488K(1024K)\] 504K->504K(1536K), 0.0007589 secs\] \[Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs\]

1、**2019-07-31T01:49:29.633+0800**：GC事件(GC event)开始的时间点  
2、**0.086**：GC事件的开始时间,相对于JVM的启动时间,单位是秒(Measured in seconds)  
3、**GC** ：有两种：GC（Minor GC）和 Full GC .  
4、**Allocation Failure** ：引起垃圾回收的原因  
5、**PSYoungGen**：新生代情况  
6、**504K->488K(1024K) ：年轻代垃圾回收前的大小 -> 年轻代垃圾回收以后的大小（年轻代的总大小）  
7、504K->504K(1536K) 0.0007589 secs：整个堆回收前的大小->整个堆回收后的大小（堆总大小）, 回收时间  
8、\[Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs\]** ：Young GC用户耗时、Young GC用户耗时、Young GC实际耗时

常用的GC日志监控工具：jvisualvm、jconsole，这两个都是jdk自带的，在bin目录下。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzI3OTMzMzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzI3OTMzMzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20211116/2b7768f37b64492f97610e3e5ebed45f.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzI3OTMzMzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20211116/df010b69ed0f4ed79d3bfc67f8c94edf.png
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