一氮凝、Trace 跟蹤參數(shù)
在Eclipse中查牌，如何打開GC的監(jiān)控日志
選擇菜單欄Run -> Run Configurations -> Java Application -> 選擇自己的項目 -> 在右側找到Arguments選項卡 -> 在VM arguments中填寫參數(shù)栅哀，具體參數(shù)在下面會有說明会通。
根據(jù)右側Main的project和下面Main class確定自己監(jiān)控的main方法
在右側找到Arguments選項卡 -> 在VM arguments中填寫參數(shù)
-verbose:gc(打開GC的跟蹤日志)
-XX:+printGC(打開GC的log的開關丑婿，簡要日志)
上圖為我自己的一個小項目中的gc簡要的日志信息 其中 9865k 表示在堆中GC之前使用了9865k的空間性雄，2891k 表示GC之后使用2891k的空間，矢睿空間為19456k 秒旋，本次GC使用的時間為0.0021802 secs
- -XX:+PrintGCDetails(打印GC的詳細信息)
上圖我們以第二條為例：PSYoungGen表示新生代 GC之前為9214k，GC之后為 1016K诀拭，新生代總大小為9216k迁筛，GC所使用的時間為0.0016505 secs。而后面的信息則為上面簡要信息中的內(nèi)容耕挨。user 總計本次 GC 總線程所占用的總 CPU 時間 细卧，sys – OS 調(diào)用 or 等待系統(tǒng)時間，real – 應用暫停時間筒占，如果GC 線程是 Serial Garbage Collector單線程的方式的話贪庙， real time 等于user 和 system 時間之和.
（def new generation）新生代
（total 13824K）共有13824K空間可用，（used 11223K）有11223K被使用翰苫。
（eden space 12288k.91%）伊甸區(qū) 對象出生的地方有 12288K 的空間止邮，有91%已經(jīng)被占用
（from space 1536K，0%）s0區(qū) 1536K空間，被占用為0
（to space 1536K农尖，0%）s0區(qū) 1536K空間析恋，被占用為0
（tenured generation）老年代
（the space 5120K，0%）有5120K空間被占用為0
（compacting perm gen）永久代
（the space 12288k盛卡，1%）有12288K空間被占用為1%助隧，在jdk5.0之后在串行GC下有一個永久區(qū)共享，打開共享之后一些基礎的java類可用被所有的jvm共同使用滑沧，所以被占用率較小.
（ro space 10240K并村，44%）只讀共享區(qū)間 有10240K空間 44%被占用
（rw space 12288K，52%）可讀可寫共享區(qū)間 有12288K空間滓技，52%被占用
（而最后[]號中的3個值為地址值哩牍，分別表示當前內(nèi)存區(qū)域的地址開始地址，當前地址令漂，最大地址上限）
上圖為我自己獲取到的jvm日志信息膝昆，永久代被刪除，取而代之的是Metaspace 元數(shù)據(jù)區(qū)域叠必，這是 java8 所做的替換荚孵。
持久代中存的內(nèi)容：
- JVM中類的元數(shù)據(jù)在Java堆中的存儲區(qū)域。
- Java類對應的HotSpot虛擬機中的內(nèi)部表示纬朝。
- 類的層級信息收叶，字段，名字共苛。
- 方法的編譯信息及字節(jié)碼判没。
- 變量
- 常量池和符號解析
元空間的特點：
- 充分利用了Java語言規(guī)范中的好處：類及相關的元數(shù)據(jù)的生命周期與類加載器的一致。
- 每個加載器有專門的存儲空間
- 只進行線性分配
- 不會單獨回收某個類
- 省掉了GC掃描及壓縮的時間
- 元空間里的對象的位置是固定的
- 如果GC發(fā)現(xiàn)某個類加載器不再存活了隅茎，會把相關的空間整個回收掉
-XX:+PrintGCTimeStamps(打印GC發(fā)生的時間戳)
-Xloggc:log/ge.log(指定GC.log的位置澄峰，以文件形式輸出)
-XX:+PrintHeapAtGC（每一次GC后都打印出堆信息）
Heap before GC 表示GC之前的堆信息
Heap after GC 表示GC之后的堆信息
- -XX:+TraceClassLoading（監(jiān)控類加載，可以在程序運行時檢出哪些類被加載了）
- -XX:+PrintClassHistogram（加入此參數(shù)辟犀，在運行時不會有其他東西輸出摊阀，但是在按下Ctrl+Break后可以打印出類的信息，類的直方圖）
上述4個列分別代表了（num）序號,（instances）實例數(shù)量,(bytes)總占用空間踪蹬，（class name）類型
“恕（[B）有890617個byte數(shù)組，占用了470266000的空間
≡镜贰（java.util.HashMap$Node）hashMap的結點有890643個占用21375432的空間
二漱牵、堆的分配參數(shù)
- -Xmx（最大堆的空間）
- -Xms（最小堆的空間）
<pre style="margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; white-space: pre-wrap; word-wrap: break-word; font-family: "Courier New" !important; font-size: 12px !important;">System.out.println("系統(tǒng)最大使用空間：Xmx=" + Runtime.getRuntime().maxMemory()/1024.0/1024 + "M");
System.out.println("系統(tǒng)可用空間：free mem=" + Runtime.getRuntime().freeMemory()/1024.0/1024 + "M");
System.out.println("系統(tǒng)中分配到的空間：total mem=" + Runtime.getRuntime().totalMemory()/1024.0/1024 + "M");</pre>
我們可以通過上述代碼來獲取系統(tǒng)中實際使用的空間大小。
我們可以看到疚漆，我的系統(tǒng)中最大堆空間為18.0M酣胀，系統(tǒng)分配到的空間為9.5M刁赦，是比較接近于我們自己設置的值，系統(tǒng)目前可用空間為7.9M闻镶，此時系統(tǒng)存在可用空間甚脉。
當我在我的系統(tǒng)中加入一行代碼，創(chuàng)建一個1M的byte數(shù)組
<pre style="margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; white-space: pre-wrap; word-wrap: break-word; font-family: "Courier New" !important; font-size: 12px !important;">byte []b = new byte[102410241];</pre>
此時發(fā)現(xiàn)铆农，系統(tǒng)可用空間整好少了1M牺氨，而總空間和系統(tǒng)中分配到的空間還是沒變的，如果我們的系統(tǒng)使用的空間是小于系統(tǒng)分配的空間時墩剖，系統(tǒng)分配空間會盡可能維持在最小空間10M附近猴凹，只有系統(tǒng)使用的空間大于10M后，系統(tǒng)分配空間才會去擴展岭皂。我們在代碼中創(chuàng)建一個10M的byte數(shù)組來看郊霎。
此時，系統(tǒng)使用的空間肯定是大于10M的爷绘，所以我們的系統(tǒng)分配的空間已經(jīng)擴展到了16M.如果我們創(chuàng)建一個大于20Mbyte的話就會發(fā)生OOM了书劝，因為系統(tǒng)已經(jīng)限制最大空間為20M。
- -Xmn (設置新生代的大小)
- -XX:NewRatio（設置新生代和老年代的比值土至，如果設置為4則表示（eden+from（或者叫s0）+to（或者叫s1））： 老年代 =1：4）购对，即年輕代占堆的五分之一
- -XX:SurvivorRatio（設置兩個Survivor（幸存區(qū)from和to或者叫s0或者s1區(qū)）和eden區(qū)的比），8表示兩個Survivor：eden=2:8毙籽，即Survivor區(qū)占年輕代的五分之一
下面來看一個例子（jdk6）
<pre style="margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; white-space: pre-wrap; word-wrap: break-word; font-family: "Courier New" !important; font-size: 12px !important;">//將jvm參數(shù)設置為-Xmx20m -Xms20m -Xmn1m -XX:+PrintGCDetails（將新生代的大小設置為1M）
byte []b = null; for (int i = 0; i < 10; i++) {
b = new byte[102410241];
}</pre>
上圖為堆信息，沒有發(fā)生過GC毡庆，新生代只有896K坑赡，1Mbyte無法分配到新生區(qū)，所以所有的數(shù)據(jù)都被分配到老年代么抗，老年代的內(nèi)存被占用的為10240K正好是byte的大小毅否。
我們將上述代碼的新生代的內(nèi)存進行擴大，調(diào)整到15M -Xmx20m -Xms20m -Xmn15m -XX:+PrintGCDetails
我們發(fā)現(xiàn)修改新生代之后也沒有發(fā)生GC措译，而是將數(shù)據(jù)全部分配到了新生代13824K髓涯，老年代卻沒有使用祠斧。
我們將上述代碼的新生代的內(nèi)存進行減小，調(diào)整到不大不小的位置捆探，調(diào)整到7M -Xmx20m -Xms20m -Xmn7m -XX:+PrintGCDetails
此時發(fā)現(xiàn)GC被觸發(fā)了2次，第一次回收了3M左右站粟，第二次回收了4M左右黍图，此時發(fā)現(xiàn)新生代被使用1139K，老年代被使用2507K奴烙，因為form to（s0 s1）區(qū)域的大小為704K助被，不足1M所以才GC時還是有一部分數(shù)據(jù)被放入了老年代剖张。
接下來，我們將幸存代的大小進行調(diào)整from：to：endn=1：1：2揩环， -Xmx20m -Xms20m -Xmn7m XX:SurvivorRatio=2 -XX:+PrintGCDetails
此時幸存代可以正常使用搔弄，GC發(fā)生了3次。第一次回收了1M丰滑，第二次回收了3M顾犹，第三次回收了3M，新生代占用了3M吨枉，此時新產(chǎn)生的數(shù)據(jù)沒有進入到老年代蹦渣。
接下來，繼續(xù)調(diào)整新生代和老年代的比例為1貌亭， -Xmx20m -Xms20m -XX:NewRatio=1 XX:SurvivorRatio=2 -XX:+PrintGCDetails
此時GC進行了2次回收第一次回收了3M柬唯，第二次回收了4M，還有3M在新生代圃庭，也沒有數(shù)據(jù)進入老年代锄奢，并且GC只執(zhí)行了2次，所以對于上一種配置效率就有所提高剧腻，因為GC時很消耗效率的拘央。幸存代空間越大，對系統(tǒng)資源的浪費還是挺嚴重的书在，所以合理的分配幸存代灰伟，堆系統(tǒng)的效率也會有很大的幫助。
接下來儒旬，繼續(xù)調(diào)整幸存代的大小進行調(diào)整from：to：endn=1：1：3栏账， -Xmx20m -Xms20m -XX:NewRatio=1 XX:SurvivorRatio=3 -XX:+PrintGCDetails，此時栈源，from和to的幸存區(qū)有2M挡爵，而endn區(qū)有6M
此時GC只進行了1次，我們對幸存代的大小進行了合理的減小甚垦，這樣更有利于內(nèi)存的合理使用茶鹃。
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError(將OOM時的堆信息導出到文件)
如果系統(tǒng)出現(xiàn)OOM一般情況系統(tǒng)有可能會down掉，但是我們排查問題時需要場景重現(xiàn)是比較困難的艰亮，所以當我們輸出了OOM的異常時闭翩，就可以直接查看，找出導致OOM的原因-XX:+HeapDumpPath=XXXX(導出OOM堆信息文件的路徑)
-XX:OnOutOfMemoryError(在系統(tǒng)出現(xiàn)OOM時迄埃，執(zhí)行一個腳本男杈，可以發(fā)送郵件，報警或者是重啟程序)
-XX:PermSize（設置永久代的初始空間大械鞣）
-XX:MaxParmSize（設置永久代的最大空間）
在使用CGLIB等庫的時候伶棒，可能會產(chǎn)生大量的類旺垒，這些類就有可能會撐爆永久區(qū)導致OOM
我們來看下面實例：
<pre style="margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; white-space: pre-wrap; word-wrap: break-word; font-family: "Courier New" !important; font-size: 12px !important;">for (int i = 0; i < 100000; i++) {
CglibBean c = new CglibBean(new HashMap<String, String>());
}</pre>
當發(fā)生OOM時，我們發(fā)現(xiàn)永久區(qū)的空間已經(jīng)是滿了肤无，然后發(fā)生GC時永久區(qū)的內(nèi)容也無法被回收先蒋，所以導致了OOM，此時新生代只占用了2%宛渐，老難帶占用了20%竞漾，而老年代使用率為99%.
總結：
- 根據(jù)實際事情調(diào)整新生代和幸存代的大小，因為各個系統(tǒng)的情況都不一樣窥翩，所以需要自己調(diào)試而找到一個相對較優(yōu)的分配方案业岁。
- 官方推薦新生代占堆的3/8
- 幸存代占新生代的1/10
- 在OOM時，及得Dump出堆寇蚊，確北适保可以排查現(xiàn)場問題
- 在堆空間沒有使用完時也有可能會產(chǎn)生OOM，此時有可能是永久代被撐爆仗岸。
三允耿、棧大小的分配
棧是每一個線程都有的，他是線程私有的一塊內(nèi)存區(qū)域.棧中主要是由幀組成扒怖，而幀中是每個方法的局部變量表较锡，操作數(shù)表，和指向常量池的引用和返回地址等組成盗痒。一般只有幾百K蚂蕴，但是它的大小決定了線程的多少和調(diào)用函數(shù)的深度，而且每個線程都有獨立的椄┑耍空間骡楼。
- -Xss（設置棧空間的大锌闯伞）
下面看一個簡單的例子：首先我們將椌啵空間設置為128K
](javascript:void(0); "復制代碼")
<pre style="margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; white-space: pre-wrap; word-wrap: break-word; font-family: "Courier New" !important; font-size: 12px !important;">private static int count = 0; public static void recursion(long a, long b, long c) { long e = 1, f = 2, g = 3, h = 4, i = 5, j = 6, k = 7, l = 8, m = 9;
count ++;
recursion(a, b, c);
} public static void main(String[] args) { try {
recursion(1, 2, 3);
} catch (Throwable e) {
System.out.println("deep of calling = " + count);
e.printStackTrace();
}
}</pre>
](javascript:void(0); "復制代碼")
此時只執(zhí)行了323次的遞歸跨嘉。
然后我們將棿ɑ牛空間擴大到256K再來看結果：
此時遞歸執(zhí)行竟然擴大到了1019，接近3倍祠乃，那么說明方法執(zhí)行的深度由椕沃兀空間的大小所決定。
然后我們將局部變量e之后的局部變量都清除再來看結果：
我們發(fā)現(xiàn)亮瓷，遞歸次數(shù)再次增加琴拧。此處說明方法執(zhí)行的深度也由方法內(nèi)局部變量表的個數(shù)所決定。
