JVM基础系列：GC日志设置

　　在观察JVM GC时，我们需要看得懂GC日志，并且知道相关的参数配置。

　　我们以下面的这个Demo为例子去设置GC日志参数（需要 javac 生成class文件）

public class GCDemo {
    public static  void main (String[] agrs) {
        
        byte[] b = new byte[4 * 1024 * 1024];
        System.out.println("first allocate");
        b = new byte[4 * 1024 * 1024];
        System.out.println("second allocate");
　　}
}

　　在上面的程序中，我们两次分配4M的内存空间。为了人为制造GC，我们启动时的JVM参数固定为一下几个参数

-XX:+UseSerialGC -Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:SurvivorRatio=8

• -XX:+UseSerialGC 表示强制使用串行年轻代、老年代收集器组合
• -Xms20M 表示堆空间初始大小为20M
• -Xmx20M 表示堆空间最大大小为20M
• -Xmn10M 表示新生代大小为10M
• +XX:SurvivorRatio=8 表示Eden:Survivor=8:1

　　经过上面设置，此时我们的堆空间内存比例情况如下：Eden区 8M，From区 1M，To区 1M，老年代 10M。

　　下面是有关GC日志的参数设置

　　打印GC日志

　　在GC日志参数中，最简单的一个参数就是打印GC日志：-XX:PrintGC。我们用下面的命令运行程序：

java -XX:+UseSerialGC -Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+PrintGC GCDemo

　　输出结果：

 

 

 　　可以看到程序在第二次分配数组空间发生了GC，并且把GC前后以及堆空间大小都打印了出来。该日志显示GC前堆空间使用量为5244K(4M左右)，GC后堆空间使用量为4783K，当前可用堆大小为19456K。

　　但你会发现使用PrintGC 参数打印出来的日志比较简单，无法查看更详细的信息。如果你要查看更详细的信息，那么就需要下面这个参数。

　　打印详细GC日志

　　如果要查看更详细的GC日志，那么就要使用-XX:PrintGCDetails 参数。下面我们使用该参数运行程序：

java -XX:+UseSerialGC -Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+PrintGCDetails GCDemo

　　输出结果：

 

 

 　　从上面的日志可以看出，该参数答应出更加详细的GC信息，包括年轻代的信息、堆空间信息、永久代（如果有的话）的信息。

 

 

 　　该参数还是在退出之前打印这个堆的详细信息：

 

 

 　　GC前后打印堆信息

　　上面的命令基本上可以应付90%的使用场景了，但是有时候我们在GC前后还想要获取更详细的信息。那么我们可以使用PrintHeapAtGC 参数，该参数会在GC前后打印堆信息。

　　使用下面命令运行程序：

java +XX:+UseSerialGC -Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+PrintHeapAtGC GCDemo

　　输出结果：

　　通过这个参数，我们可以详细了解每次GC时堆空间的详细信息。

　　打印GC发生时间 -XX:+PrintGCTimeStamps

　　这个顾名思义，就是在每次GC日志的前面加上一个时间戳。这个时间戳表示JVM启动后到现在所逝去的时间。

　　使用下面的参数运行程序：

java -XX:UseSerialGC -Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+PrintGC -XX:+PrintGCTimeStamps GCDemo

　　输出结果：

 

 

 　　上面日志第二行中”0.080“就该GC发生时间（程序启动到GC发生的时间）

　　-XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime 打印应用程序执行使时间

　　使用下面的命令运行程序：

java -XX:+UseSerialGC -Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+PrintGC -XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime GCDemo

　　运行结果：

 

 　　-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime 打印应用由于GC而发生的停顿时间

java -XX:+UseSerialGC -Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+PrintGC -XX:PrintGCApplicationStoppedTime GCDemo

　　运行结果：

 

 　　可以看到最后一行打印出因为GC而暂停的时间。

　　保存GC日志-Xloggc

　　这个参数可以将GC日志输出到文件中保存起来。

java -XX:+UseSerialGC -Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintReferenceGC -Xloggc:gc.log GCDemo

　　运行之后在本项目目录生成一个gc.log文件，打开该文件，可以看到堆的相关信息，以及GC的信息　　：

 

 　　总结

　　除了是上面这些参数，还有可以查看弱引用的参数：-XX:+PrintReferenceGC，他跟踪软引用，弱引用，虚引用和Finallize队列，但是这些使用场景比较罕见，基本上掌握上面几个常用的GC日志参数就足够排查使用，最重要是要弄清楚每个参数的作用和用法。

　　最后一个列表总结下：

参数	含义
-XX:PrintGC	打印GC日志
-XX:+PrintGCDetails	打印详细的GC日志。还会在退出前打印堆的详细信息。
-XX:+PrintHeapAtGC	每次GC前后打印堆信息。
-XX:+PrintGCTimeStamps	打印GC发生的时间。
-XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime	打印应用程序的执行时间
-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime	打印应用由于GC而产生的停顿时间
-XX:+PrintReferenceGC	跟踪软引用、弱引用、虚引用和Finallize队列。
-XLoggc	将GC日志以文件形式输出