聚沙成塔-小哈的记事薄

上次介绍了IBM的两款分析gc log的工具（GCMV和PMAT），这次讲讲HP推出的HPjmeter。HPjmeter集成了以前的HPjtune功能，可以分析在HP机器上产生的垃圾回收日志文件。你可以到Hewlett-Packard Java website免费下载最新的4.0版本，当然会让你填一些信息。

接下来我将分析一个实际生产环境下的日志文件，这个生产系统在启用新的功能后应用访问速度变慢，每个操作都要耗时10s左右，通过对比前后不同的gc信息，希望能从JVM的层面来优化当前的性能。

HP小机（Pa-Risc和安腾平台）使用HP的JDK后，使用-Xloggc:filename或者-Xverbosegc:file=filename参数会生成形如

的日志，这种格式人肉分析就别想了，它可以在PMAT中以Xverbosegc/hpux文件格式打开，但是图象功能我这里没法使用，只好求助于HP自家的工具——HPjmeter了。

分析过程

用HPjmeter加载日志文件后，会自动打开HPjtune的窗口。首先会看到Heap Usage After GC标签页，这是四月份正常的情况（请先忽略systemgc，这点留待后面分析）

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要进行gc performance tuning，不得不对gc log进行分析。之前说到了“人肉”的方法，总觉得不够形象，无法让不了解的开发人员抑或是技术负责人有个直观的了解，所以本文介绍几个分析GC log的工具。

首先需要下载IBM Support Assistant，下载之后就可以从Update-Tools add on中下载我们需要的工具了，ISA使用方法。ISA把所有的工具集成在一个界面内，省去了设置启动参数的麻烦，同时能保持最及时的更新。分析垃圾回收日志，我主要用“The IBM Monitoring and Diagnostic Tools for Java™ – Garbage Collection and Memory Visualizer”和“IBM Pattern Modeling and Analysis Tool for Java Garbage Collector (PMAT)”这两个工具。我会用实际例子来说明如何使用这个工具。

用Garbage Collection and Memory Visualizer载入native_stderr.log，首先你会看到

点击展开大图

这是一个500分钟的垃圾回收曲线图，可以观察到一天以内的大致情况。总的来说，蓝色的Used heap（after collection）运行在“平行通道”内，没有走“上升通道”（炒股的朋友应该知道上升通道的图形是咋样的）。所以在Report这个标签内，可以看到“The memory usage of the application does not indicate any obvious leaks.”。

Report中的Summary是需要关注的，它向我们显示了GC发生的次数，所用的policy（optthruput），平均停顿时间248ms，平均间隔时间3.37分钟，还有垃圾回收的速率（垃圾产生多并非不好，反而是吞吐率高的一种表现）。

让我们再切回Line plot视图，现在可以框选某一个时间段进行放大，同时在右边Axes中选择X轴的坐标系，默认的是相对时间，以分钟为单位，适用于你的应用程序总在启动N个小时后出现问题。如果是每天固定时间发生性能问题，那么应该选用绝对时间。

默认的曲线开启了Heap size和Used heap（after collection），你可以根据需要，在VGC Pause Date和VGC Date、VGC Heap Data中勾选你需要查看的曲线。比如你觉得程序响应时间很长，那么可以勾选上Intervals between garbage collection triggers和Pause time，看看上一条曲线是否和下面一条靠的“太近”。

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前两篇说到IBM JDK和Sun的HotSpot JDK的调优策略，当中一直提到的重要一点是需要根据GC详细日志来调整参数的设置，那么当我们收集到日志后如何分析，如何根据日志的情况来调整参数？这就是本文所要阐述的。

使用IBM的JDK的Windows平台和AIX平台，我们只要在WebSphere管理控制台的java进程属性里勾选“详细垃圾回收”，那么就会在native_stdout.log中生成如下的信息。

这幅图很形象的给出了gc日志的主要关注点：垃圾回收的原因、垃圾回收的间隔、垃圾回收前后的剩余空间、垃圾回收持续的时间……

“nursery”表示这次分配失败（Allocation Failure）发生在新生代（nursery），是第44次（id=44）因为新生代的分配失败而进行垃圾回收了（开启GC日志以来），离上一次发生GC的间隔是12746ms，无法分配的空间大小是8216Byte，而进行垃圾回收前，新生代的可用空间为1776Byte，小于8216Byte，虽然年老区还剩余45%的空间，但是新的内存空间是无法直接在年老区分配的，由此引发了一次清理过程（scavenger）。

GC type表明了这次垃圾回收是一个清理过程，也是第44次scavenger过程，同时恰是第44个gc过程，说明没有发生过诸如<gc type=”global”>的垃圾回收过程。flipped objectcount说明将要把4523143个存活下来的对象被复制到了幸存区（survivor space），而73768个对象则经过多次幸存区的复制，有幸熬出头，被转移到了长存区（tenured space）。我们看到清理的倾斜比率（scavenger tiltratio）为89%，而不是对半开，说明经过多次复制清理，JVM已经意识到每次只有很少的对象能存活下来，于是它自动增大了年轻代中Eden区的大小，以使得为新对象可以腾出更多的内存。

接下来的就比较简单，经过垃圾回收，新生代的空间剩余89%，因为分配失败发生在新生代，进行的是快速的Minor gc，所以长存区的可用空间依然是45%，这次回收的时间为384.469ms。在长存区发生的是Major gc，回收时间一般要长于Minor gc，所以健康的JVM 环境Minor gc：Minor gc=1：10（也不用太在意）。

在垃圾回收准备开始的那一段时间（time exclusiveaccessms），以及回收的过程中，另一个线程发现内存无法分配了，于是也要求一次gc过程，这时候就产生了gc队列（会有<warning details=”exclusive access time includes previous garbage collections” />显示）。一般前一次垃圾回收就会释放出足够这两次分配需要的空间，于是第二次gc过程就终止了，当然要是无法足够分配的话，马上就会再进行一次垃圾回收。不过这种情况下，估计要进行Full GC了。

Full GC的gc type就是global，这是stop the world的最耗费时间的回收方式，所以需要通过尽量调整参数来避免。如果发现不是由AF引起的，而是在开头写着SYS标签，那么就要好好问问开发，有没有使用System.gc()的必要？可以的话使用-Xdisableexplicitgc来禁止（Sun等JDK下为-XX:+DisableExplicitGC）。

以上所说的都是IBM JDK下垃圾回收日志的情况。在Sun和HP的JDK下情况相似，不过需要使用-XX:PrintHeapAtGC:参数来打印GC前后的详细堆栈信息。另外我建议加上-Xloggc:filename或者-Xverbosegclog:file_name（方便用工具分析）输出到特定文件，因为不知为何有时候会输出到native_stderr.log，或者在native_stdout.log中和thread dump夹杂在一起，不方便分析。

{Heap before GC invocations=116:
Heap
def new generation   total 157376K, used 139904K [63400000, 6dec0000, 78950000)
eden space 139904K, 100% used [63400000, 6bca0000, 6bca0000)
from space 17472K,   0% used [6bca0000, 6bca0000, 6cdb0000)
to   space 17472K,   0% used [6cdb0000, 6cdb0000, 6dec0000)
tenured generation   total 349568K, used 79067K [38800000, 4dd60000, 632b0000)
the space 349568K,  22% used [38800000, 3d536ce0, 3d536e00, 4dd60000)
compacting perm gen  total 132096K, used 132023K [28800000, 30900000, 38800000)
the space 132096K,  99% used [28800000, 308edf50, 308ee000, 30900000)
[GC 218971K->83116K(506944K), 0.0976948 secs]
Heap after GC invocations=117:
Heap
def new generation   total 157376K, used 4049K [63400000, 6dec0000, 78950000)
eden space 139904K,   0% used [63400000, 63400000, 6bca0000)
from space 17472K,  23% used [6cdb0000, 6d1a4628, 6dec0000)
to   space 17472K,   0% used [6bca0000, 6bca0000, 6cdb0000)
tenured generation   total 349568K, used 79067K [38800000, 4dd60000, 632b0000)
the space 349568K,  22% used [38800000, 3d536ce0, 3d536e00, 4dd60000)
compacting perm gen  total 132096K, used 132023K [28800000, 30900000, 38800000)
the space 132096K,  99% used [28800000, 308edf50, 308ee000, 30900000)
}

这是一个在使用HPJDK输出的实例，基本和IBM JDK没啥区别，可以加上-XX:+PrintGCTimeStamps显示每次回收的间隔。

这些“人肉”分析可以让我们清楚JVM运行的情况，但是还是不够直观，所以下次会介绍分析JVM日志的工具，尽情期待。现已完成，欢迎访问