G1的收集日志，理解GC过程

测试代码

代码的jvm参数：-verbose:gc -Xms10m、-Xmx10m、-XX:+UseG1GC、-XX:+PrintGCDetails、-XX:+PrintGCDateStamps、-XX:+PrintGCTimeStamps、-XX:MaxGCPauseMillis=200m；

重要参数详解：

-XX:+UseG1GC：由于是jdk8所以需要指定使用G1收集器；

-XX:+PrintGCDateStamps：表示打印GC日志的系统时间；

-XX:+PrintGCTimeStamps：打印JVM启动的时候的相对时间；

-XX:MaxGCPauseMillis=200m：是G1中最重要的参数之一，表示期望GC过程中停顿的时间，这里表示设置200ms

G1收集器只用指定最大最小堆，不用指定新生代大小，由G1收集器自动分配更好！

代码如下图：

每个数组是1M，数组也会分布到堆中，其中createOneM()方法创造的1M数组由于是方法，在方法执行完成后，下次GC的时候这个数组会被回收，而其他数组不会被回收。

GC日志详解

这段代码的GC日志较长，所以进行分段分析。

第一段GC日志如下图：

第一块红框内参数详解：

◆2020-04-16T15:59:17.614+0800: 0.158：系统时间，0.158表示想到JVM启动时间；

◆GC：GC标识；

◆pause：表示暂停了用户线程；

◆G1 Humongous Allocation：括号表示触发GC的原因，G1中有Humongous区域，对象占用内存大于Region内存一半都会存入Humongous区，这里Region内存大小是1M（最后一步能看到）。

◆young：表明是Young GC；

◆initial-mark：初始标记；

第二块红框就是Young GC过程，主要过程如下：

◆[Parallel Time: 0.7 ms, GC Workers: 4]：表示并行用时0.7ms，4个并行线程；

详细Young GC 过程：Ext Root Scanning（根扫描）、Update RS（更新RS）、Scan RS（处理RS）、Code Root Scanning（code root扫描，code root是JIT编译后的代码里引用了heap中的对象）、Object Copy（对象拷贝）、GC Worker Other（GC线程其他花费时间）、GC Worker Total（4条GC线程总时间）、GC Worker End（最快、最慢GC线程结束时间，是相对启动时间的）；

第三个红框内容详解：

◆Code Root Fixup、Code Root Purge：修复和清除Code Root；

◆Clear CT：清除card tables 中的dirty card；

◆Other：其他处理，比如选择CSet、处理引用队列（YGC第五阶段）、释放CSet；

最后一个红框：

YGC完成最后展示各个空间GC的内存变化，首先Eden区内存被清空，同时Eden区原来大小是4096K，GC后变成了3072K，说明G1对Eden进行了调整。同时Survivors由0变成了1024K，总共堆使用由4352到1787，说明清理了。

全局并发标记

在YGC完后后紧接着就进行了全局并发标记过程，日志如下图：

主要分如下几个步骤：concurrent-root-region-scan-start（根区域扫描）、concurrent-mark-start（并发标记）、remark（重新标记）、cleanup（清除垃圾），其中initial-mark（初始标记）在YGC开始的时间已经执行完成。

再次GC

从上面那张图看到清理完成后有进行了GC，详情如下图：

这次GC有点不同的是在young后面加了一个to-space exhausted（空间耗尽）标识，还有一个是在other中多出了一个步骤Evacuation Failure（晋升失败），并且他花费了0.6ms，是这个过程花费最长的而且是长很多的。

我们先看看GC的结果，Eden区使用由1024变成了0，Survivor也是由1024K变成了0，堆总体使用基本无变化，说明Eden区的对象并没有进入Survivor而是直接进入了老年代，这里就对应了Evacuation Failure。

最终结果

这个整个GC还有好几次，不过过程都差不多，直接看最后结果，日志如下图：

经历过几次GC后，可以看到最后一次YGC几乎没有回收任何内存，所以最后不得不进行了一次Full GC。最后看堆分配总共10240K，使用4714K。region size 1024K表示Region大小是1024K，1 young (1024K)表示1个young Region 占用内存1024K，,0 survivors (0K)表示0个survivors。

总结

学习了G1的理论还要真正的实例来证明才能真正吸收，当然现在线上真实环境很少能接触到，这里通过一个简单的例子来实现了G1的几个过程，验证了之前的理论学习，尤其其中几个点：

1、新生代的不断调整，可以看出G1在GC过程中会不断的调整Eden的大小，同时发现日志中并没有体现survivor的大小，只显示了使用大小，说明这个也是动态变化的，使用了多少就算多少。

2、Evacuation Failure，发现占用的时间特别多，直译过来是晋升失败，类似于CMS里面的晋升失败，堆空间的垃圾太多导致无法完成Region之间的拷贝，于是不得不退化成Full GC来做一次全局范围内的垃圾收集。

3、G1最终的GC还是Full GC，当正常的GC不满足需求的时候就会触发Full GC。

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