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一分钟读懂 JVM 的 GC 日志

阅读GC日志是一件很有意义的事情，通过阅读GC日志，我们可以了解到JVM的内存分配和回收策略。本文不打算讨论JVM的构成和垃圾回收算法，阅读本文前需要读者有这方面的知识储备。

我们准备如下代码：

public class Test01 {
	public static void main(String[] args) {
		byte[] b1 = new byte[4*1024*1024];
		byte[] b2 = new byte[4*1024*1024];
		byte[] b3 = new byte[4*1024*1024];
		byte[] b4 = new byte[4*1024*1024];
	}
}

JVM启动参数为：

-Xms5m -Xmx20m -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintCommandLineFlags

GC日志：

运行代码，我们会得到类似下面的GC日志：

[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 796K->504K(1536K)] 14108K->13896K(15360K), 0.0042751 secs] [Times: user=0.06 sys=0.00, real=0.00 secs] 
[Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 504K->502K(1536K)] [ParOldGen: 13392K->13368K(13824K)] 13896K->13870K(15360K), [Metaspace: 2735K->2735K(1056768K)], 0.0073296 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs]

详细解释如下，为了便于阅读，我把对应的解释标记成了不同的颜色：

GC & Full GC ：表示垃圾回收时的停顿类型，GC针对年轻代；Full GC针对老年代，说明这次GC是发生了Stop-The-World，此时收集会暂停所有工作线程，会进行堆内存全扫描。这也是为什么不建议在程序中显式调用System.gc()，因为它会触发Full GC。

[PSYoungGen: 796K->504K(1536K)] ：796K表示GC前的Young区占用；504K表示GC后的Young区占用；1536K表示Yong区总大小。

14108K->13896K(15360K) ：14108K表示YoungGC前的整个堆的占用；13896K表示YoungGC后的整个堆的占用；15360K表示整个堆的大小

0.0042751 secs ：YoungGC的耗时。

[Times: user=0.06 sys=0.00, real=0.00 secs] ：user用户态消耗CPU时间；sys内核消耗CPU时间；real标识从开始到结束所经过的墙钟时间（Wall Clock Time）。墙钟时间的意思是，从进程从开始运行到结束，时钟走过的时间，这其中包含了进程在阻塞和等待状态的时间，包含了各种非运算耗时，比如磁盘I/O耗时，线程阻塞等待时间等，而user和sys不包含这些，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user或sys时间超过real时间是完全正常的。

我们还可以看到堆内存信息，类似如下：

Heap
 PSYoungGen      total 1536K, used 531K [0x00000000ff980000, 0x00000000ffc80000, 0x0000000100000000)
  eden space 1024K, 3% used [0x00000000ff980000,0x00000000ff987c68,0x00000000ffa80000)
  from space 512K, 97% used [0x00000000ffa80000,0x00000000ffafd208,0x00000000ffb00000)
  to   space 512K, 0% used [0x00000000ffc00000,0x00000000ffc00000,0x00000000ffc80000)
 ParOldGen       total 13824K, used 13357K [0x00000000fec00000, 0x00000000ff980000, 0x00000000ff980000)
  object space 13824K, 96% used [0x00000000fec00000,0x00000000ff90b798,0x00000000ff980000)
 Metaspace       used 2767K, capacity 4486K, committed 4864K, reserved 1056768K
  class space    used 298K, capacity 386K, committed 512K, reserved 1048576K

详细解释如下，为了便于阅读，我把对应的解释标记成了不同的颜色：

PSYoungGen ：垃圾回收类型，PS是Parallel Scavenge收集器的缩写，表示年轻代使用了Parallel Scavenge，它对应的新生代称为PSYoungGen，新生代又分为eden space、from space和to space这三部分。

需要注意的是，不同的新生代垃圾回收算法对应的名字也不相同，会有如下三种新生代垃圾回收算法，读者可以自行修改下面给出的参数，运行感受一下：

GC[ParNew，表示使用的是parNew收集器，对应的参数为 -XX:+UseSerialGC。

GC[DefNew，表示用的是serial收集器，对应的参数为 -XX:+UseParNewGC。

GC[PSYoungGen，表示用的是Parallel Scavenge收集器，对应的参数为 -XX:+UseParallelGC。

ParOldGen ：Parallel Scavenge收集器配套的老年代。

它与新生代一样，不同的垃圾回收算法对应的名字也不相同：

tenured generation，表示使用的是Serial Old收集器。

ParOldGen，表示使用的是Parallel Old收集器。

concurrent mark-sweep generation，表示使用的是CMS收集器。

Metaspace ：永久代。