解读GC日志中的各项指标用法

目录

• 一、基础 GC 日志格式（以 G1 为例）
• 1. Minor GC 日志
• 2. Full GC 日志
• 二、关键指标解析
• 1. GC 类型与触发原因
• 2. 堆内存变化
• 3. GC 耗时
• 4. 并行 / 并发阶段
• 5. 对象晋升与年龄分布
• 6. CPU 时间
• 7. 元空间 / 永久代
• 三、不同收集器的日志差异
• 1. G1 收集器
• 2. cms 收集器
• 3. Parallel 收集器
• 四、异常指标与问题定位
• 1. 频繁 Full GC
• 2. 长时间 STW
• 3. 过早晋升
• 五、分析工具与实战建议
• 1. 命令行工具
• 2. 可视化工具
• 3. 关键分析步骤
• 六、优化建议
• 1. 减少 Full GC
• 2. 降低 GC 耗时
• 3. 优化对象晋升
• 总结

GC 日志是 JVM 性能调优的重要依据，不同垃圾收集器（如 CMS、G1、ZGC）的日志格式有所差异，但核心指标含义一致。

以下是对 GC 日志中各项指标的详细解读：

一、基础 GC 日志格式（以 G1 为例编程客栈）

1. Minor GC 日志

[GC pause (G1 Evacuation Pause) (young), 0.0144227 secs]
   [Parallel Time: 13.0 ms, GC Workers: 8]
   [Eden: 24.0M(24.0M)->0.0B(20.0M) Survivors: 0.0B->4.0M Heap: 24.0M(256.0M)->20.4M(256.0M)]
[Times: user=0.09 sys=0.00, real=0.01 secs]

2. Full GC 日志

[Full GC (Metadata GC Threshold) [PSYoungGen: 512K->0K(9216K)] [ParOldGen: 6336K->6848K(10240K)] 6848K->6848K(19456K), [MetASPace: 2560K->2560K(10567编程客栈68K)], 0.0254310 secs] [Times: user=0.09 sys=0.00, real=0.03 secs]

二、关键指标解析

1. GC 类型与触发原因

[GC pause (G1 Evacuation Pause) (young)
[Full GC (Metadata GC Threshold)

GC 类型：

• GC：Minor GC（新生代回收）
• Full GC：全堆回收（可能包含新生代、老年代、元空间）

触发原因：

• Allocation Failure：对象分配失败（Eden 区空间不足）
• Metadata GC Threshold：元空间达到阈值
• G1 Humongous Allocation：大对象直接分配到老年代

2. 堆内存变化

[Eden: 24.0M(24.0M)->0.0B(20.0M) Survivors: 0.0B->4.0M Heap: 24.0M(256.0M)->20.4M(256.0M)]

格式：区域名: 回收前使用量(总容量)->回收后使用量(新总容量)

关键指标：

• Eden 区：GC 后通常被清空（0.0B）
• Survivor 区：对象在两个 Survivor 区之间移动
• Heap：整个堆的使用情况（回收前 24.0M → 回收后 20.4M）

3. GC 耗时

0.0144227 secs

STW 时间：应用线程暂停的时间（本例中 14.4ms）

异常情况：

• 单次 GC 时间过长（如超过 500ms）
• 频繁 GC 导致应用响应缓慢

4. 并行 / 并发阶段

[Parallel Time: 13.0 ms, GC Workers: 8]
[Concurrent Marking (10.2 ms)]

• Parallel：多线程并行执行的阶段
• Concurrent：与应用线程并发执行的阶段（不产生 STW）
• GC Workers：并行 GC 线程数

5. 对象晋升与年龄分布

[Tenuring Distribution]
  age   1:    1310720 bytes,    1310720 total
  age   2:     655360 bytes,    1966080 total

age N：存活了 N 次 GC 的对象大小

异常情况：

• 大量对象在低年龄（如 age 1）就晋升到老年代
• 晋升年龄分布不均匀（如 age 15 突然激增）

6. CPU 时间

[Times: user=0.09 sys=0.00, real=0.01 secs]

• user：所有 GC 线程在用户态消耗的 CPU 时间总和
• sys：GC 线程在内核态消耗的 CPU 时间
• real：实际流逝的时钟时间
• 关系：user + sys ≈ real × 并行线程数

7. 元空间 / 永久代

[Metaspace: 2560K->2560K(1056768K)]

• 元空间：存储类元数据（JDK 8+）
• 永久代：类似元空间（JDK 7 及以前）
• 异常情况：元空间持续增长，可能触发 Full GC

三、不同收集器的日志差异

1. G1 收集器

[GC pause (G1 Evacuation Pause) (young), 0.http://www.devze.com0144227 secs]
[GC pause (G1 Humongous Allocation), 0.5123456 secs]

关键指标：

• Humongous 对象分配（直接在老年代分配的大对象）
• Mixed GC（同时回收新生代和部分老年代）

2. CMS 收集器

[GC (Allocation Failure) [ParNew: 61440K->61440K(61440K), 0.0000388 secs] [CMS: 0K->20480K(102400K), 0.0123456 secs] 61440K->20480K(163840K), [Metaspace: 2560K->2560K(1056768K)] 0.0123844 secs]

关键阶段：

• Initial Mark（初始标记，STW）
• Concurrent Marking（并发标记）
• Remark（重新标记，STW）
• Concurrent Sweep（并发清除）

3. Parallel 收集器

[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 8192K->512K(9216K)] 8192K->6848K(19456K), 0.0034949 secs]

特点：

• 仅包含并行阶段
• 重点关注吞吐量（而非低延迟）

四、异常指标与问题定位

1. 频繁 Full GC

日志特征：

[Full GC (Metadata GC Threshold) ... 0.5234120 secs]

可能原因：

• 老年代空间不足
• 元空间持续增长
• 内存泄漏

2. 长时间 STW

日志特征：

[GC pause (G1 Handroidum编程客栈ongous Allocation) ... 1.2345678 secs]

可能原因：

• 堆内存过大
• CMS 并发模式失败
• 大量 Humongous 对象

3. 过早晋升

日志特征：

[Tenuring Distribution]
  age   1:  104857600 bytes, ...

可能原因：

• Survivor 区空间不足
• 对象分配率过高
• -XX:MaxTenuringThreshold设置过小

五、分析工具与实战建议

1. 命令行工具

# 统计GC次数
grep "GC" gc.log | wc -l

# 计算平均GC耗时
awk '/GC.*secs/ {sum+=$NF} END {print "Average GC time: " sum/NR " secs"}' gc.log

# 提取堆使用情况
grep "\[Heap\]" gc.log | awk '{print $6, $8}' > heap_usage.txt

2. 可视化工具

• GCEasy（在线）：上传 GC 日志生成详细报告
• GCViewer（本地）：分析 GC 频率、内存趋势
• Java Mission Control：集成 GC 日志分析和飞行记录器

3. 关键分析步骤

• 确认 GC 类型：区分 Minor GC、Major GC、Full GC
• 计算 GC 频率：每分钟 / 小时发生的 GC 次数
• 分析内存趋势：堆内存使用量是否持续增长
• 检查 GC 耗时：单次 GC 时间是否超过预期
• 定位 GC 原因：Allocation Failure、Metadata Threshold 等

六、优化建议

1. 减少 Full GC

# 增大元空间
java -XX:MetaspaceSize=256m -XX:MaxMetaspaceSize=512m YourApp

# 避免大对象直接进入老年代
java -XX:PretenureSizeThreshold=1048576 YourApp

2. 降低 GC 耗时

# 使用G1收集器并限制最大停顿时间
java -XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=200 YourApp

# 增加并行GC线程数
java -XX:ParallelGCThreads=16 YourApp

3. 优化对象晋升

# 增大Survivor区比例
java -XX:SurvivorRatio=6 YourApp

# 提高晋升年龄阈值
java -XX:MaxTenuringThreshold=15 YourApp

通过深入理解 GC 日志中的各项指标，可以精准定位内存泄漏、对象分配不合理、收集器选择不当等问题，从而优化 JVM 配置，提升应用性能。

总结

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持编程客栈(www.devze.com)。