jstat 查看监控 Heap size和JVM垃圾回收情况当Java程序有性能问题时

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 -gcutil1s 来查看，那么它的输出又是什么含义呢？
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) 。
在开始使用jstat命令之前，先简单了解一下JVM内存区域，以及Minor GC和Major GC的概念。
一、JVM内存区域概览JVM区域总体分两类， Heap区和非Heap区。
Heap区又分为：年轻代（Young Generation）和老年代（Old Generation）。
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年轻代是所有新对象产生的地方。当年轻代内存空间被用完时，就会触发垃圾回收。这个垃圾回收叫做Minor GC 。
年轻代被分为3个部分—Eden区和两个Survivor区。
老年代内存里包含了长期存活的对象和经过多次Minor GC后依然存活下来的对象，通常会在老年代内存被占满时进行垃圾回收。老年代的垃圾收集叫做Major GC ， Major GC通常是跟full GC是等价的，收集整个GC堆。

Eden Space（伊甸园）；
Survivor Space(2个幸存者区)；
Old Gen（老年代）；

非Heap区又分：

Code Cache(代码缓存区)；
Perm Gen（永久代）；JDK1.8之后被元空间替代；Perm Gen全称是Permanent Generation space ，称之为永久代，其实指的就是这个方法区。
Jvm Stack(java虚拟机栈)；
Local Method Statck(本地方法栈)；

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二、Minor GC和Major GC新生代 GC（Minor GC）：指发生在新生代的垃圾收集动作，因为 Java 对象大多都具备朝生夕灭的特性，所以 Minor GC 非常频繁，一般回收速度也比较快。
老年代 GC（Major GC/Full GC）：指发生在老年代的 GC ，出现了 Major GC ，经常会伴随至少一次的 Minor GC（但非绝对的，在 ParallelScavenge 收集器的收集策略里就有直接进行 Major GC 的策略选择过程）。 Major GC 的速度一般会比 Minor GC 慢 10
倍以上。
其中Minor GC如下图所示：

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在GC开始的时候，对象只会存在于Eden区和名为“From”的Survivor区， Survivor区“To”是空的。紧接着进行GC ， Eden区中所有存活的对象都会被复制到“To” ，而在“From”区中，仍存活的对象会根据他们的年龄值来决定去向。年龄达到一定值(年龄阈值，可以通过-XX:MaxTenuringThreshold来设置)的对象会被移动到年老代中，没有达到阈值的对象会被复制到“To”区域。经过这次GC后， Eden区和From区已经被清空。

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这个时候， “From”和“To”会交换他们的角色，也就是新的“To”就是上次GC前的“From” ，新的“From”就是上次GC前的“To” 。不管怎样，都会保证名为To的Survivor区域是空的。 Minor GC会一直重复这样的过程，直到“To”区被填满， “To”区被填满之后，会将所有对象移动到年老代中。

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Major GC 和 Full GC

Major GC 是清理老年代。
Full GC 是清理整个堆空间—包括年轻代和老年代。

Major GC很具有代表性， Major GC次数和时间指标很能显示系统性能问题。如果这两个指标很大，很大程度上说明了程序中有问题，垃圾一直回收不掉。

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三、查看监控Heap size 和 JVM 垃圾回收情况尤其是GC情况的监控，如果老年代发生Full GC ，那么很可能会导致内存泄漏的可能性。
jstat -gcutil PID

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

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输出列内容说明：
S0: Survivor 0区的空间使用率 Survivor space 0 utilization as a percentage of the space's current capacity.
S1: Survivor 1区的空间使用率 Survivor space 1 utilization as a percentage of the space's current capacity.
E: Eden区的空间使用率 Eden space utilization as a percentage of the space's current capacity.
O: 老年代的空间使用率 Old space utilization as a percentage of the space's current capacity.
M: 元数据的空间使用率 Metaspace utilization as a percentage of the space's current capacity.