垃圾收集通知？

Question

我想在JVM中注册一个回调函数，以便我知道何时发生垃圾回收。有没有办法做到这一点？

编辑：我想这样做是为了在我的应用程序日志中记录垃圾回收发生的时间，以便我可以查看它是否与我所看到的问题相关。打开-Xloggc很有帮助，但将GC日志中的时间（使用应用程序启动后的秒数）集成到我的主应用程序日志中有点棘手。

编辑于2012年4月：自Java7u4以来，您可以从GarbageCollectorMXBean（一个不错的示例）获取通知。

- Ted Graham

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理想情况下，开发人员不应该关心GC何时发生。您可以在JVM参数中进行一些设置。只是出于好奇，您想要做什么？也许有更好的事件可供注册。 - Jay

@Jay，我们并非生活在一个理想的世界。如果你真的关心你的服务能够正常运行，那么当垃圾回收发生得太频繁时，你可能需要发出警报，因为这可能是问题的信号。 - tster

不错的问题。如果GC通知可以与负载均衡器集成，以避免在GC期间向实例发送流量，那就太好了。 - Alex R

@AlexR 或者 反过来：定期选择一个服务器，不再向其发送更多请求，让它完成正在运行的请求，让它执行垃圾回收，并重新激活该服务器。 - maaartinus

Answer 1

从Java7u4开始，您可以从GarbageCollectorMXBean获取通知。请参见http://docs.oracle.com/javase/7/docs/jre/api/management/extension/com/sun/management/GarbageCollectionNotificationInfo.html

- Ted Graham

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值得一提的是，通常观察MemoryPoolMXBean并查看内存使用情况何时下降会更快。 - Xorlev

虽然MemoryPoolMXBean更快，但你不知道GC何时运行。如果你想知道应用程序的最大内存使用情况之类的信息，那么你需要在垃圾回收之前和之后立即检查内存使用情况。如果你轮询，你就不能确定。这只是我的个人意见 :) - CodeBlind

Answer 2

我认为标准的方法是使用JVM工具接口（JVM TI）编写一个带有GC启动回调的代理并记录从中获得的时间（参见GetTime）。请注意，只有在进行 full GCs 时才会发送垃圾回收开始事件。

JDK 5.0或JDK 6下载的演示目录中提供了示例JVM TI代理。技术文章“JVM工具接口（JVM TI）：VM代理的工作原理”也是另一个非常好的资源。还请查看使用JVMTI创建调试和分析代理程序。

- Pascal Thivent

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好的建议，我之前没有听说过JVM TI。然而，我们的应用程序几乎从不进行完整的垃圾回收，所以我想了解一下关于第一代集合的情况。您对MemoryPoolMXBean的想法有什么看法？ - Ted Graham

Answer 3

Java代码示例使用GarbageCollectorMXBean，在接受的答案中进行了引用：

static
{
    // notification listener. is notified whenever a gc finishes.
    NotificationListener notificationListener = new NotificationListener()
    {
        @Override
        public void handleNotification(Notification notification,Object handback)
        {
            if (notification.getType().equals(GarbageCollectionNotificationInfo.GARBAGE_COLLECTION_NOTIFICATION))
            {
                // extract garbage collection information from notification.
                GarbageCollectionNotificationInfo gcInfo = GarbageCollectionNotificationInfo.from((CompositeData) notification.getUserData());

                // access garbage collection information...
            }
        }
    };

    // register our listener with all gc beans
    for (GarbageCollectorMXBean gcBean : ManagementFactory.getGarbageCollectorMXBeans())
    {
        NotificationEmitter emitter = (NotificationEmitter) gcBean;
        emitter.addNotificationListener(notificationListener,null,null);
    }
}

这个网站有详细的样例代码，使用了GarbageCollectorMXBean。

- Eric

Answer 4

看起来你可以使用MemoryPoolMXBean并将收集使用阈值设置为1。这样，每当gc运行且仍有至少一个字节的内存在使用时，您都会收到通知。

http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/api/java/lang/management/MemoryPoolMXBean.html

看起来这并不适用于所有垃圾收集器。

- Adam Goode

Answer 5

在收到JVMTI垃圾收集事件时，JVM技术上会停止运行，因此无法通过JNI回调Java监听器....该代理程序以比Sun JVM的详细GC更高的分辨率打印出GC开始和结束的时间。

#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <sys/time.h>
#include "jvmti.h"

void printGCTime(const char* type) {

  struct timeval tv;
  gettimeofday(&tv, NULL);

  struct tm localTime;
  localtime_r(&tv.tv_sec, &localTime);

  char *startTime = calloc(1, 128);

  strftime(startTime, (size_t) 128, "%a %b %d %Y %H:%M:%S", &localTime);

  fprintf(stderr, "GC %s: %s.%06d\n", type, startTime, (int)tv.tv_usec );
  fflush(stderr);

  if(startTime) free(startTime);

}

void JNICALL
garbageCollectionStart(jvmtiEnv *jvmti_env) {

  printGCTime("Start ");

}

void JNICALL
garbageCollectionFinish(jvmtiEnv *jvmti_env) {

  printGCTime("Finish");

}


JNIEXPORT jint JNICALL
Agent_OnLoad(JavaVM * jvm, char *options, void *reserved)
{
  jvmtiEnv *jvmti_env;

  jint returnCode = (*jvm)->GetEnv(jvm, (void **) &jvmti_env,
      JVMTI_VERSION_1_0);



  if (returnCode != JNI_OK)
    {
      fprintf(stderr,
          "The version of JVMTI requested (1.0) is not supported by this JVM.\n");
      return JVMTI_ERROR_UNSUPPORTED_VERSION;
    }


  jvmtiCapabilities *requiredCapabilities;

  requiredCapabilities = (jvmtiCapabilities*) calloc(1, sizeof(jvmtiCapabilities));
  if (!requiredCapabilities)
      {
        fprintf(stderr, "Unable to allocate memory\n");
        return JVMTI_ERROR_OUT_OF_MEMORY;
      }

  requiredCapabilities->can_generate_garbage_collection_events = 1;

  if (returnCode != JNI_OK)
    {
      fprintf(stderr, "C:\tJVM does not have the required capabilities (%d)\n",
          returnCode);
      exit(-1);
    }



  returnCode = (*jvmti_env)->AddCapabilities(jvmti_env, requiredCapabilities);


  jvmtiEventCallbacks *eventCallbacks;

  eventCallbacks = calloc(1, sizeof(jvmtiEventCallbacks));
  if (!eventCallbacks)
    {
      fprintf(stderr, "Unable to allocate memory\n");
      return JVMTI_ERROR_OUT_OF_MEMORY;
    }

  eventCallbacks->GarbageCollectionStart = &garbageCollectionStart;
  eventCallbacks->GarbageCollectionFinish = &garbageCollectionFinish;


  returnCode = (*jvmti_env)->SetEventCallbacks(jvmti_env,
      eventCallbacks, (jint) sizeof(*eventCallbacks));


  if (returnCode != JNI_OK)
    {
      fprintf(stderr, "C:\tError setting event callbacks (%d)\n",
          returnCode);
      exit(-1);
    }

  returnCode = (*jvmti_env)->SetEventNotificationMode(
      jvmti_env, JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_GARBAGE_COLLECTION_START, (jthread) NULL);

  if (returnCode != JNI_OK)
    {
      fprintf(
          stderr,
          "C:\tJVM does not have the required capabilities, JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_GARBAGE_COLLECTION_START (%d)\n",
          returnCode);
      exit(-1);
    }


  returnCode = (*jvmti_env)->SetEventNotificationMode(
      jvmti_env, JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_GARBAGE_COLLECTION_FINISH, (jthread) NULL);

  if (returnCode != JNI_OK)
    {
      fprintf(
          stderr,
          "C:\tJVM does not have the required capabilities, JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_GARBAGE_COLLECTION_FINISH (%d)\n",
          returnCode);
      exit(-1);
    }


  if(requiredCapabilities) free(requiredCapabilities);
  if(eventCallbacks) free(eventCallbacks);

  return JVMTI_ERROR_NONE;
}

- Paul Anderson

Answer 6

我知道现在已经很晚了，但我希望这能对某个人有所帮助。

你可以使用我正在开发的库gcRadar来接收此类事件。它提供了关于对象被垃圾回收的确切时间的信息。

欢迎提出有关库的任何改进建议。

- R.daneel.olivaw

Answer 7

另一个获取即将发生GC通知的用例：如果您的应用程序是负载平衡的，则可以在GC即将开始时通知负载均衡器将您的节点从池中取出，以便它不会接收到需要等待完整GC处理的请求。但这无法帮助已经到达的正在进行中的请求，因为在GC开始之前它们就已经到达了。但至少在我的情况下，大多数请求都是亚秒级别的，而主要GC则是每隔几分钟5-10秒钟一次。我们可以调整NewGen比率等，但总体上仍然适用：主要GC可能比典型响应时间长得多，因此您可能希望预先阻止节点开始进行主要GC并接收请求。当GC结束时，JVM中的线程可以向负载均衡器发送通知，让它知道它已经恢复正常运行，或者LB可以依赖于其通常的保持活动状态。

- user533933

Answer 8

在Javalobby上有一篇有趣的文章，讨论了一种实现这个功能的方法。

- Kaleb Brasee

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有趣的方法，但它会引入一些开销，并且只在特定对象被收集时通知您。我希望在GC发生时得到通知，与-Xloggc命令记录到文件的频率相同。 - Ted Graham

Answer 9

对于您自己的程序来说，没有标准的方法可以从JVM获取垃圾回收的信息。任何此类API都是特定于供应商的。

为什么您发现的工具不足呢？

- Thorbjørn Ravn Andersen

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如果我没记错的话，JVM TI是Java 5+的标准。你想要一个程序来监听自己吗？ - Thorbjørn Ravn Andersen

我找不到最终链接，但是JVM TI似乎被大多数JVM实现：Sun、IBM（http://publib.boulder.ibm.com/infocenter/javasdk/v6r0/index.jsp?topic=/com.ibm.java.doc.diagnostics.60/diag/tools/jvmti.html）、Oracle/BEA、Harmony（可能还有其他）。 - Pascal Thivent

哦，我明白你的意思了。但是代理可以是你自己的程序 :) - Pascal Thivent

代理程序不知道垃圾回收。让我建议您实际尝试一下使用JVM TI在程序中监听gc的建议。也许您会感到惊讶 :) - Thorbjørn Ravn Andersen

Answer 10

关于 -Xloggc: 从 jdk1.6 update 4 开始，您可以使用 -XX:+PrintGCDateStamps 让 Sun/Oracle JVM 打印出日期和时间。这使得日志更加有用，特别是如果您添加了一个可以通知您任何 GC 问题的日志扫描器/监视器。

• http://bugs.sun.com/bugdatabase/view_bug.do?bug_id=6517301
• http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/6u4-140071.html

- Joshua Davis