Arthas 和 GC 的那点事：动态日志，强制 GC

Arthas是 Alibaba 开源的 Java 诊断工具，深受开发者喜爱。

• Github： https://github.com/alibaba/arthas
• 文档：https://arthas.aliyun.com/doc/

一、线上应用怎么动态打印 GC 日志？

小白正在上班摸鱼，突然运维告警，线上应用突发 GC 问题，GC 时间变长，响应变慢。 火速登陆机器，想检查 GC 日志，忽然发现，线上应用 JVM 参数没有打印 GC 信息。

如果增加 JVM 参数，那么要重启应用，现场就没有了，怎么办？

Arthas 可以解决这个问题！

二、使用 dashboard 命令查看 GC 信息

在 dashboard 命令里可以直接看到 GC 的数据，次数和时间：

三、使用 vmoption 命令动态打开 GC 日志

• https://arthas.aliyun.com/doc/vmoption

$ vmoption PrintGC true Successfully updated the vm option. NAME BEFORE-VALUE AFTER-VALUE ------------------------------------ PrintGC false true 

$ vmoption PrintGCDetails true Successfully updated the vm option. NAME BEFORE-VALUE AFTER-VALUE ------------------------------------------- PrintGCDetails false true 

打开上面两个选项之后，当应用发生 GC 时，就会在标准输出里打印 GC 日志。

四、使用 vmtool 强制 GC

• https://arthas.aliyun.com/doc/vmtool

$ vmtool --action forceGc 

然后查看应用的标准输出，可以发现有 GC 日志：

[GC (JvmtiEnv ForceGarbageCollection) [PSYoungGen: 2184K->352K(76288K)] 19298K->17474K(166912K), 0.0011562 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.00 secs] [Full GC (JvmtiEnv ForceGarbageCollection) [PSYoungGen: 352K->0K(76288K)] [ParOldGen: 17122K->16100K(90112K)] 17474K->16100K(166400K), [Metaspace: 20688K->20688K(1069056K)], 0.0232947 secs] [Times: user=0.14 sys=0.01, real=0.03 secs] 

五、更多 GC 开关

5.1 打印 GC ID

$ vmoption PrintGCID true Successfully updated the vm option. NAME BEFORE-VALUE AFTER-VALUE -------------------------------------- PrintGCID false true 

则 GC 日志里会有#的 ID：

#5: [GC (JvmtiEnv ForceGarbageCollection) [PSYoungGen: 9219K->352K(76288K)] 25319K->16460K(166400K), 0.0017758 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.01 secs] 

5.2 打印 GC 时间戳

$ vmoption PrintGCDateStamps true Successfully updated the vm option. NAME BEFORE-VALUE AFTER-VALUE ---------------------------------------------- PrintGCDateStamps false true 

则 GC 日志会带上时间：

2021-07-22T17:54:08.820-0800: [GC (JvmtiEnv ForceGarbageCollection) 21111K->16334K(160768K), 0.0015284 secs] 2021-07-22T17:54:08.822-0800: [Full GC (JvmtiEnv ForceGarbageCollection) 16334K->16105K(158720K), 0.0191751 secs] 

$ vmoption PrintGCTimeStamps true Successfully updated the vm option. NAME BEFORE-VALUE AFTER-VALUE ---------------------------------------------- PrintGCTimeStamps false true 

则 GC 日志会带上应用启动时间：

1087.493: [GC (JvmtiEnv ForceGarbageCollection) 18416K->16360K(154624K), 0.0014647 secs] 1087.494: [Full GC (JvmtiEnv ForceGarbageCollection) 16360K->16105K(153600K), 0.0164804 secs] 

5.3 在 GC 前后，执行 heapdump

在排查 GC 问题时，我们有时需要对比 GC 前后，生成 heapdump 文件，然后再做对比。

• 打开 HeapDumpBeforeFullGC 开关，可以在 GC 前生成 heapdump 文件
• 打开 HeapDumpAfterFullGC 开关，可以在 GC 结束后生成 heapdump 文件

$ vmoption HeapDumpBeforeFullGC true Successfully updated the vm option. NAME BEFORE-VALUE AFTER-VALUE ------------------------------------------------- HeapDumpBeforeFullGC false true $ vmtool --action forceGc 

再使用vmtool --action forceGc强制 GC，则可以在 GC 日志中发现 heapdump 信息，并且在应用目录下会生成 heapdump hprof 文件：

#9: [Heap Dump (before full gc): Dumping heap to java_pid69445.hprof ... Heap dump file created [23915304 bytes in 0.107 secs] 

再使用其它堆分析软件，对比两个 heapdump 文件，就可以知道 GC 到底回收了哪些对象。

5.4 在 GC 前后，打印类直方图

排查 GC 问题时，我们有时需要统计每个类加载的数量和占用内存大小。

• 打开PrintClassHistogramBeforeFullGC开关，可以在 GC 前打印类直方图
• 打开PrintClassHistogramAfterFullGC开关，可以在 GC 结束后打印类直方图

$ vmoption PrintClassHistogramBeforeFullGC true Successfully updated the vm option. NAME BEFORE-VALUE AFTER-VALUE ------------------------------------------------------------ PrintClassHistogramBeforeFullGC false true $ vmtool --action forceGc 

再使用vmtool --action forceGc强制 GC，在 GC 日志中会打印类直方图，可以直观知道每个类的 instances 数量，占用内存大小：

#13: [Class Histogram (before full gc): num #instances #bytes class name ---------------------------------------------- 1: 24519 5783400 [C 2: 5648 5102712 [B 3: 3685 888128 [Ljava.lang.Object; 4: 3255 619560 [I 5: 24263 582312 java.lang.String 6: 4227 475320 java.lang.Class 7: 1288 402112 [Ljava.util.HashMap$Node; 8: 75 296160 [Ljava.nio.channels.SelectionKey; 9: 6759 216288 java.util.HashMap$Node 10: 2069 182072 java.lang.reflect.Method 11: 3326 133040 java.util.LinkedHashMap$Entry 

六、总结

• 通过dashboard命令查看 GC 统计信息
• 通过vmoption命令动态打开 GC 开关，GC 前后 heapdump，打印类直方图
• 通过vmtool命令可以强制 GC

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