JVM性能调优（2） —— 内存设置和查看GC日志

来源：博客园 作者：bojiangzhou
链接：https://www.cnblogs.com/chiangchou/p/jvm-2.html

四、内存设置和查看GC日志

1、设置JVM内存

1）JVM内存分配有如下一些参数：

• -Xms：堆内存大小
• -Xmx：堆内存最大大小
• -Xmn：新生代大小，扣除新生代剩下的就是老年代大小
• -Xss：线程栈大小
• -XX:NewSize：初始新生代大小
• -XX:MaxNewSize：最大新生代大小
• -XX:InitialHeapSize：初始堆大小
• -XX:MaxHeapSize：最大堆大小
• -XX:MetaspaceSize：元空间（永久代）大小，jdk1.8 之前用 -XX:PermSize 设置
• -XX:MaxMetaspaceSize：元空间（永久代）最大大小，jdk8 之前用 -XX:MaxPermSize 设置
• -XX:SurvivorRatio：新生代 Eden 区和 Survivor 区的比例，默认为 8，即 8:1:1

一般 -Xms 和 -Xmx 设置一样的大小，-XX:MetaspaceSize 和 -XX:MaxMetaspaceSize 设置一样的大小。-Xms 等价于 -XX:InitialHeapSize，-Xmx等价于-XX:MaxHeapSize；-Xmn等价于-XX:MaxNewSize。

2）在IDEA中可以按照如下方式设置JVM参数：

3）命令行启动时可以按照如下格式设置：

java -jar -Xms1G -Xmx1G -Xmn512M -Xss1M -XX:MetaspaceSize=128M -XX:MaxMetaspaceSize=128M app.jar

2、查看GC日志

1）设置GC参数：

可以在启动时加上如下参数来查看GC日志：

• -XX:+PrintGC：打印GC日志
• -XX:+PrintGCDetails：打印详细的GC日志
• -XX:+PrintGCTimeStamps：打印每次GC发生的时间
• -Xloggc:./gc.log：设置GC日志文件的路径

例如，我在IDEA中添加了如下JVM启动参数：

-Xms1G
-Xmx1G
-Xmn512M
-Xss1M
-XX:MetaspaceSize=128M
-XX:MaxMetaspaceSize=128M
-XX:SurvivorRatio=8
-XX:+PrintGC
-XX:+PrintGCDetails
-XX:+PrintGCDateStamps
-Xloggc:./gc.log

启动程序之后打印出了如下的一些日志：

Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (25.191-b12) for windows-amd64 JRE (1.8.0_191-b12), built on Oct  6 2018 09:29:03 by "java_re" with MS VC++ 10.0 (VS2010)
Memory: 4k page, physical 33408872k(22219844k free), swap 35506024k(21336808k free)
CommandLine flags: -XX:-BytecodeVerificationLocal -XX:-BytecodeVerificationRemote -XX:CompressedClassSpaceSize=125829120 -XX:InitialHeapSize=1073741824 -XX:+ManagementServer -XX:MaxHeapSize=1073741824 -XX:MaxMetaspaceSize=134217728 -XX:MaxNewSize=536870912 -XX:MetaspaceSize=134217728 -XX:NewSize=536870912 -XX:+PrintGC -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:SurvivorRatio=8 -XX:ThreadStackSize=1024 -XX:TieredStopAtLevel=1 -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:-UseLargePagesIndividualAllocation -XX:+UseParallelGC
2020-09-25T13:00:41.631+0800: 4.013: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 419840K->20541K(472064K)] 419840K->20573K(996352K), 0.0118345 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs]
2020-09-25T13:00:44.252+0800: 6.633: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 440381K->39872K(472064K)] 440413K->39928K(996352K), 0.0180292 secs] [Times: user=0.08 sys=0.08, real=0.02 secs]
2020-09-25T13:00:45.509+0800: 7.891: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 459712K->45102K(472064K)] 459768K->45174K(996352K), 0.0181544 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.02 secs]
2020-09-25T13:00:46.809+0800: 9.191: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 464942K->48670K(472064K)] 465014K->48785K(996352K), 0.0214228 secs] [Times: user=0.16 sys=0.00, real=0.02 secs]
2020-09-25T13:00:48.425+0800: 10.807: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 468510K->52207K(472064K)] 468625K->57076K(996352K), 0.0218655 secs] [Times: user=0.17 sys=0.00, real=0.02 secs]
......
......
2020-09-25T13:06:58.361+0800: 380.743: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 422656K->14159K(472064K)] 610503K->204082K(996352K), 0.0111278 secs] [Times: user=0.16 sys=0.00, real=0.01 secs]
Heap
 PSYoungGen      total 472064K, used 406352K [0x00000000e0000000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
  eden space 419840K, 93% used [0x00000000e0000000,0x00000000f7f00528,0x00000000f9a00000)
  from space 52224K, 27% used [0x00000000f9a00000,0x00000000fa7d3d70,0x00000000fcd00000)
  to   space 52224K, 0% used [0x00000000fcd00000,0x00000000fcd00000,0x0000000100000000)
 ParOldGen       total 524288K, used 189923K [0x00000000c0000000, 0x00000000e0000000, 0x00000000e0000000)
  object space 524288K, 36% used [0x00000000c0000000,0x00000000cb978d08,0x00000000e0000000)
 Metaspace       used 111852K, capacity 117676K, committed 117888K, reserved 1153024K
  class space    used 13876K, capacity 14914K, committed 14976K, reserved 1048576K

从第三行 CommandLine flags 可以得到如下的信息：

• -XX:InitialHeapSize=1073741824：初始堆大小为1G（等于 -Xms 设置的值）
• -XX:MaxHeapSize=1073741824：最大堆内存 1G（等于 -Xmx 设置的值）
• -XX:NewSize=536870912：新生代初始大小 512M（等于 -Xmn 设置的值）
• -XX:MaxNewSize=536870912：最新生代初始大小 512M（等于 -Xmn 设置的值）
• -XX:MetaspaceSize=134217728：元空间大小 128M
• -XX:MaxMetaspaceSize=134217728：最大元空间 128M
• -XX:SurvivorRatio=8：新生代 Eden 和 Survivor 的比例
• -XX:ThreadStackSize=1024：线程栈的大小 1M
• -XX:+UseParallelGC：默认使用 年轻代 Parallel Scavenge + 老年代 Parallel Old 的垃圾回收器组合。

2）查看默认参数：

如果要查看JVM的默认参数，就可以通过给JVM加打印GC日志的参数，就可以在GC日志中看到JVM的默认参数了。

还可以在启动参数中添加 -XX:+PrintFlagsFinal 参数，将会打印系统的所有参数，就可以看到自己配置的参数或系统的默认参数了：

3）GC日志：

之后的日志就是每次垃圾回收时产生的日志，每行日志说明了这次GC的执行情况，例如第四行GC日志：

2020-09-25T13:00:41.631+0800: 4.013: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 419840K->20541K(472064K)] 419840K->20573K(996352K), 0.0118345 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs]

详细内容如下：

2020-09-25T13:00:41.631+0800：GC发生的时间点。
4.013：系统运行多久之后发生的GC，单位秒，这里就是系统运行 4.013 秒后发生了一次GC。
GC (Allocation Failure)：说明了触发GC的原因，这里是指对象分配失败导致的GC。
PSYoungGen：指触发的是年轻代的垃圾回收，使用的是 Parallel Scavenge 垃圾回收器。
419840K->20541K：对年轻代执行了一次GC，GC之前年轻代使用了 419840K，GC之后有 20541K 的对象活下来了。
(472064K)：年轻代可用空间是 472064K，即 461 M，为什么是461M呢？因为新生代大小为 512M，Eden 区占 409.6M，两块 Survivor 区各占 51.2M，所以年轻代的可用空间为 Eden+1个Survivor的大小，即460.8M，约为461M。
419840K->20573K：GC前整个堆内存使用了 419840K，GC之后堆内存使用了 20573K。
(996352K)：整个堆的大小是 996352K，即 973M，其实就是年轻代的 461M + 老年代的 512 M
0.0118345 secs：本次GC耗费的时间
Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs：本次GC耗费的时间
4）JVM退出时的GC情况：

程序结束运行后，还会打印一些日志，就是第12行之后的日志，这部分展示的是当前堆内存的使用情况：

Heap
 PSYoungGen      total 472064K, used 406352K [0x00000000e0000000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
  eden space 419840K, 93% used [0x00000000e0000000,0x00000000f7f00528,0x00000000f9a00000)
  from space 52224K, 27% used [0x00000000f9a00000,0x00000000fa7d3d70,0x00000000fcd00000)
  to   space 52224K, 0% used [0x00000000fcd00000,0x00000000fcd00000,0x0000000100000000)
 ParOldGen       total 524288K, used 189923K [0x00000000c0000000, 0x00000000e0000000, 0x00000000e0000000)
  object space 524288K, 36% used [0x00000000c0000000,0x00000000cb978d08,0x00000000e0000000)
 Metaspace       used 111852K, capacity 117676K, committed 117888K, reserved 1153024K
  class space    used 13876K, capacity 14914K, committed 14976K, reserved 1048576K

详细内容如下：

• PSYoungGen total 472064K, used 406352K：指 Parallel Scavenge 回收器负责的年轻代总共有 472064K（461M）内存，目前使用了 406352K （396.8M）。
• eden space 419840K, 93% used：Eden 区的空间为 419840K（410M），已经使用了 93%。
• from space 52224K, 27% used：From Survivor 区的空间为 52224K（51M），已经使用了 27%。
• to space 52224K, 0% used：To Survivor 区的空间为 52224K（51M），使用了 0%，就是完全空闲的。
• ParOldGen total 524288K, used 189923K：指 Parallel Old 回收器负责的老年代总共有 524288K（512M），目前使用了 189923K（185.4M）。
• object space 524288K, 36% used：老年代空间总大小 524288K（512M），使用了 36%。
• Metaspace & class space：Metaspace 元数据空间和Class空间，总容量、使用的内存等。