jstat分析JVM的gc使用情况和查看full gc频率

一、介绍jstat

jstat命令可以查看堆内存各部分的使用量，以及加载类的数量。命令的格式如下：

jstat [-命令选项] [vmid] [间隔时间/毫秒] [查询次数]

1、命令格式

jstat命令命令格式：
jstat [Options] vmid [interval] [count]
参数说明：

• Options，选项，我们一般使用 -gcutil 查看gc情况
• vmid，VM的进程号，即当前运行的java进程号
• interval，间隔时间，单位为秒或者毫秒
• count，打印次数，如果缺省则打印无数次

2、示例

通常运行命令如下：

• 直接使用ps -ef | grep java查看java进程
• jstat -gc 24076 5000
• 即会每5秒一次显示进程号为24076的java进成的GC情况，
• 如下表示分析进程id为24076的gc情况，每隔1000ms打印一次记录，打印10次停止，每3行后打印指标头部
• jstat -gc -h3 24076 1000 10

二、示例

1 、垃圾回收统计jstat -gc pid

 其对应的指标含义如下：

• S0C 年轻代中第一个survivor（幸存区）的容量 (字节)
• S1C 年轻代中第二个survivor（幸存区）的容量 (字节)
• S0U 年轻代中第一个survivor（幸存区）目前已使用空间 (字节)
• S1U 年轻代中第二个survivor（幸存区）目前已使用空间 (字节)
• EC 年轻代中Eden（伊甸园）的容量 (字节)
• EU 年轻代中Eden（伊甸园）目前已使用空间 (字节)
• OC Old代的容量 (字节)
• OU Old代目前已使用空间 (字节)
• MC 方法区大小
• MU 方法区目前已使用空间 (字节)
• CCSC 压缩类空间大小
• CCSU 压缩类空间已使用大小
• YGC 从应用程序启动到采样时年轻代中gc次数
• YGCT 从应用程序启动到采样时年轻代中gc所用时间(s)
• FGC 从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc次数
• FGCT 从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc所用时间(s)
• GCT 从应用程序启动到采样时gc用的总时间(s)

2、类加载统计 jstat -class pid

• Loaded:加载class的数量
• Bytes：所占用空间大小
• Unloaded：未加载数量
• Bytes:未加载占用空间
• Time：时间

3、编译统计jstat -compiler pid

• Compiled：编译数量。
• Failed：失败数量
• Invalid：不可用数量
• Time：时间
• FailedType：失败类型
• FailedMethod：失败的方法

 4、JVM编译方法统计 jstat -printcompilation pid

• Compiled：最近编译方法的数量
• Size：最近编译方法的字节码数量
• Type：最近编译方法的编译类型。
• Method：方法名标识。

5、堆内存统计jstat -gccapacity pid

　 

• NGCMN：新生代最小容量
• NGCMX：新生代最大容量
• NGC：当前新生代容量
• S0C：第一个幸存区大小
• S1C：第二个幸存区的大小
• EC：伊甸园区的大小
• OGCMN：老年代最小容量
• OGCMX：老年代最大容量
• OGC：当前老年代大小
• OC:当前老年代大小
• MCMN:最小元数据容量
• MCMX：最大元数据容量
• MC：当前元数据空间大小
• CCSMN：最小压缩类空间大小
• CCSMX：最大压缩类空间大小
• CCSC：当前压缩类空间大小
• YGC：年轻代gc次数
• FGC：老年代GC次数

 6、 新生代垃圾回收统计jstat  -gcnew pid

　

• S0C：第一个幸存区大小
• S1C：第二个幸存区的大小
• S0U：第一个幸存区的使用大小
• S1U：第二个幸存区的使用大小
• TT:对象在新生代存活的次数
• MTT:对象在新生代存活的最大次数
• DSS:期望的幸存区大小
• EC：伊甸园区的大小
• EU：伊甸园区的使用大小
• YGC：年轻代垃圾回收次数
• YGCT：年轻代垃圾回收消耗时间

 7、 新生代内存统计jstat  -gcnewcapacity pid

　

• NGCMN：新生代最小容量
• NGCMX：新生代最大容量
• NGC：当前新生代容量
• S0CMX：最大幸存1区大小
• S0C：当前幸存1区大小
• S1CMX：最大幸存2区大小
• S1C：当前幸存2区大小
• ECMX：最大伊甸园区大小
• EC：当前伊甸园区大小
• YGC：年轻代垃圾回收次数
• FGC：老年代回收次数

  8、老年代垃圾回收统计 jstat  -gcold pid

　

• MC：方法区大小
• MU：方法区使用大小
• CCSC:压缩类空间大小
• CCSU:压缩类空间使用大小
• OC：老年代大小
• OU：老年代使用大小
• YGC：年轻代垃圾回收次数
• FGC：老年代垃圾回收次数
• FGCT：老年代垃圾回收消耗时间
• GCT：垃圾回收消耗总时间

 9、老年代内存统计 jstat  -gcoldcapacity pid

　

• OGCMN：老年代最小容量
• OGCMX：老年代最大容量
• OGC：当前老年代大小
• OC：老年代大小
• YGC：年轻代垃圾回收次数
• FGC：老年代垃圾回收次数
• FGCT：老年代垃圾回收消耗时间
• GCT：垃圾回收消耗总时间

 10、元数据空间统计（持久代）jstat  -gcmetacapacity pid

　

• MCMN: 最小元数据容量
• MCMX：最大元数据容量
• MC：当前元数据空间大小
• CCSMN：最小压缩类空间大小
• CCSMX：最大压缩类空间大小
• CCSC：当前压缩类空间大小
• YGC：年轻代垃圾回收次数
• FGC：老年代垃圾回收次数
• FGCT：老年代垃圾回收消耗时间
• GCT：垃圾回收消耗总时间

11、查看full gc频率

ps -eo pid,tty,user,comm,lstart,etime | grep pid

 三、总结垃圾回收统计（重点）

1、jstat命令用法: jstat -gcutil PID 1000

• 找到PID：ps -ef |grep 进程名
• jstat -gcutil PID 1000 表示每隔1s执行一次
• 输出结果：

• S0：幸存1区当前使用比例
• S1：幸存2区当前使用比例
• E：伊甸园区使用比例
• O：老年代使用比例
• M：元数据区使用比例
• CCS：压缩使用比例
• YGC：年轻代垃圾回收次数
• YGCT：年轻代垃圾回收消耗时间
• FGC：老年代垃圾回收次数
• FGCT：老年代垃圾回收消耗时间
• GCT：垃圾回收消耗总时间

2、jstat分析JVM套路

1)jvm体系结构图

JVM 内存结构分为了 年轻代(Young) 、年老代(Old)、元空间(Perm)
年轻代：复制算法

所有新生成的对象首先都是放在年轻代的，年轻代的目标就是尽可能快速的收集掉那些生命周期短的对象

 

 

 2)JVM 中 对象从创建到回收过程理解（结合上图理解）

a: YoungGC过程理解
新生代内存按照8:1:1的比例分为一个eden区和两个survivor(survivor0,survivor1)区。一个Eden区，两个 Survivor区。新new出来的对象会存储在 Eden(伊甸园)中，当这区域满了之后JVM会进行一次垃圾回收，在回收时把有用的对象存储在S1区，没用的就销毁此对象的内存空间，这过程即第一次YoungGC，如果S1区空间也满了后，同理会将有用的对象会放到S2区中，并释放S1空间，以上反复的回收即为YoungGC。

b: FullGC过程理解
年轻代空间满了之后，会将满足一定活跃度的对象放到Old区中(对象活跃度：每个对象满足JVM默认count=15之后就判断是活跃对象，每次YoungGC后会将存活对象生命中+1，直到=15就转到Old区，这个次数可以通过：-XX:MaxTenuringThreshold来配置)， 由于Full GC需要对整个堆进行回收，导致应用访问变慢，因此应该尽可能减少Full GC的次数。

3、JVM内存回收如何判定回收不彻底？可能导致内存泄漏或溢出

如果 S0 、S1、 伊甸园区 这三个空间都有值的时候说明可能存在问题。

因为正常情况下是每次GC后，S0区、S1区中的空间总有一个是会被完全清空（根据GC垃圾回收算法），

因此S0 S1一直存在被占用时则回收不彻底，导致内存泄漏现象，随之时间拉长，甚至出现内存溢出（OOM）现象。

 

 4、总结

• 年轻代：复制算法

           所有新生成的对象首先都是放在年轻代的。年轻代的目标就是尽可能快速的收集掉那些生命周期短的对象

• 年老代：标记-清除或标记-整理算法

          在年轻代中经历了N次垃圾回收后仍然存活的对象，就会被放到年老代中。因此，可以认为年老代中存放的都是一些生命周期较长的对象

• 在压力测试过程中发现Eden区内存增加过快，根据压测VU和业务判断是否合理，从而判断YoungGC频率是否正常。
• FullGC频率一般在半小时一次较为正常，具体根据真实业务判断，那么在压力测试过程中，监控到FullGC次数过多，则需根据压测业务结合代码分析定位。