曹工雜談:手把手帶你讀懂 JVM 的 gc 日志


 一、前言

今天下午本來在划水,突然看到微信聯系人那一個紅點點,看了下,應該是博客園的朋友。加了后,這位朋友問了我一個問題:

 

問我,這兩塊有什么關系? 看到這段 gc 日志,一瞬間腦子還有點懵,嗯,這個可能要翻下書了,周志明的 Java 虛擬機那本神書里面有講,我果斷地打開了 pdf,找了起來,很快,找到了:

 

上面發的那個圖里,6762k 就是 新生代 gc 前的容量,1006k 就是新生代 gc 后的容量,9216k就是新生代的10m中(8m的eden區+1m的 from survivor區)的大小。

 

再看后面的那幾個數字,6762K-》3455K (19456K),意思就是,GC前,Java堆使用了 6762K,GC后,Java堆使用了 3455K,而19456K就是整個堆的容量(新生代9m+老年代10m)。

 

按理說,這么解釋就足夠了,但是,眼尖,他提出了下面的問題(大概意思是這個,我自己配的字):

 

這他么就尷尬了。。。怎么都解釋不通了啊。。。書上怕不是錯了啊。。。經過我們一番研究,得出一致結論:

 

 網上搜了下,感覺都是些理論,感覺大家都沒問題,就我有問題???想起之前看虎撲帖子,有人發帖說浙江很富,沒有窮人(確實富),有浙江網友回復:浙江就我一個窮人!

我現在就是那個感覺,大家都沒問題,就我有問題??

當然,如果我就此止步了,也就不會寫這個了,我和那位朋友搗鼓了一下,還是理解清楚了 gc 日志。

 

二、gc 日志 的正確閱讀方法

友情提示:大家跑不出來和我一樣效果的話,記得看看自己打斷點了沒。

找這位朋友拿了他的測試代碼,很簡單的demo,如下:

 1 import java.util.concurrent.TimeUnit;  2 
 3 
 4 public class AllocationTest {  5 
 6     public static final int _1MB = 1024 * 1024;  7 
 8 
 9     public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 10         byte[] allocation1, allocation2, allocation3, allocation4; 11 
12         allocation1 = new byte[2 * _1MB]; 13         allocation2 = new byte[2 * _1MB]; 14         allocation3 = new byte[2 * _1MB]; 15         //觸發Minor GC
16         allocation4 = new byte[4 * _1MB]; 17  } 18 }

 

JVM參數如下:

 -verbose:gc -Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:+PrintGCDetails -XX:SurvivorRatio=8

 

我本地先跑了下,結果是下面這樣的:

 

這個console,和這位朋友的也不一致,我這邊連那行 gc 前后的堆大小的日志都沒打。因為他發我的參數里,可以看出來,沒有指定垃圾收集器,那就是用了默認垃圾收集器。 而默認的垃圾收集器在不同版本的電腦上、不同版本的 JVM 上可能不一致。為了方便統一認識,我就建議大家統一用 Serial new 收集器,於是加了下面參數:

-verbose:gc -XX:+UseSerialGC -Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:+PrintGCDetails -XX:SurvivorRatio=8

 

這次再運行,確實可以打印出來了

 

這里,只是重現了和這位朋友一樣的問題,但問題本身,還沒解決.。基於有問題就DEBUG的習慣,在下面這行打了個斷點:

 1 import java.util.concurrent.TimeUnit;  2 
 3 public class AllocationTest {  4 
 5     public static final int _1MB = 1024 * 1024;  6 
 7     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {  8         byte[] allocation1, allocation2, allocation3, allocation4;  9 
10         allocation1 = new byte[2 * _1MB]; 11         allocation2 = new byte[2 * _1MB]; 12         allocation3 = new byte[2 * _1MB]; 13         //觸發Minor GC
14         allocation4 = new byte[4 * _1MB]; 15 
16 TimeUnit.SECONDS.sleep(100); 17  } 18 }

 

在16行打了個斷點,斷點停在 16 行以后,console 如下:

 

讓我驚醒的是,這次只打了這一行,並沒有打印下圖這部分:

 

 其實這里已經可以分析出來 gc 的大體過程了,不過為了方便我們理解,我們可以加上以下 JVM 參數:

-verbose:gc -XX:+UseSerialGC -Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:+PrintGCDetails -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+PrintGC -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintHeapAtGC -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime 

 

這次,斷點依然如約停在了那一行,我們看看 console,首先,下面是 gc 前的堆占用情況

 

然后,看看 gc 后的情況:

 

這里,我們就可以看出來了, 那3個 2m 大的對象,一開始占用了 eden區,eden區總共只有8m,那就只剩2m(實際上沒剩2m,因為jvm自己占了一部分),這時候,我們要分配一個 4m 大的對象,那,JVM 在收到這個分配 4m 內存的請求后,檢查了 自身的 eden區,明顯不夠,那就 gc 吧,也沒啥好gc 的,那三個2m的對象,生命周期還沒結束,我們當前的線程堆棧還維持着對它們的強引用,肯定是沒法回收了。 3個 2m 的對象,活過本次gc,本來要放到 to survivor 區,但是明顯放不下,於是只好丟給 老年代了。

於是,老年代被占用了 6m 空間。

 

理清了上述過程,再看下面那行gc 日志:

 

大家可以拿計算器算下,1kb 都沒差。6144 + 569 = 6713!有一種做對數學題的快感!

 

三、其他收集器的表現

我們知道,有很多種收集器組合。

這里,我和大家試驗幾種,具體大家可以分析下:

1、上圖紅線組合3  -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC

 

2、紅線組合4  -XX:+UseParNewGC

 

3、 紅線組合7,G1收集器

-XX:+UseG1GC  這個表示看不懂了。

 

 更多的垃圾收集器組合,參數及配置,參考:

JVM垃圾收集器組合--各種組合對應的虛擬機參數實踐

 

三、總結

計算機科學,真是一門實踐的學問。道友們,一起加油! 歡迎有興趣的銅須,加群一起學習!


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