分享近期社区的几个经典的JVM问题

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如果有JVM/性能相关的问题都可以到我们社区里来提问，当然更希望有越来越多的同学能主动帮助大家解决问题，相信我们这个社区经过一段时间的发展，一定会沉淀很多非常有价值的内容帮助到更多的同学，同时也一定会有一些这个领域的KOL诞生出来。

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下面挑了近期社区的几个经典的JVM相关的问答分享给大家：

• 通过GarbageCollectorMXBean获取到的fgc次数耗时与jstat获取到的不一致

• 一次FullGC，避免新生代（Eden+Survivor）的内容全部放到老年代

• jstack命令提示：

  target process not responding or HotSpot VM not loaded

• 关于不同虚拟机版本下的-XX:+TraceClassUnloading

• 为什么GC日志里新生代的大小比Xmn要小

通过GarbageCollectorMXBean获取到的fgc次数耗时与jstat获取到的不一致

描述：

-XX:+UseCompressedOops -Xms5g -Xmx5g -XX:PermSize=256M -XX:MaxPermSize=1024m -XX:NewSize=3g -XX:MaxNewSize=3g -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:+PerfDataSaveToFile -XX:SurvivorRatio=10 -Xloggc:/data/dataLogs/gc/gc.log -verbose:gc -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:+DisableExplicitGC -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=80 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

回答：

【Rookie_267692】 ：这是因为CMS收集器在MXBean是在每次发生FGC时只会在Sweeping统计一次，而jstat会在InitialMark阶段统计一次，FinalMark阶段统计一次，这样发生一次CMS gc时就会统计两次，所以次数不一致。

Gc时间在MXBen中统计的是整个gc从开始到结束时间，jstat统计的是gc在每个阶段实际耗费的时间。

一次FullGC，避免新生代（Eden+Survivor）的内容全部放到老年代

描述：

{Heap before GC invocations=619 (full 8): par new generation   total 3263424K, used 3086970K [0x0000000680400000, 0x000000075d900000, 0x000000075d900000)  eden space 2900864K, 100% used [0x0000000680400000, 0x00000007314e0000, 0x00000007314e0000)  from space 362560K,  51% used [0x00000007476f0000, 0x0000000752cae980, 0x000000075d900000)  to   space 362560K,   0% used [0x00000007314e0000, 0x00000007314e0000, 0x00000007476f0000) concurrent mark-sweep generation total 1612800K, used 961309K [0x000000075d900000, 0x00000007c0000000, 0x00000007c0000000) Metaspace       used 210744K, capacity 222745K, committed 222808K, reserved 1249280K  class space    used 20218K, capacity 22236K, committed 22268K, reserved 1048576K
2019-11-13T03:36:46.611+0800: 14568.064: [GC (Allocation Failure) 14568.064: [ParNew (promotion failed): 3086970K->3081843K(3263424K), 0.4982995 secs]14568.562: [CMS: 961884K->215158K(1612800K), 1.1328686 secs] 4048279K->215158K(4876224K), [Metaspace: 210744K->210744K(1249280K)], 1.6315216 secs] [Times: user=1.67 sys=0.03, real=1.64 secs]
Heap after GC invocations=620 (full 9)Connection Reset By Peer
 par new generation   total 3263424K, used 0K [0x0000000680400000, 0x000000075d900000, 0x000000075d900000)
  eden space 2900864K,   0% used [0x0000000680400000, 0x0000000680400000, 0x00000007314e0000)
  from space 362560K,   0% used [0x00000007314e0000, 0x00000007314e0000, 0x00000007476f0000)
  to   space 362560K,   0% used [0x00000007476f0000, 0x00000007476f0000, 0x000000075d900000)
 concurrent mark-sweep generation total 1612800K, used 215158K [0x000000075d900000, 0x00000007c0000000, 0x00000007c0000000)
 Metaspace       used 210701K, capacity 222685K, committed 222808K, reserved 1249280K
  class space    used 20213K, capacity 22226K, committed 22268K, reserved 1048576K
}

回答：

【你假笨】 ：YGC的过程是从Eden和from space扫描 ，并依次拷贝到to space，如果to space满了再放到old，当然Eden里的可能会引用到from space的，因此并不表示在from space里的一定是在Eden里的对象之后被拷贝

jstack命令提示：target process not responding or HotSpot VM not loaded

描述：

139296: Unable to open socket file: target process not responding or HotSpot VM not loaded
The -F option can be used when the target process is not responding

回答：

【你假笨】 ：最可能的原因是/tmp目录下的.java_xxx文件被删除了。如果这个情况只能重启了

关于不同虚拟机版本下的-XX:+TraceClassUnloading

1. 在JDK8中尝试重现类卸载的例子, 加入该参数并无法看到控制台有对应的unload日志输出(macos环境jdk1.8.0_161, linux环境jdk1.8.0_91均有尝试);

2. 由于TraceClassUnloading在JDK9后不建议使用了, 被替换为了-Xlog:class+unload=info。

   同样的代码在JDK9(macos环境make编译), JDK11下, 在新参数下, 均能看到对应的unload日志。

   形如

   [0.106s][info][class,unload] unloading class com.github.universe.java.base.Pow 0x0000000800060840

3. 为何?

   测试代码如下:

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;

public class Loop {

    public static void main(String[] args) throws Exception{

        ClassLoaderB loaderB = new ClassLoaderB("CLB");
        loaderB.setPath("/Users/mozilla/core/universe/java-base/target/classes/");
        Class<?> clazz = loaderB.loadClass("com.github.universe.java.base.Pow");
        Object object = clazz.newInstance();
        System.out.println(object);

        System.out.println("-----------------");
        loaderB = null;
        clazz = null;
        object = null;

        System.gc();

        // System.gc();
        while (true){
            Thread.sleep(100000);
        }
    }

    private static class ClassLoaderA extends ClassLoader{}
    private static class ClassLoaderB extends ClassLoader {

        private String classLoaderName;

        //类的扩展名
        private final String fileExtension = ".class";

        private String path;

        public void setPath(String path) {
            this.path = path;
        }

        public ClassLoaderB(String classLoaderName) {
            super();
            this.classLoaderName = classLoaderName;
        }

        public ClassLoaderB(String classLoaderName, ClassLoader parent) {
            super(parent);
            this.classLoaderName = classLoaderName;
        }

        @Override
        protected Class<?> findClass(String className) throws ClassNotFoundException {
            System.out.println("findClass invoked: " + className);
            System.out.println("class loader name: " + this.classLoaderName);
            byte[] data = this.loadClassDate(className);
            return this.defineClass(className, data, 0, data.length);
        }

        private byte[] loadClassDate(String name) {
            InputStream is = null;
            byte[] data = null;
            ByteArrayOutputStream baos = null;

            try {
                name = name.replace(".", "/");
                is = new FileInputStream(new File(this.path + name + this.fileExtension));
                baos = new ByteArrayOutputStream();

                int ch = 0;
                while ((ch = is.read()) != -1) {
                    baos.write(ch);
                }
                data = baos.toByteArray();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                try {
                    is.close();
                    baos.close();
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            return data;
        }
    }
}

回答：

【大空翼】 ：Loop.class这个类的路径也在/Users/mozilla/core/universe/java-base/target/classes/?

Mozilla】 回复 【大空翼】 ：如果相同等于CL是活的, 确实不能unload。但是如上所示, 代码了指明让ClassLoaderB去load。而且load成功后我也会打出log在console。而且同一份代码JDK8可以JDK9,11可以就很头疼了。

【大空翼】 回复 【Mozilla】 ：ClassLoader的委托类加载机制，并不一定是你指定的这个类加载器加载的，可能委托给父类加载器加载

【Mozilla】 回复 【大空翼】 ：一语点醒梦中人。完全忽略了这里。当前的appclassloader的确包含了改地址。然后debug能看到cl的确是app。。至于9和11的jdk是ok的是因为我恰好把目录隔开了。。多谢

为什么GC日志里新生代的大小比Xmn要小

描述：

JVM参数如下：
`-Xmx200M -Xmn60M -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+PrintGCDetails`

打印的GC日志如下：

回答：

【言风】 ：新生代的大小应该是eden+form+to 的总大小，我按照你的参数试了下

eden space 49152K,
from space 6144K,
to space 6144K

加起来就是61440 也就是60M

而日志里打印的新生代大小应该是eden+一个survivor，也就是新生代可用的内存空间大小

【你假笨】 回复 【言风】 ：嗯，回答很对，这里确实是只算了eden+from，可以看下面的代码

void GenCollectedHeap::print_heap_change(size_t prev_used) const {
      if (PrintGCDetails && Verbose) {
        gclog_or_tty->print(" "  SIZE_FORMAT
                            "->" SIZE_FORMAT
                            "("  SIZE_FORMAT ")",
                            prev_used, used(), capacity());
      } else {
        gclog_or_tty->print(" "  SIZE_FORMAT "K"
                            "->" SIZE_FORMAT "K"
                            "("  SIZE_FORMAT "K)",
                            prev_used / K, used() / K, capacity() / K);
      }
}

其中capacity()的实现：

size_t DefNewGeneration::capacity() const {
   return eden()->capacity()
         from()->capacity();  // to() is only used during scavenge
 }