概要

1. JVM排查工具的实践
2. permG与方法区
3. permG与Metaspace

记第一次使用jvm排查工具实践的过程，以及在过程中，发现之前对永久代和方法区的概念理解有模糊混淆的地方。

jstat

jstat是JDK自带的查看heap的内存和垃圾回收情况工具。

常用option

jstat -gc、jstat -gcutil gc统计
例如：

1. 先用jps -l 或者 ps -ef | grep java 找到java程序 [pid]

image.png image.png

ps里显示的7078是java进程的pid，2284是ppid，对应着jps里的2844 com.intellij.idea.Main

2. jstat -gc [pid] 1000 10（表示显示pid的gc信息，没1s打印一次，一共10次）

jstat -gc

option：

• S0C 年轻代第一个survivor区的容量
• S1C 年轻代第二个survivor区的容量
• S0U 年轻代第一个survivor区的已用空间（字节）
• S1U 年轻代第一个survivor区的已用空间（字节）
• EC 年轻代eden区的容量
• EU 年轻代eden区的已用空间
• OC 老年代的容量
• OU 老年代的已用空间
• MC 元空间(Metaspace)的容量
• MU 元空间的已用空间
• CCSC 压缩的类空间容量
• CCSU 压缩的类空间已用空间
• YGC 年轻代垃圾回收事件的数量
• YGCT 年轻代垃圾回收时间
• FGC Full GC事件数量
• FGCT Full GC时间
• GCT GC总时间

jstat -gcutil

• S0 — Heap上的 Survivor space 0 区已使用空间的百分比
• S1 — Heap上的 Survivor space 1 区已使用空间的百分比
• E — Heap上的 Eden space 区已使用空间的百分比
• O — Heap上的 Old space 区已使用空间的百分比
• M — 元数据区已使用空间的百分比
• YGC — 从应用程序启动到采样时发生 Young GC 的次数
• YGCT– 从应用程序启动到采样时 Young GC 所用的时间(单位秒)
• FGC — 从应用程序启动到采样时发生 Full GC 的次数
• FGCT– 从应用程序启动到采样时 Full GC 所用的时间(单位秒)
• GCT — 从应用程序启动到采样时用于垃圾回收的总时间(单位秒)

jdk1.7之前的pc pu已经不见了，随之代替的是MC、MU，指的是MetaSpace(元数据空间)容量和已经使用的容量。JDK1.8以后，permG(永久代的移除)，新增了Metaspace的概念，下面对我之前的两个疑问：

• 永久代和方法区是否是一个概念
• 为什么要移除永久代，取而代之的元空间又是怎样的

永久代和方法区

方法区只是JVM规范中定义的一个概念

是一个逻辑分区概念，物理分区上看具体实现

方法区分为class文件常量池、运行时常量池，存储类信息、常量池、静态变量、JIT编译后的代码等数据；而根据虚拟机的不同实现，方法区具体放置位置都不尽相同。

永久代是Hotspot虚拟机特有的概念

jdk7之前（不包括7），方法区里除了JIT编译相关的一些数据(存储在native memory)外，都存储在永久代里，jdk7已经将部分元数据进行了迁移，而到了jdk8，永久代已经移除，取而代之的是元数据空间。

Metaspace

为什么要移除永久代

永久代是一片连续的堆空间，在JVM启动之前通过在命令行设置参数-XX:MaxPermSize来设定永久代最大可分配的内存空间，默认大小是64M（64位JVM由于指针膨胀，默认是85M）。永久代的垃圾收集是和老年代(old generation)捆绑在一起的，因此无论谁满了，都会触发永久代和老年代的垃圾收集。当JVM加载的类信息容量超过了参数-XX：MaxPermSize设定的值时，应用将会报OOM的错误

上面这段话摘自网上，永久代里存储的元数据信息也会FullGC掉，但是存在的一个问题就是永久代的空间我们很难确定，依赖JVM加载的class的总数，常量池的大小，方法的大小等。

那Metaspace如何解决这个问题的呢?

Metaspace组成

• Klass Metaspace:Klass Metaspace就是用来存klass的，klass是我们熟知的class文件在jvm里的运行时数据结构，不过有点要提的是我们看到的类似A.class其实是存在heap里的，是java.lang.Class的一个对象实例。这块内存是紧接着Heap的，和我们之前的perm一样，这块内存大小可通过-XX:CompressedClassSpaceSize参数来控制，这个参数前面提到了默认是1G，但是这块内存也可以没有，假如没有开启压缩指针就不会有这块内存，这种情况下klass都会存在NoKlass Metaspace里，另外如果我们把-Xmx设置大于32G的话，其实也是没有这块内存的，因为会这么大内存会关闭压缩指针开关。还有就是这块内存最多只会存在一块。
• NoKlass Metaspace:NoKlass Metaspace专门来存klass相关的其他的内容，比如method，constantPool等，这块内存是由多块内存组合起来的，所以可以认为是不连续的内存块组成的。这块内存是必须的，虽然叫做NoKlass Metaspace，但是也其实可以存klass的内容，上面已经提到了对应场景。

Metaspace内存分配

//todo

Metaspace与永久代的区别

元数据空间是存储在native memory上，而永久代在虚拟机中。

元数据空间的jstat gc信息

• MC：元数据空间里commit的内存（KB）
• MU：已经使用的内存大小
• M：元数据空间使用率
• CCSC：klass commit的内存空间大小
• CCSU：klass 使用的内存空间大
• CCS：CCSC/CCSU klass使用率

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jstack

1. 通过jps或者ps找到我们的java项目进程的pid，假设这里是12348

2. top -Hp 12348 找到cpu消耗时间最长的线程

   
   top -Hp 12348

3. printf "%x\n" 12351得到tid的十六进制
   

   十六进制

4. 使用jstack工具找到该线程的堆栈信息
   jstack 12348 | grep 303f
   

   stack 12348 | grep 303f
   发现在main方法里的object.wait()