Java日志中的GC信息如何分析

Java GC 日志分析实战指南

一 启用与采集日志

• 传统参数（JDK 8 常用）
  • 开启详细日志与停顿时间：-XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime -XX:+PrintHeapAtGC
  • 输出到文件并滚动：-Xloggc:/var/log/gc.log -XX:+UseGCLogFileRotation -XX:NumberOfGCLogFiles=5 -XX:GCLogFileSize=20M
• 统一日志（JDK 9+）
  • 简洁统一写法：-Xlog:gc*:file=gc.log:time
• 建议同时采集应用日志与 GC 日志，便于将停顿和业务指标关联分析。

二 快速判读关键字段

• GC 类型与触发原因
  • 常见前缀：[GC (Allocation Failure)]（新生代分配失败）、[Full GC (Metadata GC Threshold)]（元空间阈值）、[GC pause (G1 Humongous Allocation)]（大对象分配）。
• 内存变化
  • 形如：[Eden: 24.0M(24.0M)->0.0B(20.0M) Survivors: 0.0B->4.0M Heap: 24.0M(256.0M)->20.4M(256.0M)]
  • 含义：区域名: 回收前使用量(总容量)->回收后使用量(新总容量)。关注 Eden 是否每次清空、老年代是否持续增长。
• 停顿与 CPU 时间
  • [Times: user=0.09 sys=0.00, real=0.01 secs]
  • 要点：real 是应用实际停顿（STW）；user+sys 为 GC 线程 CPU 时间总和，通常 real × 并行线程数 ≈ user+sys。
• 元空间 / 永久代
  • [Metaspace: 2560K->2560K(1056768K)]（JDK 8+ 为元空间，早期为永久代）。若持续增长并触发 Full GC，需排查类加载与泄漏。

三 系统化分析流程

• 确认 GC 类型与触发原因
  • 先区分 Minor GC / Full GC / Mixed GC，再定位触发点（如 Allocation Failure、Metadata GC Threshold、G1 Humongous Allocation）。
• 检查频率与耗时
  • 统计每分钟 Minor/Full GC 次数 与 单次耗时分布；单次停顿过长（如超过 500ms）或频率过高都需优先处理。
• 观察堆与代际趋势
  • 堆整体与 老年代 是否呈持续上升并引发 Full GC；Eden 回收后是否健康清空；是否存在 过早晋升（Survivor 区不足或对象存活率高）。
• 关注晋升与年龄分布
  • 使用 -XX:+PrintTenuringDistribution 查看对象年龄分布，判断晋升阈值 -XX:MaxTenuringThreshold 是否合理。
• 结合收集器行为
  • G1：关注 Humongous Allocation 与 Mixed GC 频率；CMS：留意并发阶段失败导致的 Full GC；Parallel：更偏向吞吐量。
• 必要时抓取堆转储
  • 当怀疑内存泄漏或对象生命周期异常时，配合 Heap Dump 与 JMC/JFR 深入定位。

四 常见症状 日志特征 与处置建议

五 工具与命令清单

• 命令行快速分析
  • 统计次数：grep "GC" gc.log | wc -l、grep "Full GC" gc.log | wc -l
  • 平均耗时：awk '/GC.*secs/ {sum+=$NF} END {print "Average GC time: " sum/NR " secs"}' gc.log
  • 堆使用趋势：grep "\[Heap\]" gc.log | awk '{print $6, $8}'
• 可视化与诊断
  • GCEasy（在线）：上传 gc.log 生成趋势、停顿、代际图表与建议
  • GCViewer（本地）：图形化查看 GC 频率、停顿与内存曲线
  • Java Mission Control（JMC）：导入 GC 日志与飞行记录器进行综合分析
• 一键启用示例（按你的 JDK 版本二选一）
  • JDK 8：-XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime -XX:+PrintHeapAtGC -Xloggc:/var/log/gc.log -XX:+UseGCLogFileRotation -XX:NumberOfGCLogFiles=5 -XX:GCLogFileSize=20M
  • JDK 9+：-Xlog:gc*:file=gc.log:time 这些工具能显著缩短定位时间，并帮助验证优化效果是否达标。