JVM日誌和參數

 一:理解GC日誌格式,讀GC日誌的方法

1:開啓日誌

-verbose:gc

-XX:+PrintGCDetails

-XX:+PrintGCDateStamps

-Xloggc:/path/gc.log

-XX:+PrintGC包含-verbose:gc

-XX:+PrintGCDetails //包含-XX:+PrintGC

只要設置-XX:+PrintGCDetails 就會自動帶上-verbose:gc和-XX:+PrintGC

-XX:+PrintGCDateStamps/-XX:+PrintGCTimeStamps 輸出gc的觸發時間

提示:gc日誌文件不會分割須要手動處理.

 2:新生代(Young GC)gc日誌分析

2014-02-28T11:59:00.638+0800: 766.537:[GC2014-02-28T11:59:00.638+0800: 766.537:
[ParNew: 1770882K->212916K(1835008K), 0.0834220 secs]
5240418K->3814487K(24903680K), 0.0837310 secs] [Times: user=1.12 sys=0.02, real=0.08 secs]

2014-02-28T11:59:00 …（時間戳）:[GC（Young GC）（時間戳）:[ParNew（使用ParNew做爲年輕代的垃圾回收期）:

1770882K（年輕代垃圾回收前的大小）->212916K（年輕代垃圾回收之後的大小）(1835008K)（年輕代的capacity）, 0.0834220 secs（回收時間）]
5240418K（整個heap垃圾回收前的大小）->3814487K（整個heap垃圾回收後的大小）(24903680K)（heap的capacity）, 0.0837310secs（回收時間）]
[Times: user=1.12（Young GC用戶耗時） sys=0.02（Young GC系統耗時）, real=0.08 secs（Young GC實際耗時）]

其中 Young GC回收了1770882-212916=1557966K內存
Heap經過此次回收總共減小了 5240418-3814487=1425931 K的內存。1557966-1425931=132035K說明此次Young GC有約128M的內存被移動到了Old Gen，
提示:進代量(Young->Old)須要重點觀察，預防promotion failed.

 3:老年代(CMS old gc)分析

2014-02-28T23:58:42.314+0800: 25789.661: [GC [1 CMS-initial-mark: 17303356K(23068672K)] 18642315K(24903680K), 1.0400410 secs] [Times: user=1.04 sys=0.00, real=1.04 secs]
2014-02-28T23:58:43.354+0800: 25790.701: [CMS-concurrent-mark-start]
2014-02-28T23:58:43.717+0800: 25791.064: [CMS-concurrent-mark: 0.315/0.363 secs] [Times: user=1.64 sys=0.02, real=0.37 secs]
2014-02-28T23:58:43.717+0800: 25791.064: [CMS-concurrent-preclean-start]
2014-02-28T23:58:43.907+0800: 25791.254: [CMS-concurrent-preclean: 0.181/0.190 secs] [Times: user=0.20 sys=0.01, real=0.19 secs]
2014-02-28T23:58:43.907+0800: 25791.254: [CMS-concurrent-abortable-preclean-start]
CMS: abort preclean due to time 2014-02-28T23:58:49.082+0800: 25796.429: [CMS-concurrent-abortable-preclean: 5.165/5.174 secs] [Times: user=5.40 sys=0.04, real=5.17 secs]
2014-02-28T23:58:49.083+0800: 25796.430: [GC[YG occupancy: 1365142 K (1835008 K)]2014-02-28T23:58:49.083+0800: 25796.430: [Rescan (parallel) , 0.9690640 secs]2014-02-28T23:58:50.052+0800: 25797.399: [weak refs processing, 0.0006190 secs]2014-02-28T23:58:50.053+0800: 25797.400: [scrub string table, 0.0006290 secs] [1 CMS-remark: 17355150K(23068672K)] 18720292K(24903680K), 0.9706650 secs] [Times: user=16.49 sys=0.06, real=0.97 secs]
2014-02-28T23:58:50.054+0800: 25797.401: [CMS-concurrent-sweep-start]
2014-02-28T23:58:51.940+0800: 25799.287: [CMS-concurrent-sweep: 1.875/1.887 secs] [Times: user=2.03 sys=0.03, real=1.89 secs]
2014-02-28T23:58:51.941+0800: 25799.288: [CMS-concurrent-reset-start]
2014-02-28T23:58:52.067+0800: 25799.414: [CMS-concurrent-reset: 0.127/0.127 secs] [Times: user=0.13 sys=0.00, real=0.13 secs]
2014-03-01T00:00:36.293+0800: 25903.640: [GC2014-03-01T00:00:36.293+0800: 25903.640: [ParNew: 1805234K->226801K(1835008K), 0.1020510 secs] 10902912K->9434796K(24903680K), 0.1023150 secs] [Times: user=1.35 sys=0.02, real=0.10 secs]
2014-03-01T00:07:13.559+0800: 26300.906: [GC2014-03-01T00:07:13.559+0800: 26300.906: [ParNew: 1799665K->248991K(1835008K), 0.0876870 secs] 14086673K->12612462K(24903680K), 0.0879620 secs] [Times: user=1.24 sys=0.01, real=0.09 secs]

 

CMS的gc日誌分爲一下幾個步驟，重點關注initial-mark和remark這兩個階段，由於這兩個階段會stop進程。

初始標記（init mark）：收集根引用，這是一個stop-the-world階段。

併發標記（concurrent mark）：這個階段能夠和用戶應用併發進行。遍歷老年代的對象圖，標記出活着的對象。

併發預清理（concurrent preclean）：這一樣是一個併發的階段。主要的用途也是用來標記，用來標記那些在前面標記以後，發生變化的引用。主要是爲了縮短remark階段的stop-the-world的時間。

從新標記（remark）：這是一個stop-the-world的操做。暫停各個應用，統計那些在發生變化的標記。

併發清理（concurrent sweep）：併發掃描整個老年代，回收一些在對象圖中不可達對象所佔用的空間。

併發重置（concurrent reset）：重置某些數據結果，以備下一個回收週期

提示:紅色爲所有暫停階段重點關注.

[GC [1 CMS-initial-mark: 17303356K(23068672K)] 18642315K(24903680K), 1.0400410 secs] [Times: user=1.04 sys=0.00, real=1.04 secs]

其中數字依表示標記先後old區的全部對象佔內存大小和old的capacity，整個JavaHeap（不包括perm）全部對象佔內存總的大小和JavaHeap的capacity。

[GC[YG occupancy: 1365142 K (1835008 K)]2014-02-28T23:58:49.083+0800: 25796.430: 
[Rescan (parallel) , 0.9690640 secs]2014-02-28T23:58:50.052+0800: 25797.399: 
[weak refs processing, 0.0006190 secs]2014-02-28T23:58:50.053+0800: 25797.400: [scrub string table, 0.0006290 secs] 
[1 CMS-remark: 17355150K(23068672K)] 18720292K(24903680K), 0.9706650 secs] [Times: user=16.49 sys=0.06, real=0.97 secs]

 

Rescan (parallel)表示的是多線程處理young區和多線程掃描old+perm的總時間， parallel 表示多GC線程並行。

weak refs processing 處理old區的弱引用的總時間，用於回收native memory.等等
參考資料:

https://blogs.oracle.com/jonthecollector/entry/the_unspoken_cms_and_printgcdetails

https://blogs.oracle.com/poonam/entry/understanding_cms_gc_logs

 

4:老年代(CMS old GC ) concurrent mode failure日誌

2014-03-03T09:38:26.457+0800: 233373.804: [GC [1 CMS-initial-mark: 17319615K(23068672K)] 17351070K(24903680K), 0.0419440 secs] 
[Times: user=0.04 sys=0.00, real=0.04 secs]
2014-03-03T09:38:26.499+0800: 233373.846: [CMS-concurrent-mark-start]
2014-03-03T09:38:28.175+0800: 233375.522: [GC2014-03-03T09:38:28.175+0800: 233375.522: [CMS2014-03-03T09:38:28.887+0800: 233376.234: 
[CMS-concurrent-mark: 1.989/2.388 secs] [Times: user=14.37 sys=0.24, real=2.39 secs]
(concurrent mode failure): 17473174K->8394653K(23068672K), 19.3309170 secs] 18319691K->8394653K(24903680K), 
[CMS Perm : 23157K->23154K(98304K)], 19.3311700 secs] [Times: user=22.18 sys=0.00, real=19.33 secs]

 

concurrent mode failure通常發生在CMS GC 運行過程當中,老年代空間不足，引起MSC(Full GC)

上面的這條發日誌說明CMS運行到CMS-concurrent-mark過程當中就出現空間不足,產生併發失敗(17319615K(23068672K)佔77%),
解決思路：下降YGC頻率，下降CMS GC觸發時機,適當下降CMSInitiatingOccupancyFraction.

5:新生代(ParNew YGC)promotion failed日誌

2014-02-27T21:19:42.460+0800: 210095.040: [GC 210095.040: [ParNew (promotion failed): 1887487K->1887488K(1887488K), 0.4818790 secs]210095.522: [CMS: 13706434K->7942818K(23068672K), 9.7152990 secs] 15358303K->7942818K(24956160K), [CMS Perm : 27424K->27373K(98304K)], 10.1974110 secs] [Times: user=12.06 sys=0.01, real=10.20 secs]

promotion failed通常發生在新生代晉升老年代時,老年代空間不夠或連續空間不夠卻還沒達到old區的觸發值,引起Full Gc.

解決思路:因爲heap碎片,YGC晉升對象過大,過長.(mid/long Time Object),調整-XX:PretenureSizeThreshold=65535,-XX:MaxTenuringThreshold=6

6:system.gc()產生的Full GC日誌

<strong>2014-01-21T17:44:01.554+0800: 50212.568: [Full GC (System) 50212.568: 
[CMS: 943772K220K(2596864K), 2.3424070 secs] 1477000K->220K(4061184K), [CMS Perm : 3361K->3361K(98304K)], 2.3425410 secs] [Times: user=2.33 sys=0.01, real=2.34 secs]</strong>

 

Full GC (System)意味着這是個system.gc調用產生的MSC。
「943772K->220K(2596864K), 2.3424070 secs」表示：此次MSC先後old區內總對象大小，old的capacity及此次MSC耗時。
「1477000K->220K(4061184K)」表示：此次MSC先後JavaHeap內總對象大小，JavaHeap的capacity。
「3361K->3361K(98304K)], 2.3425410 secs」表示：此次MSC先後Perm區內總對象大小，Perm區的capacity。
解決:
使用-XX:+DisableExplicitGC參數，System.gc()會變成空調用.
若是應用有地方大量使用direct memory 或 rmi，那麼使用-XX:+DisableExplicitGC要當心。
可使用-XX:+ExplicitGCInvokesConcurrent替換把 System.gc()從Full GC換成CMS GC.

 

緣由:
DirectByteBuffer沒有finalizer，native memory的清理工做是經過sun.misc.Cleaner自動完成
sun.misc.Cleaner是基於PhantomReference的清理工具,Full GC/Old GC會對old gen作reference processing，同時觸發Cleaner對已死的DirectByteBuffer對象作清理。
若是長時間沒有GC或者只作了young GC的話,不會觸發old區Cleaner的工做，容易產生DirectMemory OOM.
參考:https://gist.github.com/rednaxelafx/1614952

RMI會作的是分佈式GC。Sun JDK的分佈式GC是用純Java實現的,爲RMI服務。
參考:http://docs.oracle.com/javase/6/docs/technotes/guides/rmi/sunrmiproperties.html

 

7:特殊的Full GC日誌,根據動態計算直接進行MSC

2014-02-13T13:48:06.349+0800: 7.092: [GC 7.092: [ParNew: 471872K->471872K(471872K), 0.0000420 secs]7.092: [CMS: 366666K->524287K(524288K), 27.0023450 secs] 838538K->829914K(996160K), [CMS Perm : 3196K->3195K(131072K)], 27.0025170 secs]

 

ParNew的時間特別短，jvm在minor gc前會首先確認old是否是足夠大，若是不夠大，此次young gc直接返回，進行MSC(Full GC)。

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二:參數配置和理解

1:參數分類和說明

jvm參數分固定參數和非固定參數

1):固定參數

如：-Xmx,-Xms,-Xmn,-Xss.

2):非固定參數

如:

-XX:+<option> 啓用選項

-XX:-<option> 不啓用選項

-XX:<option>=<number> 給選項設置一個數字類型值，可跟單位，例如 128k, 2g

-XX:<option>=<string> 給選項設置一個字符串值，例如-XX:HeapDumpPath=./dump.log

 

2:JVM可設置參數和默認值

1):-XX:+PrintCommandLineFlags

打印出JVM初始化完畢後全部跟最初的默認值不一樣的參數及它們的值,jdk1.5後支持.

線上建議打開，能夠看到本身改了哪些值.

2):-XX:+PrintFlagsFinal

顯示全部可設置的參數及」參數處理」後的默認值。參數自己只從JDK6 U21後支持

但是查看不一樣版本默認值,以及是否設置成功.輸出的信息中」=」表示使用的是初始默認值，而」:=」表示使用的不是初始默認值

如:jdk6/7 -XX:+MaxTenuringThreshold 默認值都是15,可是在使用CMS收集器後,jdk6默認4 , jdk7默認6.

[hbase96 logs]# java -version
java version "1.6.0_27-ea"
[hbase96 logs]# java -XX:+PrintFlagsInitial | grep MaxTenuringThreshold
intx MaxTenuringThreshold = 15 {product}
[hbase96 logs]# java -XX:+PrintFlagsFinal -XX:+UseConcMarkSweepGC | grep MaxTenuringThreshold 
intx MaxTenuringThreshold := 4 {product}

[zw-34-71 logs]# java -version
java version "1.7.0_45"
[zw-34-71 logs]# java -XX:+PrintFlagsInitial | grep MaxTenuringThreshold
intx MaxTenuringThreshold = 15 {product}
[zw-34-71 logs]# java -XX:+PrintFlagsFinal -XX:+UseConcMarkSweepGC | grep MaxTenuringThreshold
intx MaxTenuringThreshold := 6 {product}

 

3):-XX:+PrintFlagsInitial

在」參數處理」以前全部可設置的參數及它們的值,而後直接退出程序.

這裏的」參數處理」指: 檢查參數之間是否有衝突,經過ergonomics調整某些參數的值等.

[hbase96 logs]# java -version
java version "1.6.0_27-ea"
[hbase96 logs]# java -XX:+PrintFlagsInitial | grep UseCompressedOops
bool UseCompressedOops = false {lp64_product} 
[hbase96 logs]# java -XX:+PrintFlagsFinal | grep UseCompressedOops
bool UseCompressedOops := true {lp64_product}

 

4)CMSInitiatingOccupancyFraction 默認值是多少

jdk6/7:

#java -server -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+PrintFlagsFinal | grep -P "CMSInitiatingOccupancyFraction|CMSTriggerRatio|MinHeapFreeRatio"
intx CMSInitiatingOccupancyFraction = -1 {product} 
intx CMSTriggerRatio = 80 {product} 
uintx MinHeapFreeRatio = 40 {product}

 

計算公式:

CMSInitiatingOccupancyFraction = (100 – MinHeapFreeRatio) + (CMSTriggerRatio * MinHeapFreeRatio / 100)

最終結果: 在jdk6/7中 CMSInitiatingOccupancyFraction默認值是92% .不是網上傳的68%;  都這麼傳,是由於 「深刻理解Java虛擬機」一書中是68%,但它用的是jdk5 , jdk5的CMSTriggerRatio默認值是20,坑爹…

 

三:JVM內存區域理解和相關參數

一圖勝千言,直接上圖

1):物理分代圖.

物理分代是除G1以外的JVM 內存分配方式,jvm 經過-Xmx,-Xmn/newRatio等參數將jvm heap劃分紅物理固定大小，對於不一樣場景比例應該設置成多少很考驗經驗.

一篇JVM CMS優化講解的很是好的文章: how-tame-java-gc-pauses

2) 邏輯分代圖(G1)

 

 

邏輯分代是之後的趨勢(PS:jkd8連perm都不區分了。)， 不須要使用者在糾結Xms/Xmn,SurvivorRatio等比例問題,採用動態算法調整分代大小。