GC之七--gc日志分析工具

性能测试排查定位问题，分析调优过程中，会遇到要分析gc日志，人肉分析gc日志有时比较困难，相关图形化或命令行工具可以有效地帮助辅助分析。

Gc日志参数

通过在tomcat启动脚本中添加相关参数生成gc日志

-verbose.gc开关可显示GC的操作内容。打开它，可以显示最忙和最空闲收集行为发生的时间、收集前后的内存大小、收集需要的时间等。

打开-xx:+ printGCdetails开关，可以详细了解GC中的变化。

打开-XX: + PrintGCTimeStamps开关，可以了解这些垃圾收集发生的时间，自JVM启动以后以秒计量。

最后，通过-xx: + PrintHeapAtGC开关了解堆的更详细的信息。

为了了解新域的情况，可以通过-XX:=PrintTenuringDistribution开关了解获得使用期的对象权。

-Xloggc:$CATALINA_BASE/logs/gc.log gc日志产生的路径

XX:+PrintGCApplicationStoppedTime // 输出GC造成应用暂停的时间

-XX:+PrintGCDateStamps // GC发生的时间信息

Gc日志

2016-11-23T11:01:27.738+0800: 0.150: [GC [PSYoungGen: 331K->288K(5952K)] 331K->288K(19648K), 0.0006495 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]
2016-11-23T11:01:27.739+0800: 0.152: [Full GC (System) [PSYoungGen: 288K->0K(5952K)] [PSOldGen: 0K->164K(13696K)] 288K->164K(19648K) [PSPermGen: 3054K->3054K(21248K)], 0.0059625 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs]
2016-11-23T11:01:27.852+0800: 0.264: [GC [PSYoungGen: 103K->64K(5952K)] 267K->228K(19648K), 0.0066830 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs]
2016-11-23T11:01:27.859+0800: 0.271: [Full GC (System) [PSYoungGen: 64K->0K(5952K)] [PSOldGen: 164K->165K(13696K)] 228K->165K(19648K) [PSPermGen: 3060K->3060K(21248K)], 0.0052429 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.01 secs] 

日志中显示了gc发生的时间，young区回收情况，整体回收情况，fullGC情况，回收所消耗时间等.

常用JVM参数

分析gc日志后，经常需要调整jvm内存相关参数，常用参数如下

-Xms：初始堆大小，默认为物理内存的1/64(<1GB)；默认(MinHeapFreeRatio参数可以调整)空余堆内存小于40%时，JVM就会增大堆直到-Xmx的最大限制

-Xmx：最大堆大小，默认(MaxHeapFreeRatio参数可以调整)空余堆内存大于70%时，JVM会减少堆直到 -Xms的最小限制

-Xmn：新生代的内存空间大小，注意：此处的大小是（eden+ 2 survivor space)。与jmap -heap中显示的New gen是不同的。整个堆大小=新生代大小 + 老生代大小 + 永久代大小。 
在保证堆大小不变的情况下，增大新生代后,将会减小老生代大小。此值对系统性能影响较大,Sun官方推荐配置为整个堆的3/8。

-XX:SurvivorRatio：新生代中Eden区域与Survivor区域的容量比值，默认值为8。两个Survivor区与一个Eden区的比值为2:8,一个Survivor区占整个年轻代的1/10。

-Xss：每个线程的堆栈大小。JDK5.0以后每个线程堆栈大小为1M,以前每个线程堆栈大小为256K。应根据应用的线程所需内存大小进行适当调整。在相同物理内存下,减小这个值能生成更多的线程。但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的，不能无限生成，经验值在3000~5000左右。一般小的应用， 如果栈不是很深， 应该是128k够用的，大的应用建议使用256k。这个选项对性能影响比较大，需要严格的测试。和threadstacksize选项解释很类似,官方文档似乎没有解释,在论坛中有这样一句话:"-Xss is translated in a VM flag named ThreadStackSize”一般设置这个值就可以了。

-XX:PermSize：设置永久代(perm gen)初始值。默认值为物理内存的1/64。

-XX:MaxPermSize：设置持久代最大值。物理内存的1/4。

 

Gc日志分析工具

(1)GCHisto

http://java.net/projects/gchisto

优点：可以横向对比，如jvm参数调整前和调整后进行对比等。

直接点击gchisto.jar就可以运行，点add载入gc.log

统计了总共gc次数，youngGC次数，FullGC次数，次数的百分比，GC消耗的时间，百分比，平均消耗时间，消耗时间最小最大值等

示例： jdk1.6，jvm参数为：-Xmx20m -XX:MaxDirectMemorySize=10m -verbose:gc -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:gc1.6.log

2016-11-23T11:01:27.738+0800: 0.150: [GC [PSYoungGen: 331K->288K(5952K)] 331K->288K(19648K), 0.0006495 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]
2016-11-23T11:01:27.739+0800: 0.152: [Full GC (System) [PSYoungGen: 288K->0K(5952K)] [PSOldGen: 0K->164K(13696K)] 288K->164K(19648K) [PSPermGen: 3054K->3054K(21248K)], 0.0059625 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs]
2016-11-23T11:01:27.852+0800: 0.264: [GC [PSYoungGen: 103K->64K(5952K)] 267K->228K(19648K), 0.0066830 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs]
2016-11-23T11:01:27.859+0800: 0.271: [Full GC (System) [PSYoungGen: 64K->0K(5952K)] [PSOldGen: 164K->165K(13696K)] 228K->165K(19648K) [PSPermGen: 3060K->3060K(21248K)], 0.0052429 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.01 secs] 

GCHisto展示：

统计的图形化表示

YoungGC,FullGC不同消耗时间上次数的分布图，勾选可以显示youngGC或fullGC单独的分布情况

整个时间过程详细的gc情况，可以对整个过程进行剖析

(2)GCLogViewer

只支持jdk1.6（32位），jdk7，jdk8不支持。

http://code.google.com/p/gclogviewer/

点击run.bat运行

整个过程gc情况的趋势图，还显示了gc类型，吞吐量，平均gc频率，内存变化趋势等

Tools里还能比较不同gc日志

(3)HPjmeter

获取地址 http://www.hp.com/go/java
参考文档 http://www.javaperformancetuning.com/tools/hpjtune/index.shtml

工具很强大，但只能打开由以下参数生成的GC log， -verbose:gc -Xloggc:gc.log,添加其他参数生成的gc.log无法打开。

(4)GCViewer

http://www.tagtraum.com/gcviewer.html

这个工具用的挺多的，但只能在JDK1.5以下的版本中运行，1.6以后没有对应。

(5)garbagecat

http://code.google.com/a/eclipselabs.org/p/garbagecat/wiki/Documentation

其它监控方法

Jvisualvm动态分析jvm内存情况和gc情况，插件：visualGC

jvisualvm还可以heapdump出对应hprof文件（默认存放路径：监控的服务器 /tmp下），利用相关工具，比如HPjmeter可以对其进行分析

grep Full gc.log粗略观察FullGC发生频率

jstat –gcutil [pid] [intervel] [count]

jmap -histo pid可以观测对象的个数和占用空间
jmap -heap pid可以观测jvm配置参数，堆内存各区使用情况

jprofiler,jmap dump出来用MAT分析

如果要分析的dump文件很大的话，就需要很多内存，很容易crash。

所以在启动时，我们应该加上一些参数： Java –Xms512M –Xmx1024M –Xss8M

参考资料：

（一）探秘Java虚拟机——内存管理与垃圾回收http://sunbean.blog.51cto.com/972509/768034