开发者社区> 行者武松> 正文
阿里云
为了无法计算的价值
打开APP
阿里云APP内打开

jvm系列(五):Java GC 分析

简介:
+关注继续查看

Java GC就是JVM记录仪,书画了JVM各个分区的表演。

什么是 Java GC

Java GC(Garbage Collection,垃圾收集,垃圾回收)机制,是Java与C++/C的主要区别之一,作为Java开发者,一般不需要专门编写内存回收和垃圾清理代码,对内存泄露和溢出的问题,也不需要像C程序员那样战战兢兢。这是因为在Java虚拟机中,存在自动内存管理和垃圾清扫机制。概括地说,该机制对JVM(Java Virtual Machine)中的内存进行标记,并确定哪些内存需要回收,根据一定的回收策略,自动的回收内存,永不停息(Nerver Stop)的保证JVM中的内存空间,防止出现内存泄露和溢出问题。

在Java语言出现之前,就有GC机制的存在,如Lisp语言),Java GC机制已经日臻完善,几乎可以自动的为我们做绝大多数的事情。然而,如果我们从事较大型的应用软件开发,曾经出现过内存优化的需求,就必定要研究Java GC机制。

简单总结一下,Java GC就是通过GC收集器回收不在存活的对象,保证JVM更加高效的运转。如果不了解GC算法和垃圾回收器可以参考这篇文章:jvm系列(三):GC算法 垃圾收集器。

如何获取 Java GC日志

一般情况可以通过两种方式来获取GC日志,一种是使用命令动态查看,一种是在容器中设置相关参数打印GC日志。

命令动态查看

Java 自动的工具行命令,jstat可以用来动态监控JVM内存的使用,统计垃圾回收的各项信息。

比如常用命令, jstat-gc 统计垃圾回收堆的行为


  1. $ jstat -gc 1262  
  2. S0C    S1C     S0U     S1U   EC       EU        OC         OU        PC       PU         YGC    YGCT    FGC    FGCT     GCT     
  3. 26112.0 24064.0 6562.5  0.0   564224.0 76274.5   434176.0   388518.3  524288.0 42724.7    320    6.417   1      0.398    6.815 

也可以设置间隔固定时间来打印:


  1. $ jstat -gc 1262 2000 20 

这个命令意思就是每隔2000ms输出1262的gc情况,一共输出20次

更详细的内容参考这篇文章:jvm系列(四):jvm调优-命令篇

GC参数

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 2017-09-04T21:53:59.234+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

在生产环境中,根据需要配置相应的参数来监控JVM运行情况。

Tomcat 设置示例

我们经常在tomcat的启动参数中添加JVM相关参数,这里有一个典型的示例:


  1. JAVA_OPTS="-server -Xms2000m -Xmx2000m -Xmn800m -XX:PermSize=64m -XX:MaxPermSize=256m -XX:SurvivorRatio=4  
  2. -verbose:gc -Xloggc:$CATALINA_HOME/logs/gc.log   
  3. -Djava.awt.headless=true   
  4. -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCDetails   
  5. -Dsun.rmi.dgc.server.gcInterval=600000 -Dsun.rmi.dgc.client.gcInterval=600000 
  6. -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:MaxTenuringThreshold=15" 

根据上面的参数我们来做一下解析:

-Xms2000m-Xmx2000m-Xmn800m-XX:PermSize=64m-XX:MaxPermSize=256m

Xms,即为jvm启动时得JVM初始堆大小,Xmx为jvm的最大堆大小,xmn为新生代的大小,permsize为永久代的初始大小,MaxPermSize为永久代的最大空间。

-XX:SurvivorRatio=4

SurvivorRatio为新生代空间中的Eden区和救助空间Survivor区的大小比值,默认是32,也就是说Eden区是 Survivor区的32倍大小,要注意Survivo是有两个区的,因此Surivivor其实占整个young genertation的1/34。调小这个参数将增大survivor区,让对象尽量在survitor区呆长一点,减少进入年老代的对象。去掉救助空间的想法是让大部分不能马上回收的数据尽快进入年老代,加快年老代的回收频率,减少年老代暴涨的可能性,这个是通过将-XX:SurvivorRatio 设置成比较大的值(比如65536)来做到。

-verbose:gc-Xloggc:$CATALINA_HOME/logs/gc.log

将虚拟机每次垃圾回收的信息写到日志文件中,文件名由file指定,文件格式是平文件,内容和-verbose:gc输出内容相同。

-Djava.awt.headless=true Headless模式是系统的一种配置模式。在该模式下,系统缺少了显示设备、键盘或鼠标。

-XX:+PrintGCTimeStamps-XX:+PrintGCDetails

设置gc日志的格式

-Dsun.rmi.dgc.server.gcInterval=600000-Dsun.rmi.dgc.client.gcInterval=600000

指定rmi调用时gc的时间间隔

-XX:+UseConcMarkSweepGC-XX:MaxTenuringThreshold=15 采用并发gc方式,经过15次minor gc 后进入年老代

如何分析GC日志

摘录GC日志一部分

Young GC回收日志:


  1. 2016-07-05T10:43:18.093+0800: 25.395: [GC [PSYoungGen: 274931K->10738K(274944K)] 371093K->147186K(450048K), 0.0668480 secs] [Times: user=0.17 sys=0.08, real=0.07 secs] 

Full GC回收日志:


  1. 2016-07-05T10:43:18.160+0800: 25.462: [Full GC [PSYoungGen: 10738K->0K(274944K)] [ParOldGen: 136447K->140379K(302592K)] 147186K->140379K(577536K) [PSPermGen: 85411K->85376K(171008K)], 0.6763541 secs] [Times: user=1.75 sys=0.02, real=0.68 secs] 

通过上面日志分析得出,PSYoungGen、ParOldGen、PSPermGen属于Parallel收集器。其中PSYoungGen表示gc回收前后年轻代的内存变化;ParOldGen表示gc回收前后老年代的内存变化;PSPermGen表示gc回收前后永久区的内存变化。young gc 主要是针对年轻代进行内存回收比较频繁,耗时短;full gc 会对整个堆内存进行回城,耗时长,因此一般尽量减少full gc的次数

通过两张图非常明显看出gc日志构成:

Young GC日志:

Full GC日志:

GC分析工具

GChisto

GChisto是一款专业分析gc日志的工具,可以通过gc日志来分析:Minor GC、full gc的时间、频率等等,通过列表、报表、图表等不同的形式来反应gc的情况。虽然界面略显粗糙,但是功能还是不错的。

配置好本地的jdk环境之后,双击GChisto.jar,在弹出的输入框中点击 add 选择gc.log日志

GC Pause Stats:可以查看GC 的次数、GC的时间、GC的开销、最大GC时间和最小GC时间等,以及相应的柱状图

GC Pause Distribution:查看GC停顿的详细分布,x轴表示垃圾收集停顿时间,y轴表示是停顿次数。

GC Timeline:显示整个时间线上的垃圾收集

不过这款工具已经不再维护

GC Easy

这是一个web工具,在线使用非常方便.

地址: http://gceasy.io

进入官网,讲打包好的zip或者gz为后缀的压缩包上传,过一会就会拿到分析结果。

推荐使用此工具进行gc分析。


本文作者:纯洁的微笑

来源:51CTO

版权声明:本文内容由阿里云实名注册用户自发贡献,版权归原作者所有,阿里云开发者社区不拥有其著作权,亦不承担相应法律责任。具体规则请查看《阿里云开发者社区用户服务协议》和《阿里云开发者社区知识产权保护指引》。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容,填写侵权投诉表单进行举报,一经查实,本社区将立刻删除涉嫌侵权内容。

相关文章
用Java实现JVM第一章《命令行工具》
为了更好的学习jvm阅读过《Java虚拟机规范》、《自己动手写Java虚拟机》,尤其是《自动动手写java虚拟机》可以更加清晰的看到全貌。对于程序开发者来说学习一个新东西最好事必躬亲,亲力亲为的做出一些demo,只有输出了结果心里才踏实。
57 0
用Java实现JVM第十章《异常处理》
异常处理是java语言非常重要的一个语法,本章主要实现如何处理抛出的异常。
77 0
用Java实现JVM第八章《数组和字符串》
本章主要介绍如何实现让虚拟机处理数组和字符串,在虚拟机功能增强后,我们可以执行数组类型计算和输出字符串。本章需要新增实现数组指令;newarray、anewarray、arraylength、<t>aload、<t>astore、multianewarray、ldc,同时需要需要开发字符串池方法等。
43 0
用Java实现JVM第七章《方法调用和返回》
本章节主要用java实现;方法调用指令、返回指令、解析方法符号引用、参数传递等。实现新的指令后我们的虚拟机就可以执行稍微复杂的运算并输出结果。
24 0
用Java实现JVM第六章《类和对象》
Java虚拟机顾名思义,就是一台虚拟的机器,而字节码(bytecode)就是运行在这台虚拟机器上的机器码。我们已经知道,每一个类或者接口都会被Java编译器编译成一个class文件,类或接口的方法信息就放在class文件的method_info结构中。如果方法不是抽象的,也不是本地方法,方法的Java代码就会被编译器编译成字节码(即使方法是空的,编译器也会生成一条return语句),存在method_info结构的Code属性中。
21 0
用Java实现JVM第五章《指令集和解释器》
Java虚拟机顾名思义,就是一台虚拟的机器,而字节码(bytecode)就是运行在这台虚拟机器上的机器码。我们已经知道,每一个类或者接口都会被Java编译器编译成一个class文件,类或接口的方法信息就放在class文件的method_info结构中。如果方法不是抽象的,也不是本地方法,方法的Java代码就会被编译器编译成字节码(即使方法是空的,编译器也会生成一条return语句),存在method_info结构的Code属性中。
22 0
用Java实现JVM第九章《本地方法调用》
本章主要介绍用java实现一些本地方法类库,并初始化本地方法,之后通过反射命令来调用本地方法。
38 0
java实现MsOffice文档向pdf转化之OpenOffice软件
本篇文档实现功能,将word和excel,ppt文档的文件转化成pdf格式的文档 第一步:下载第三方软件OpenOffice软件(不同的操作系统下载不同的版本)    下载地址:http://www.
936 0
采用linux下java http实现下载功能
[root@luozhonghua javacode]# vi getHttpResource.java [root@luozhonghua javacode]# cat getHttpResource.java /**   http获取文件   luozhonghua */ import java.io.*; import java.net.*; public class
1832 0
java实现MsOffice文档向pdf文档转化
本篇文档实现功能,将word和ppt文档的文件转化成pdf格式的文档 应用到jacob   第一步:下载压缩包 (1)jacob官网下载jacob压缩包 (2)网址:http://sourceforge.
1012 0
+关注
行者武松
杀人者,打虎武松也。
文章
问答
文章排行榜
最热
最新
相关电子书
更多
JAVA反射原理以及一些常见的应用
立即下载
Java开发手册1.2.0
立即下载
Java开发手册1.0.0版
立即下载