生产环境上,或者其他要测试 GC 问题的环境上,一定会配置上打印GC日志的参数,便于分析 GC 相关的问题。
但是可能很多人配置的都不够“完美”,要么是打印的内容过少,要么是输出到控制台,要么是一个大文件被覆盖,要么是……
本文带你一步一步,配置一个完美的 GC 日志打印策略
打印内容 为了保留足够多的“现场证据”,最好是把 GC 相关的信息打印的足够完整 。而且你的程序真的不差你GC时打印日志I/O消耗的那点性能
打印基本 GC 信息 打印 GC 日志的第一步,就是开启 GC 打印的参数了,也是最基本的参数。
1 -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps
打印对象分布 为了分析 GC 时的晋升情况和晋升导致的高暂停 ,不看对象年龄分布日志怎么行
1 -XX:+PrintTenuringDistribution
输出内容示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Desired survivor size 59244544 bytes, new threshold 15 (max 15) - age 1: 963176 bytes, 963176 total - age 2: 791264 bytes, 1754440 total - age 3: 210960 bytes, 1965400 total - age 4: 167672 bytes, 2133072 total - age 5: 172496 bytes, 2305568 total - age 6: 107960 bytes, 2413528 total - age 7: 205440 bytes, 2618968 total - age 8: 185144 bytes, 2804112 total - age 9: 195240 bytes, 2999352 total - age 10: 169080 bytes, 3168432 total - age 11: 114664 bytes, 3283096 total - age 12: 168880 bytes, 3451976 total - age 13: 167272 bytes, 3619248 total - age 14: 387808 bytes, 4007056 total - age 15: 168992 bytes, 4176048 total
GC 后打印堆数据 每次发生 GC 时,对比一下 GC 前后的堆内存情况,更直观
输出内容示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 { Heap before GC invocations = 0 ( full 0 ) : garbage - first heap total 1024000 K , used 324609 K [ 0 x0000000781800000 , 0 x0000000781901f40 , 0 x00000007c0000000 ) region size 1024 K , 6 young ( 6144 K ) , 0 survivors ( 0 K ) Metaspace used 3420 K , capacity 4500 K , committed 4864 K , reserved 1056768 K class space used 371 K , capacity 388 K , committed 512 K , reserved 1048576 K Heap after GC invocations = 1 ( full 1 ) : garbage - first heap total 1024000 K , used 21755 K [ 0 x0000000781800000 , 0 x0000000781901f40 , 0 x00000007c0000000 ) region size 1024 K , 0 young ( 0 K ) , 0 survivors ( 0 K ) Metaspace used 3420 K , capacity 4500 K , committed 4864 K , reserved 1056768 K class space used 371 K , capacity 388 K , committed 512 K , reserved 1048576 K }
打印 STW 时间 暂停时间是 GC 最重要的指标,肯定不能少
1 -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime
输出内容示例:
1 Total time for which application threads were stopped: 0 .0254260 seconds, Stopping threads took: 0 .0000218 seconds
打印 safepoint 信息 进入STW阶段之前,需要要找到一个合适的 safepoint ,这个指标一样很重要(非必选,出现 GC 问题时最好加上此参数调试)
1 -XX:+PrintSafepointStatistics -XX:PrintSafepointStatisticsCount=1
输出内容示例:
1 2 3 4 5 6 7 vmop [threads: total initially_running wait_to_block] [time: spin block sync cleanup vmop] page_trap_count 0.371: ParallelGCFailedAllocation [ 10 0 0 ] [ 0 0 0 0 7 ] 0 Execute full gc...dataList has been promoted to cms old space vmop [threads: total initially_running wait_to_block] [time: spin block sync cleanup vmop] page_trap_count 0.379: ParallelGCSystemGC [ 10 0 0 ] [ 0 0 0 0 16 ] 0 vmop [threads: total initially_running wait_to_block] [time: spin block sync cleanup vmop] page_trap_count 0.396: no vm operation [ 9 1 1 ] [ 0 0 0 0 341 ] 0
打印 Reference 处理信息 强引用/弱引用/软引用/虚引用/finalize 方法万一有问题,不得打印出来看看?
输出内容示例:
1 2 3 4 5 2021 -02 -19 T12 :41 :30 .462 +0800 : 5072726 .605 : [SoftReference, 0 refs, 0.0000521 secs] 2021 -02 -19 T12 :41 :30 .462 +0800 : 5072726 .605 : [WeakReference, 0 refs, 0.0000069 secs] 2021 -02 -19 T12 :41 :30 .462 +0800 : 5072726 .605 : [FinalReference, 0 refs, 0.0000056 secs] 2021 -02 -19 T12 :41 :30 .462 +0800 : 5072726 .605 : [PhantomReference, 0 refs, 0 refs, 0.0000059 secs] 2021 -02 -19 T12 :41 :30 .462 +0800 : 5072726 .605 : [JNI Weak Reference, 0.0000131 secs], 0.4635293 secs]
完整参数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintTenuringDistribution -XX:+PrintHeapAtGC -XX:+PrintReferenceGC -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime -XX:+PrintSafepointStatistics -XX:PrintSafepointStatisticsCount=1
输出方式 上面只是定义了打印的内容,默认情况下,这些日志会输出到控制台(标准输出)。那如果你的程序日志也输出到控制台呢,这个日志内容就会很乱,分析起来很麻烦。如果你是追加的方式(比如 tomcat 的 catalina.out 就是追加),这个文件会越来越大,分析起来就要命了。
所以需要一种分割日志的机制,这个机制嘛……JVM自然是提供的。
JVM 的日志分割 JVM提供了几个用于分割 GC 日志的参数:
1 2 3 4 5 6 7 8 -Xloggc:/path/to/gc.log -XX:+UseGCLogFileRotation -XX:NumberOfGCLogFiles=14 -XX:GCLogFileSize=100M
按照这个参数,每个GC日志只要超过20M就会进行分割,最多分割5个文件,文件名依次是gc.log.0,gc.log.1,gc.log.2,gc.log.3,gc.log.4, .....
看似很美好,几行配置就搞定了输出文件的问题。但是这种方式有一些问题:
-Xloggc 方式指定的日志文件,是覆盖写的方式,每次启动都会覆盖,历史日志会丢失
当超过最大分割数后,会从第0个文件开始重新写入,而且是覆盖
-XX:NumberOfGCLogFiles 并不能设置为无限
这个覆盖的问题就有点恶心了,每次启动覆盖之前的历史日志……这谁能忍?
使用时间戳命名文件 于是有另一种解决方案。不使用 JVM 提供的日志分割功能,而是每次启动用时间戳命名日志文件,这样可以每次启动都使用不同的文件,就不会出现覆盖的问题了。
1 2 3 4 -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:/path/to/gc-%t.log
可是这样就完美吗?
虽然没有覆盖的问题,但由于没有日志分割的功能,每次启动后只有一个GC日志文件,单个日志文件可能会非常巨大。过大的日志文件分析起来是很麻烦的,必须得分割。
二者结合 这里只需要稍微调整一下策略,将 JVM 分割和时间戳命名两种方案结合,就可以得到最优的方式 了。
1 2 3 4 5 6 7 8 -Xloggc:/path/to/gc-%t.log -XX:+UseGCLogFileRotation -XX:NumberOfGCLogFiles=14 -XX:GCLogFileSize=100M
配置时间戳作文 GC 日志文件名的同时,也配置JVM的GC日志分割策略。这样一来,既保证了 GC 文件不会被覆盖,又保证了单个 GC 文件的大小不会过大,完美!
最终得到的日志文件名会像这个样子:
gc-2021-03-29_20-41-47.log.0
gc-2021-03-29_20-41-47.log.1
gc-2021-03-29_20-41-47.log.2
gc-2021-03-29_20-41-47.log.3
….
最佳实践 - 完整参数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintTenuringDistribution -XX:+PrintHeapAtGC -XX:+PrintReferenceGC -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime -XX:+PrintSafepointStatistics -XX:PrintSafepointStatisticsCount=1 -Xloggc:/path/to/gc-%t.log -XX:+UseGCLogFileRotation -XX:NumberOfGCLogFiles=14 -XX:GCLogFileSize=100M