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Java GC就是JVM記錄儀，書畫了JVM各個分區(qū)的表演。

什么是 Java GC

Java GC(Garbage Collection，垃圾收集，垃圾回收)機制，是Java與C++/C的主要區(qū)別之一，作為Java開發(fā)者，一般不需要專門編寫內(nèi)存回收和垃圾清理代碼，對內(nèi)存泄露和溢出的問題，也不需要像C程序員那樣戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢。這是因為在Java虛擬機中，存在自動內(nèi)存管理和垃圾清掃機制。概括地說，該機制對JVM(Java Virtual Machine)中的內(nèi)存進行標記，并確定哪些內(nèi)存需要回收，根據(jù)一定的回收策略，自動的回收內(nèi)存，永不停息(Nerver Stop)的保證JVM中的內(nèi)存空間，防止出現(xiàn)內(nèi)存泄露和溢出問題。

在Java語言出現(xiàn)之前，就有GC機制的存在，如Lisp語言)，Java GC機制已經(jīng)日臻完善，幾乎可以自動的為我們做絕大多數(shù)的事情。然而，如果我們從事較大型的應用軟件開發(fā)，曾經(jīng)出現(xiàn)過內(nèi)存優(yōu)化的需求，就必定要研究Java GC機制。

簡單總結一下，Java GC就是通過GC收集器回收不在存活的對象，保證JVM更加高效的運轉(zhuǎn)。如果不了解GC算法和垃圾回收器可以參考這篇文章：jvm系列(三):GC算法 垃圾收集器。

如何獲取 Java GC日志

一般情況可以通過兩種方式來獲取GC日志，一種是使用命令動態(tài)查看，一種是在容器中設置相關參數(shù)打印GC日志。

命令動態(tài)查看

Java 自動的工具行命令，jstat可以用來動態(tài)監(jiān)控JVM內(nèi)存的使用，統(tǒng)計垃圾回收的各項信息。

比如常用命令， jstat-gc 統(tǒng)計垃圾回收堆的行為

$ jstat -gc 1262  
S0C    S1C     S0U     S1U   EC       EU        OC         OU        PC       PU         YGC    YGCT    FGC    FGCT     GCT     
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 

也可以設置間隔固定時間來打?。?/p>

$ jstat -gc 1262 2000 20 

這個命令意思就是每隔2000ms輸出1262的gc情況，一共輸出20次

更詳細的內(nèi)容參考這篇文章：jvm系列(四):jvm調(diào)優(yōu)-命令篇

GC參數(shù)

JVM的GC日志的主要參數(shù)包括如下幾個：

• -XX:+PrintGC 輸出GC日志
• -XX:+PrintGCDetails 輸出GC的詳細日志
• -XX:+PrintGCTimeStamps 輸出GC的時間戳(以基準時間的形式)
• -XX:+PrintGCDateStamps 輸出GC的時間戳(以日期的形式，如 2017-09-04T21:53:59.234+0800)
• -XX:+PrintHeapAtGC 在進行GC的前后打印出堆的信息
• -Xloggc:../logs/gc.log 日志文件的輸出路徑

在生產(chǎn)環(huán)境中，根據(jù)需要配置相應的參數(shù)來監(jiān)控JVM運行情況。

Tomcat 設置示例

我們經(jīng)常在tomcat的啟動參數(shù)中添加JVM相關參數(shù)，這里有一個典型的示例：

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

根據(jù)上面的參數(shù)我們來做一下解析：

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

Xms，即為jvm啟動時得JVM初始堆大小,Xmx為jvm的***堆大小，xmn為新生代的大小，permsize為***代的初始大小，MaxPermSize為***代的***空間。

-XX:SurvivorRatio=4

SurvivorRatio為新生代空間中的Eden區(qū)和救助空間Survivor區(qū)的大小比值，默認是32，也就是說Eden區(qū)是 Survivor區(qū)的32倍大小，要注意Survivo是有兩個區(qū)的，因此Surivivor其實占整個young genertation的1/34。調(diào)小這個參數(shù)將增大survivor區(qū)，讓對象盡量在survitor區(qū)呆長一點，減少進入年老代的對象。去掉救助空間的想法是讓大部分不能馬上回收的數(shù)據(jù)盡快進入年老代，加快年老代的回收頻率，減少年老代暴漲的可能性，這個是通過將-XX:SurvivorRatio 設置成比較大的值(比如65536)來做到。

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

將虛擬機每次垃圾回收的信息寫到日志文件中，文件名由file指定，文件格式是平文件，內(nèi)容和-verbose:gc輸出內(nèi)容相同。

-Djava.awt.headless=true Headless模式是系統(tǒng)的一種配置模式。在該模式下，系統(tǒng)缺少了顯示設備、鍵盤或鼠標。

-XX:+PrintGCTimeStamps-XX:+PrintGCDetails

設置gc日志的格式

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

指定rmi調(diào)用時gc的時間間隔

-XX:+UseConcMarkSweepGC-XX:MaxTenuringThreshold=15 采用并發(fā)gc方式，經(jīng)過15次minor gc 后進入年老代

如何分析GC日志

摘錄GC日志一部分

Young GC回收日志:

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:

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] 

通過上面日志分析得出，PSYoungGen、ParOldGen、PSPermGen屬于Parallel收集器。其中PSYoungGen表示gc回收前后年輕代的內(nèi)存變化;ParOldGen表示gc回收前后老年代的內(nèi)存變化;PSPermGen表示gc回收前后***區(qū)的內(nèi)存變化。young gc 主要是針對年輕代進行內(nèi)存回收比較頻繁，耗時短;full gc 會對整個堆內(nèi)存進行回城，耗時長，因此一般盡量減少full gc的次數(shù)

通過兩張圖非常明顯看出gc日志構成：

Young GC日志:

Full GC日志:

GC分析工具

GChisto

GChisto是一款專業(yè)分析gc日志的工具，可以通過gc日志來分析：Minor GC、full gc的時間、頻率等等，通過列表、報表、圖表等不同的形式來反應gc的情況。雖然界面略顯粗糙，但是功能還是不錯的。

配置好本地的jdk環(huán)境之后，雙擊GChisto.jar,在彈出的輸入框中點擊 add 選擇gc.log日志

GC Pause Stats:可以查看GC 的次數(shù)、GC的時間、GC的開銷、***GC時間和最小GC時間等，以及相應的柱狀圖

GC Pause Distribution:查看GC停頓的詳細分布，x軸表示垃圾收集停頓時間，y軸表示是停頓次數(shù)。

GC Timeline：顯示整個時間線上的垃圾收集 

不過這款工具已經(jīng)不再維護

GC Easy

這是一個web工具,在線使用非常方便.

地址: http://gceasy.io

進入官網(wǎng)，講打包好的zip或者gz為后綴的壓縮包上傳，過一會就會拿到分析結果。

推薦使用此工具進行gc分析。

【本文為51CTO專欄作者“純潔的微笑”的原創(chuàng)稿件，轉(zhuǎn)載請通過微信公眾號聯(lián)系作者獲取授權】

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