【JVM】之 動手模擬 YoungGC

一、動手模擬YoungGC

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以下是 ：JDK 1.8版本

// JVM 參數運行
-XX:NewSize=5242880 -XX:MaxNewSize=5242880 -XX:InitialHeapSize=10485760 -XX:MaxHeapSize=10485760 -XX:SurvivorRatio=8 -XX:PretenureSizeThreshold=10485760 -XX:+UseParNewGC -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -Xloggc:gc.log

• -XX:InitialHeapSize：初始堆大小，堆內存 10MB
• -XX:MaxHeapSize：最大堆大小，5MB
• -XX:NewSize: 初始新生代大小，5MB
• -XX:PretenureSizeThreshold=10485760：指定了大對象閾值 10MB

新生代使用ParNew垃圾回收器，老年代使用CMS垃圾回收器

如圖：

• -XX:+PrintGCDetails: 打印詳細的gc日誌
• -XX:+PrintGCTimeStamps: 打印每次GC發生的時間
• -Xloggc:gc.log: 設置將gc日誌寫入一個磁盤文件

（1）示例代碼

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        byte[] array1 = new byte[1024*1024];
        array1 = new byte[1024*1024];
        array1 = new byte[1024*1024];
        array1 = null;
        
        byte[] array2 = new byte[2 * 1024 * 1024];
    }
}

代碼的意思：

• new byte[1024*1024]：連續創建3個數組，每個數組都是 1MB
• array1：這個局部變量依次引用這三個對象，最後把array1這個局部變量指向null

（2）運行過程

1. byte[] array1 = new byte[1024*1024];

如圖：

2. array1 = new byte[1024*1024];

如圖：

3. array1 = new byte[1024*1024];

如圖：

4. array1 = null;

如圖：

5. byte[] array2 = new byte[2 * 1024 * 1024];

此時分配一個2MB大小的數組，嘗試放入 Eden區中

然而Eden總共 4MB，而且裏面已經放入 3MB （3個1MB的數組），所以只剩下 1MB 空間。

所以這時候會觸發 新生代 Young GC

（3）運行後，分析gc日誌

運行後，gc日誌如下：

OpenJDK 64-Bit Server VM (25.162-b12) for linux-amd64 JRE (1.8.0_162-8u162-b12-1-b12), built on Mar 15 2018 17:19:50 by "buildd" with gcc 7.3.0
Memory: 4k page, physical 16306976k(7355368k free), swap 2097148k(2097148k free)
CommandLine flags: -XX:InitialHeapSize=10485760 -XX:MaxHeapSize=10485760 -XX:MaxNewSize=5242880 -XX:NewSize=5242880 -XX:OldPLABSize=16 -XX:PretenureSizeThreshold=10485760 -XX:+PrintGC -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC 
0.116: [GC (Allocation Failure) 0.116: [ParNew: 3623K->413K(4608K), 0.0037366 secs] 3623K->1439K(9728K), 0.0038102 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.00 secs] 
Heap
 par new generation   total 4608K, used 3603K [0x00000000ff600000, 0x00000000ffb00000, 0x00000000ffb00000)
  eden space 4096K,  77% used [0x00000000ff600000, 0x00000000ff91d860, 0x00000000ffa00000)
  from space 512K,  80% used [0x00000000ffa80000, 0x00000000ffae7560, 0x00000000ffb00000)
  to   space 512K,   0% used [0x00000000ffa00000, 0x00000000ffa00000, 0x00000000ffa80000)
 concurrent mark-sweep generation total 5120K, used 1026K [0x00000000ffb00000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
 Metaspace       used 3197K, capacity 4496K, committed 4864K, reserved 1056768K
  class space    used 343K, capacity 388K, committed 512K, reserved 1048576K

二、GC日誌說明

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0.116: [GC (Allocation Failure) 0.116: [ParNew: 3623K->413K(4608K), 0.0037366 secs] 3623K->1439K(9728K), 0.0038102 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.00 secs] 

這個概要說明了本次GC的執行情況。

• GC (Allocation Failure)：對象分配失敗

• 0.116: 系統運行以後過了多少秒發生了本次GC

• ParNew: 3623K->413K(4608K) 0.0037366 secs:

• 新生代可用空間：4608KB == 4.5MB，一個Eden(4MB) + 一個Survivor(0.5MB)
• 3623K -> 413K: 新生代執行一次 GC，GC之前 3623KB，GC之後 413KB存活下來
• 0.0037366: 本次GC消耗的時間

• 3623K->1439K(9728K), 0.0038102 secs： Java堆內存的情況

• 9728KB(9.5MB): Java堆內存總可用空間
• 3623KB: GC之前 Java堆內存裏使用了 3623KB, 之後使用了 1439KB

（1）堆使用情況

Heap
 par new generation   total 4608K, used 3603K [0x00000000ff600000, 0x00000000ffb00000, 0x00000000ffb00000)
  eden space 4096K,  77% used [0x00000000ff600000, 0x00000000ff91d860, 0x00000000ffa00000)
  from space 512K,  80% used [0x00000000ffa80000, 0x00000000ffae7560, 0x00000000ffb00000)
  to   space 512K,   0% used [0x00000000ffa00000, 0x00000000ffa00000, 0x00000000ffa80000)
 concurrent mark-sweep generation total 5120K, used 1026K [0x00000000ffb00000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
 Metaspace       used 3197K, capacity 4496K, committed 4864K, reserved 1056768K
  class space    used 343K, capacity 388K, committed 512K, reserved 1048576K

• par new generation total 4608K, used 3603K

ParNew垃圾回收器負責的新生代，總共 4608KB(4.5MB), 目前使用了 3603KB

• eden space 4096K, 77% used：

Eden 4MB內存使用了 77%

• from space 512K, 80%：

From Survivor區，512KB，使用了 80%

• concurrent mark-sweep generation total 5120K, used 1026K：

Concurrent Mark-Sweep垃圾回收器（CMS垃圾回收器），管理的老年代內存空間一共是 5MB，此時使用了 1026KB

• Metaspace used 3197K, capacity 4496K, committed 4864K, reserved 1056768K

元數據空間

• used, 使用了 3197KB
• capacity, 真實可使用的大小 4496KB
• committed, 向系統實際申請了大小 4864KB
• reserved，從系統中預定了 1056768KB

• class space used 343K, capacity 388K, committed 512K, reserved 1048576K

class空間