当 Java 程序有性能问题时，尤其是响应时间有突然变化时，最好第一时间查看 GC 的状态。一般用 jstat -gcutil <pid> 1s 来查看，那么它的输出又是什么含义呢？

输出样例

一般会用两种方式调用 jstat，一种看百分比，一种看具体数值(KB)。

例如 jstat -gcutil <pid> 1s 会每隔一秒输出内存相关信息，示例输出如下：

S0     S1     E      O      M     CCS    YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT
0.00   0.00  34.47  44.29  93.05  83.49     10    0.036     2    0.117    0.153
0.00   0.00  45.70  44.29  93.05  83.49     10    0.036     2    0.117    0.153
0.00   0.00  58.12  44.29  93.05  83.49     10    0.036     2    0.117    0.153

而 jstat -gc <pid> 1s 会输出具体占用的数值，如下（比较长）：

S0C    S1C    S0U    S1U      EC       EU        OC         OU       MC     MU      YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT
4608.0 6656.0  0.0    0.0   62464.0  48011.4   30720.0    13605.8   35456.0 32991.3 10    0.036   2      0.117    0.153
4608.0 6656.0  0.0    0.0   62464.0  49261.5   30720.0    13605.8   35456.0 32991.3 10    0.036   2      0.117    0.153
4608.0 6656.0  0.0    0.0   62464.0  49261.5   30720.0    13605.8   35456.0 32991.3 10    0.036   2      0.117    0.153

要理解上面输出的具体含义，需要了解 Java 的内存与 GC 的过程。

GC 过程简要梳理

下图是 GC 过程的概要（图片来源 plumbr.io）：

how-java-garbage-collection-works

如上图，JVM 中的内存中的各个区域和作用如下（这里只是概述，细节麻烦查阅相关材料）：

  • Eden（伊甸园）：创建新对象时会从中分配内存。内存不足时，触发 Young GC。不再被引用的对象将被抛弃，还被引用的对象会被复制到 Survivor 区。
  • Survivor（幸存者）：有两个 Survivor 区，GC 时会来回地把内存从其中一个区复制到另一个，交替进行。这里存储的是一些“年轻”的对象，多次 GC （默认 15 次）后这些对象还停留在 Survivor 区，则认为它们会被长期引用，Survivor 空间不足时会将它们移动到“老生代”中。来回复制的过程中除了释放内存，还起到整理内存碎片的作用。
  • Tenured（终生代）、也称 Old Generation（老生代）：保留那些“长期”被引用的对象。因此该区域只在 Full GC 的时候才会被整理。
  • PermGen/MetaSpace，Java 8 前是 PermGen，Java 8 后改成 MetaSpace。用来存储诸如加载的类、字符串常量等元信息，与 GC 无关。

另外：Eden 与 Survivor 统称“年轻代”，它们引发的 GC 也称 “Young GC”。Young GC 通常比 Full GC 快很多，如果系统有卡顿，一般需要关注 Full GC。

jstat 输出含义

了解了 GC 的过程，其实 jstat 的输出通过查文档 man jstat 就可以找到。这里权且作个翻译：

-gcutil 的输出如下

ColumnDescription
S0 第 0 个 survivor（幸存区）使用的百分比
S1 第 1 个 survivor（幸存区）使用的百分比
E Eden 区使用内存的百分比
O 老生代内存使用的百分比
P/M PermGen/MetaSpace 的内存使用百分比
YGC 程序启动以来 Young GC 发生的次数
YGCT 程序启动以来 Young GC 共消耗的时间(s)
FGC 程序启动以来 Full GC 发生的次数
FGCT 程序启动以来 Full GC 共消耗的时间(s)
GCT 程序启动以来 GC 的总用时(s)

-gc 的输出如下

ColumnDescription
SOC 第 0 个 Survivor 区的总空间 (KB).
S1C 第 1 个 Survivor 区的总空间 (KB).
S0U 第 0 个 Survivor 区已使用的空间 (KB).
S1U 第 1 个 Survivor 区已使用的空间 (KB).
EC Eden 区的总空间 (KB).
EU Eden 区已使用的空间 (KB).
OC OldGen 的总空间 (KB).
OU OldGen 已使用的空间 (KB).
PC/MC PermGen/MetaSpace 的总空间 (KB).
PU/MU PermGen/MetaSpace 使用的空间 (KB).
YGC 程序启动以来 Young GC 发生的次数
YGCT 程序启动以来 Young GC 共消耗的时间(s)
FGC 程序启动以来 Full GC 发生的次数
FGCT 程序启动以来 Full GC 共消耗的时间(s)
GCT 程序启动以来 GC 的总用时(s)