成为Java GC专家 第二篇（译）
如何监控Java垃圾回收（译）
这是”成为Java GC专家”系列的第2篇，
在第一篇文章中了解Java GC我们学习了各种GC算法，关于Gc如何工作，年轻代和老年代是什么，在新的JDK7中，你应该知道5种GC类型，和这些GC类型对应的性能影响
在本文中，我将解释JVM如何实时运行GC
什么是GC监控
垃圾回收监控是搞清楚JVM如何运行GC的过程，比如，我们可以发现：
- 当一个年轻代的对象移动到老年代
- 或者是‘stop-the-world’的事件发生以及它的时长
GC监控jvm是否高效的在运行GC，和检测GC调优是否有必要 基于以上信息，我们可以修改应用程序或者修改GC方法（GC调优）
如何监控GC
有不同的监听方法，但是唯一的区别就是如何显示GC操作信息，GC是由Jvm完成的，而GC监控工具是提取到了JVM提供的GC信息，所以无论你如何监控GC，都将获得相同的结果。因此 你不需要学会所有有关GC的方法，但是需要一点点时间来学习不同监控GC的方法 知道这些可以帮助你在不同的情况和环境中使用
在以下列出的JVM选项都是不能普遍使用的 ，换言之就是不一样的产品是不能使用一样的选项的，无论HVM商是什么（HVM是什么？）
，这是因为没有一个公开的公共的GC标准，在本文例子中我们使用 HotSpot VM（Oracle的JVM），由于NHN中使用的是Oracle（Sun）JVM，应用这些工具中的JVM选项并不困难，我们将在这里解释这些内容
首先，GC监控方法分为CUI和GUI俩种访问接口 ，一个比较典型的CUI GC监控名为“jstat”的单独CUI应用程序，或者在JVM运行时选择一个名为“verbosegc”
GUI GC监控使用单独一个GUI的程序，最重要使用三个“jconsole”，“jvisualvm”，“Visual GC”
让我们进一步了解每种方法
jstat
jstat是一个HotSpot的监控工具，HotSpot的其他监控工具分别为jps和jstatd，有时 你需要所有三种工具监控Java程序
jstat不仅仅只提供GC信息，它还提供类加载器操作信息或即时编译器操作信息 在jstat提供的所有信息中，在本文中，我们将仅仅介绍其监视GC操作信息的功能
jstat在$JDK_HOME/bin ，如果Java和javac没有在命令行中包含单独目录的条件下运行 那么jstat也是一样的
你可以尝试以下命令
像在本例中，每个实际数据都在以下行进行输出
S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU PC.
vmid(虚拟机ID)，正如它的名字一样，这是一个虚拟机的ID，可以使用指定的vmid运行本地或者远程的java应用程序。这个vmid如果在本地机器上被称为lvmid（local vmid）,通常被称为PID，你可以使用ps命令来写PID或者使用windows任务管理，但是我们使用jps因为pid有时候会跟lvmid不匹配，jps代表java Ps,jps显示vmid和主要方法信息，就像ps显示PID和处理名称
使用JPS来找出想要监控的java应用程序的vmid，然后在jstat中使用参数，如果你单独使用jps， 当一个设备运行几个WAS实例时，只有引导信息会显示。我们建议使用ps -ef | grep java命令以及jps命令
Gc性能数据需要不断观察，因此当运行jstat时，需要尝试定期输出GC监控信息
比如运行 jstat –gc <vmid> 1000(或者1s）将会每隔一秒显示GC监控数据在控制台上.jstat –gc <vmid> 1000 10将每隔一秒显示GC数据显示10次
除了GC还有很多选项，其中GC的相关选项如下
| 选项名 | 描述 |
|---|---|
| gc | 它显示当前每个堆区的当前大小，和当前使用量（Ede,survivor,old,等等)，总共GC执行速，以及GC操作的累计时间 |
| gccapactiy | 它显示每个堆区域的最小大小（ms）和最大大小（mx），当前大小和每个区域执行的GC数量。（不显示GC操作的当前使用情况和累积时间。） |
| gccause | 最近一次GC统计和原因 |
| gcnew | 显示新区域的GC性能数据。 |
| gcnewcapacity | 显示新区域的大小的统计。 |
| gcold | 显示旧区域的GC性能数据 |
| gcoldcapacity | 显示旧区域的大小统计。 |
| gcpermcapacity | 显示永久区域的统计数据。 |
| gcutil | 以百分比显示每个堆区的用法。还显示GC执行的总数和GC操作的累积时间。 |
只要看频率，你可能按照这个-gcutil(或者-gccause)，-gc和-gccapacity顺序使用
- -gcutil用于检查堆区域的使用情况，GC执行的数量以及GC操作的总累计时间，
- 而-gccapacity选项和其他选项用于检查分配的实际大小。
您可以使用-gc选项看到以下输出：
显示不同的jstat选项显示不同类型的列，这些选项在下面列出，每列信息将在你使用右边的jstat选项之后显示
这里太多不想抄了 关心的同学可以百度到中文版本 Jstat命令详情其1,
Jstat命令详情其2
jstat的优势是只要可以使用控制台，就随时监控远程或者本地的Java应用程序的GC操作数据。在这些项目，使用-gcutil时输出以下结果
在GC调优时，需要注意YGC,YGCT,FGCT,和GCT
这些选项是十分重要的，因为这些选项显示了你运行GC上花费了多少时间
在这个例子中 YGC是217，YGCT是0.928 算出算术平均值后，你可以看到每个年轻GC需要约4ms 像这种情况的 full gc的时间是33ms
但是计算平均值常常无法帮助我们分析GC问题，这是因为GC运行时间的严重偏差造成的，（比如一种情况，总共的运行时间为0.067秒 但是其中一个是1ms，另外一个GC运行时间为57ms），如果你是为了检测单独的GC时间而不是平均值， 你就需要-verbosegc
-verbosegc
-verbosegc是运行java应用程序的一个jvm选项，虽然不需要任何特别选项jstat就能监听jvm应用程序，而-verbosegc需要在开启时指定， 因此可以将其视为不必要的选项（因为可以使用jstat）
但是，在当gc发生时 使用-verbosegc易于理解的输出，会对粗略的GC信息检测非常有帮助
| – | jstat | -verbosegc |
|---|---|---|
| 监测对象 | 在可以登录终端的计算机上运行Java应用程序，或者使用jstatd可以连接到网络的远程Java应用程序 | 只有当-verbogc被指定为JVM启动选项时 |
| 输出信息 | 堆状态（使用情况，最大大小，GC /时间等的次数） | GC之前/之后的ew和旧区域的大小以及GC操作时间 |
| 输出时间 | 每个指定的时间 | 每当GC发生 |
| 何时有用 | 试图观察堆区大小的变化 | 试图看到单个GC的效果 |
以下是可以与-verbosegc一起使用的其他选项
- -XX:+PrintGCDetails
- -XX:+PrintGCTimeStamps
- -XX:+PrintHeapAtGC
- -XX:+PrintGCDateStamps (from JDK 6 update 4)
如果只使用-verbosegc，则默认使用-XX:+PrintGCDetails.-verbosegc并不是只能使用一个选项 可以使用多个混用
当你使用-verbosegc，当minor GC发生时你可以看到以下格式的输出信息
Collector|用于Minor GC的Collector名
–|–
starting occupancy1|GC之前的年轻区域的大小
ending occupancy1|GC后的年轻区域的大小
pause time1|Java应用程序停止运行次要GC的时间
starting occupancy3|GC之前的堆区总大小
ending occupancy3 |GC后堆面积的总大小
pause time3|Java应用程序停止运行整个堆GC（包括主要GC）的时间
这是一个-verbosegc关于minor Gc的输出信息
这是Full GC发生后的输出结果示例。
如果是CMS collector ，那么也可以提供以下CMS信息
由于每次GC事件发生时-verbosegc都会输出日志，很容易看到GC运行引起的堆使用率的变化。
(Java) VisualVM + Visual GC
Java Visual VM是由Oracle JDK提供的GUI分析/监视工具。
图1：VisualVM截图
你可以从网站上下载最新版，而不是用JDK自带的版本，为了方便起见，JDK自带的Visual vm被称为 Java VisualVM (jvisualvm)，而从网站上下载的版本被称为 Visual VM (visualvm). 俩者的功能并不完全相同，有一些细微的差别，就个人而言，我更喜欢Visual VM版本，可以从网站上下载。
在GC运行后，你可以从左侧的窗口选择你想监控的程序。你可以在那里找到“监控”标签。你可以从监控面板中获得关于GC的基本信息
虽然GC的基本状态可以从VisualVM中获得，但是你无法像jstat或者-verbosegc一样获得详细信息
如果你想要jstat提供的详细信息，那么推荐你安装Visual GC的插件
Visual GC可以通过工具菜单实时访问
图2：Viusal GC安装截图
通过使用Visual GC，您可以更直观地查看运行jstatd所提供的信息。
图3：Visual GC执行屏幕截图
HPJMeter
HPJMeter便于分析-verbosegc的结果，如果Visual GC被认为是jstat的GUI，那么HPJMeter就是verbosgc的GUI，GC只是HPJMeter功能中的其中之一，HPJMeter是HP开发的性能监控工具。它可以在HP-UX以及Linux和MS Windows中使用。
本来，分析-verbosegc日志图形化的是HPTUN,但是，在HPTun3.0时已经被集成到了HPJMeter中，你不需要单独下载
执行应用程序时，-verbosegc输出结果将被输出到一个单独的文件。
您可以使用HPJMeter打开输出的文件，通过直观的图形用户界面（GUI），可以更快，更轻松地进行GC性能数据分析。
下一篇文章是讲什么的？
在本文中 我重点讲了如何监控GC,为GC调优的准备，根据我的经验 ，我建议使用jstat来监视GC操作，如果你执行GC需要太多时间，那么请尝试使用-verbosegc选项来分析GC,一般的GC调优过程是在基于-verbosegc分析之后进行的
在下一篇文章，我们将讲讲一些具体案例来看到调优GC的最佳选项