垃圾收集通知？答案

【问题标题】：Garbage collection notification?垃圾收集通知？
【发布时间】：2011-01-04 16:39:07
【问题描述】：

我想向 JVM 注册一个回调，以便知道垃圾收集何时发生。有没有办法做到这一点？

编辑：我想这样做，以便在我的应用程序日志中发生垃圾收集时注销，这样我就可以查看它是否与我看到的问题相关。开启 -Xloggc 很有帮助，但是将 GC 日志中的时间（使用应用启动后的秒数）整合到我的主应用程序日志中有点棘手。

2012 年 4 月编辑：从 Java7u4 开始，您可以从 GarbageCollectorMXBean（一个不错的 example）获取通知。

【问题讨论】：

理想情况下，开发人员不必关心 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，你想做什么？也许有更好的活动可以注册。
@Jay，我们不是生活在一个理想的世界里。如果您真的关心您的服务是否正常工作，您可能希望在垃圾收集开始频繁发生时发出警报，因为这可能是问题的征兆。
好问题。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。
@AlexR 或the other way round：周期性地选择一个服务器，让它不再有请求发送给它，让它完成它正在运行的请求，让它做它的GC，然后重新激活服务器。

【解决方案1】：

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

【讨论】：

值得一提的是，观察 MemoryPoolMXBean 并查看内存使用量何时下降通常会更快。
虽然 MemoryPoolMXBean 快得多，但您根本不知道 GC 何时运行。如果了解诸如应用程序的最大内存使用量之类的信息对您很重要，那么您将需要在垃圾收集之前和之后立即检查内存使用情况。如果您进行民意调查，您将无法确定。只是我的 0.02 美元 :)

【解决方案2】：

我认为标准方法是使用JVM Tool Interface (JVM TI) 编写一个带有 GC 启动回调的代理并从中记录时间（请参阅GetTime）。请注意，Garbage Collection Start event 仅针对完整 GC 发送。

在 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The JVM Tool Interface (JVM TI): How VM Agents Work 是另一个非常好的资源。也看看Creating a Debugging and Profiling Agent with JVMTI。

【讨论】：

好建议；我没有听说过 JVM TI。但是，我们的应用程序几乎从不执行完整的 gc，所以我想了解第 1 代集合。您如何看待 MemoryPoolMXBean 的想法？

【解决方案3】：

Java 代码示例使用接受的答案中提到的GarbageCollectorMXBean：

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);
    }
}

site that has detailed sample code that uses the GarbageCollectorMXBean.

【讨论】：

【解决方案4】：

看起来您可以使用 MemoryPoolMXBean 并将集合使用阈值设置为 1。这应该会在 gc 运行并且仍有至少一个字节的内存在使用时向您发出通知。

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

不过，这似乎不适用于所有垃圾收集器。

【讨论】：

【解决方案5】：

当接收到垃圾收集的 JVMTI 事件时，JVM 在技术上已停止，因此它无法通过 JNI 回调 Java 侦听器...。此代理以比详细 GC 更高的分辨率打印出 GC 开始和结束的时间在 Sun JVM 上。

#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;
}

【讨论】：

【解决方案6】：

获取即将发生的 GC 通知的另一个用例：如果您的应用程序是负载平衡的，那么您可以在 GC 即将开始时通知负载平衡器将您的节点从池中取出，因为它没有收到会必须等待一个完整的 GC 来处理。

这无助于在 GC 启动之前到达的正在进行的请求，但至少在我的情况下，大多数请求是亚秒级的，主要 GC 是 5-10 秒，每隔几分钟。我们可以调整 NewGen 比率等，但一般点仍然适用：主要 GC 可能比典型的响应时间长得多，因此您可能希望预先阻止启动主要 GC 的节点接收请求。 p>

当 GC 结束时，JVM 中的一个线程可以向负载均衡器发送通知，让它知道它重新开始工作，或者 LB 可以依赖其通常的 keepalive。

【讨论】：

【解决方案7】：

我知道这已经很晚了，但我希望有一天它会对某人有所帮助。

您可以使用我正在开发的名为gcRadar 的库来接收此类事件。它提供有关对象被垃圾回收的确切时间的信息。

欢迎对图书馆提出任何改进建议。

【讨论】：

【解决方案8】：

有一个interesting article on Javalobby 讨论这样做的一种方法。

【讨论】：

有趣的方法，但它会引入一些开销，并且仅在收集特定对象时通知您。我想要 GC 发生时的通知，其频率与 -Xloggc 命令记录到文件的频率相同。

【解决方案9】：

您自己的程序没有标准方法可以从 JVM 获取有关垃圾收集的信息。任何此类 API 都是特定于供应商的。

为什么您发现的设施不足？

【讨论】：

如果我没记错的话，JVM TI 是 Java 5+ 的标准。你想要一个程序来听它自己吗？
我找不到最终链接，但 JVM TI 似乎已由大多数 JVM 实现：Sun、IBM (publib.boulder.ibm.com/infocenter/javasdk/v6r0/index.jsp?topic=/…)、Oracle/BEA、Harmony（可能还有更多）。跨度>
哦，我明白你的意思了。但是代理可以是你自己的程序:)
代理不知道垃圾回收。让我建议您实际上尝试使用 JVM TI 让程序本身监听 gc 的建议。你可能会感到惊讶:)

【解决方案10】：

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

【讨论】：

【解决方案11】：

如果您将其视为诊断工具，我建议您将应用程序日志重定向到 StdOut，然后将 StdOut 和 StdErr 都重定向到文件中。这将为您提供 JVM 日志记录的详细信息，而不会强制您更改应用程序代码。

【讨论】：

在我写这篇文章时，我开始怀疑 JVM 日志是否可以重定向到您的应用程序日志框架中。你用什么来做应用记录器？