一、引言

在 Java 应用程序的运行过程中，垃圾收集（Garbage Collection，简称 GC）是一个非常重要的环节。GC 负责自动管理内存，回收不再使用的对象所占用的内存空间。为了了解 GC 的行为和性能，我们通常需要开启 JVM 的 GC 日志功能，收集并分析 GC 日志数据。

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二、开启 GC 日志

Java 项目中，默认情况下 GC 日志功能是关闭的，有多种方法能够开启 GC 的日志功能，使用 -verbose:gc 或 -XX:+PrintGC 都能创建基本的 GC日志（这两个日志表示实际上互为别名） ，但是使用 -XX:+PrintGCDetails 标志会创建更详细的 GC 日志。

先提供一个比较通用的开启日志方式供参考：

java -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+UseGCLogFileRotation -XX:NumberOfGCLogFiles=14 -XX:GCLogFileSize=20M -XX:+PrintHeapAtGC -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -Xloggc:springboot-demo-gc".log" -jar springboot-demo.jar

• -XX:+PrintGCDetails：打印更详细的 GC 日志信息，包括各个内存区域的使用情况、GC 的触发原因等。
• -XX:+PrintGCTimeStamps：打印 GC 发生的时间戳。（以基准时间的形式）
• -XX:+PrintGCDateStamps：打印 GC 发生的时间戳。（以标准时间的形式，如：2024-04-13T17:35:04.859+0800）
• -XX:+UseGCLogFileRotation：启用 GC 日志文件的自动轮转功能，维持日志目录中的日志文件在一定的数目。
• -XX:NumberOfGCLogFiles=14：GC 日志文件的滚动数量，使 GC 日志文件数量维持在 14 个，超出 14 个后，将日志覆盖写入到最早的日志文件中。
• -XX:GCLogFileSize=20M：GC 日志文件的大小，超出大小后触发日志的轮转，将日志覆盖写入到最早的日志文件中。
• -XX:+PrintHeapAtGC：在进行 GC 的前后打印出堆的信息。
• -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError：内存溢出的时候生成 dump 文件。
• -XX:HeapDumpPath=目录/xxx.hprof：指定内存溢出时，dump 文件的生成路径，默认为当前目录。
• -Xloggc:springboot-demo-gc".log"：指定 GC 日志的输出文件。

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三、解析 GC 日志

在解析 GC 日志前，推荐一个在线解析 GC 日志的地址，我个人感觉比较好用：

• GCeasy： https://gceasy.ycrash.cn/

当然，我们也可以完全自己进行分析。

GC 日志的格式和内容可以因 JVM 版本和 GC 算法的不同而会有所差异。下面是一个典型的 GC 日志示例：

2023-04-25T10:30:00.123+0800: 1.234: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 123456K->12345K(153600K)] 185432K->67890K(579200K), 0.0123456 secs] [Times: user=0.009876, sys=0.002468, real=0.012345]

• 2023-04-25T10:30:00.123+0800：在2023年4月25日10点30分00.123秒（UTC+8时区）时，发生了一次GC。
• [PSYoungGen: 123456K->12345K(153600K)]：GC前，新生代（PSYoungGen）使用了123456K内存，GC后减少到12345K。
• 185432K->67890K(579200K), 0.0123456 secs：整个堆内存（包括老年代和新生代）GC前使用了185432K，GC后减少到67890K。GC持续了0.0123456秒。
• [Times: user=0.009876, sys=0.002468, real=0.012345]：用户态CPU时间为0.009876秒，内核态CPU时间为0.002468秒，实际耗时为0.012345秒，最后这个是最重要的考察维度。

通过解析GC日志，我们可以了解GC的频率、持续时间、回收的内存量等信息，从而分析应用程序的内存使用情况和性能瓶颈。

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四、优化建议

根据 GC 日志的分析结果，我们可以采取一些优化措施来提高应用程式的性能：

1. 调整堆内存大小： 根据应用程序的实际需求，适当增加或减少堆内存的大小。
2. 选择合适的 GC 算法： 不同的 GC 算法适用于不同的应用场景。根据 GC 日志的分析结果，选择最适合当前应用程序的 GC 算法。
3. 优化代码： 减少对象的创建和长时间持有，避免内存泄漏等问题。
4. 使用内存分析工具： 结合内存分析工具（如MAT）。

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五、GCeasy解析结果示例

整理完毕，完结撒花~🌻

参考地址：

1.深入解析Java日志：如何开启JVM GC日志获取，https://developer.baidu.com/article/details/3210478
2.JVM 配置GC日志，https://blog.csdn.net/Coco_chun/article/details/120332428
3.【Java8】jvm 开启GC日志(ParNew+CMS)，https://blog.csdn.net/smallbirdnq/article/details/132906468