如何理解GC日志

最近在阅读周志明先生的《深入理解Java虚拟机》一书，说实话挺惭愧的，买了这书快一年了，才刚开始读，正好读到“理解GC日志”这块，解决了很长时间的一个问题，这里记录一下。以下摘自原书“3.8.5 理解GC日志”：

3.8.5 理解GC日志

阅读GC日志是处理Java虚拟机内存问题的基础技能，它只是一些人为确定的规则，没有太多技术含量。在本书的第1版中没有专门讲解如何阅读分析GC日志，为此作者收到许多读者来信，反映对此感到困惑，因此专门增加本节内容来讲解如何理解GC日志。

每一种收集器的日志形式都是由它们自身的实现所决定的，换而言之，每个收集器的日志格式都可以不一样。但虚拟机设计者为了方便用户阅读，将各个收集器的日志都维持一定的共性，例如以下两段典型的GC日志：

33.125: [GC [DefNew: 3324K->152K(3712K), 0.0025925 secs]  3324K->152K(11904K), 0.0031680 secs]
100.667: [Full GC [Tenured: 0K->210K(10240K), 0.0149142 secs]  4603K->210K(19456K), [Perm : 2999K->2999K(21248K)], 0.0150007 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.02 secs]

最前面的数字“33.125:”和“100.667:”代表了GC发生的时间，这个数字的含义是从Java虚拟机启动以来经过的秒数。

GC日志开头的“[GC” 和 “[Full GC” 说明了这次垃圾收集的停顿类型，而不是用来区分新生代GC还是老年代GC的。如果有“Full”，说明这次GC发送了Stop-The-World的，例如下面这段新生代收集器ParNew的日志也会出现“[Full GC”（这一般是因为出现了分配担保失败之类的问题，所以才导致STW）。如果是调用“System.gc()”方法所触发的收集，那么这里将显示为“[Full GC(System)”。

[Full GC 283.736:[ParNew: 261599K->261599K(261952K),0.0000288 secs]

接下来的“[DefNew”、“[Tenured”、“[Perm”表示GC发生的区域，这里显示的区域名称与使用的GC收集是密切相关的，例如上面样例所使用的Serial收集器中的新生代名为“Default New Generation”，所以显示的是“[DefNew”。如果是ParNew收集器，新生代名称就会变为“[ParNew”，意为“Parallel New Generation”。如果采用Parallel Scavenge收集器，那它配套的新生代称为“PSYoungGen”，老年代和永久代同理，名称也是由收集器决定的。

后面方括号内部的“3324K-＞152K（3712K）”含义是“GC前该内存区域已使用容量-＞GC后该内存区域已使用容量（该内存区域总容量）”。 而在方括号之外的“3324K-＞152K（11904K）”表示“GC前Java堆已使用容量-＞GC后Java堆已使用容量（Java堆总容量）”。

再往后，“0.0025925 secs”表示该内存区域GC所占用的时间，单位是秒。有的收集器会给出更具体的时间数据，如“[Times: user=0.01 sys=0.00，real=0.02 secs]”，这里面的user、sys和real与Linux的time命令所输出的时间含义一致，分别代表用户态消耗的CPU时间、内核态消耗的CPU事件和操作从开始到结束所经过的墙钟时间（Wall Clock Time）。CPU时间与墙钟时间的区别是，墙钟时间包括各种非运算的等待耗时，例如等待磁盘I/O、等待线程阻塞，而CPU时间不包括这些耗时，但当系统有多CPU或者多核的话，多线程操作会叠加这些CPU时间，所以读者看到user或sys时间超过real时间是完全正常的。