JVM full GC的奇怪現象，求解惑？

12-23

今天本來是想用JMX寫個監控程序，但在嘗試監控GC情況時，發現一個奇怪的現象

能看出來新生代用PS Scavenge，老年代用PS MarkSweep
我用JMX分別取了兩個回收器的上次回收情況，發現一個奇怪的問題：

PS MarkSweep上一次垃圾回收前後的內存使用情況是：
[PS Survivor Space] - before:327680 after:0
[PS Eden Space] - before:0 after:0
[PS Old Gen] - before:203895944 after:203923920
[PS Perm Gen] - before:211102776 after:211102776

這次垃圾回收前後Old Gen的內存使用情況幾乎沒有變化，都是194M左右，回收後甚至比回收前還高了一點點，而Old Gen的最大內存是910M。Perm Gen的內存使用率也沒有變化（Perm區分了560M）。只有Survivor Space從327680降到了0。
這次Full GC看起來不僅基本啥事都沒幹，而且似乎根本不應該被觸發？觸發前Eden是空的，Old Gen和Perm Gen的可用空間都還很大。
求解惑。

另外附加一些信息：
本次PS MarkSweep的耗時是1743ms，GC開始時間和在上一次PS Scavenge的GC完成時間完全一樣，也就是說，上一次YoungGC完成後立刻就開始了這次FullGC，並且基本啥都沒回收掉。
JVM版本是64-bit Hotspot VM, 1.6.0_27

不奇怪，一切現象都是有原因的。

先來了解些背景信息。在題主所使用的JDK 6 update 27的HotSpot VM里，-XX:+UseParallelGC會啟用題主所說的配置（這也是HotSpot VM在Server Class Machine上的默認配置）。

其中，負責執行minor GC（只收集young gen）的是PS Scavenge，全稱是ParallelScavenge，是個並行的copying演算法的收集器；
而負責執行full GC（收集整個GC堆，包括young gen、old gen、perm gen）的是PS MarkSweep——但整個收集器並不是並行的，而在骨子裡是跟Serial Old是同一份代碼，是串列收集的。其演算法是經典的LISP2演算法，是一種mark-compact GC（不要被MarkSweep的名字騙了）。
（注意這個跟使用-XX:+UseParallelOldGC所指定的並不是同一個收集器，那個是PS Compact，是個並行的全堆收集器）

ParallelScavenge這個GC套裝的full GC有個很特別的實現細節，那就是：當觸發full GC的時候，實際上會先使用PS Scavenge執行一次young GC收集young gen，然後緊接著去用PS MarkSweep執行一次真正的full GC收集全堆。
所以說題主看到的現象就是很正常的一次ParallelScavenge的full GC而已。

要控制這個行為，可以使用VM參數：

product(bool, ScavengeBeforeFullGC, true, "Scavenge youngest generation before each full GC, " "used with UseParallelGC")

指定 -XX:-ScavengeBeforeFullGC 就可以不在執行full GC的時候先執行一次PS Scavenge。

jdk6/jdk6/hotspot: 7561dfbeeee5 src/share/vm/gc_implementation/parallelScavenge/psMarkSweep.cpp

void PSMarkSweep::invoke(bool maximum_heap_compaction) { // ...


  if (ScavengeBeforeFullGC) {

    PSScavenge::invoke_no_policy();

  }

// ... }

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題主說：

這次FullGC為什麼會被觸發？回收前Old Gen的使用率是194M/910M，Survivor只佔用了300多K，Eden則是0，此時Old Gen空間很富餘，從YoungGen晉陞的對象也只有300多K，PermGen也很富餘……按照我的理解，似乎此時不應該觸發FullGC啊？

正因為上面說的，ParallelScavenge這套GC在觸發full GC時實際上會先做一個young GC（PS Scavenge），再執行真正的full GC（PS MarkSweep），所以題主在看數據的時候就被弄暈了：
題主實際看到的是在「真正的full GC」的數據，而這是在剛剛做完那個young GC後的，所以自然，此時edgen是空的，而survivor space里的對象都是活的。

要看這次full GC為何觸發，必須去看這個因為full GC而觸發的young GC之前的狀態才行。

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另外，做完full GC後old gen的使用量上升也是非常正常的行為。HotSpot的full GC實現中，默認young gen里所有活的對象都要晉陞到old gen，實在晉陞不了才會留在young gen。假如做full GC的時候，old gen里的對象幾乎沒有死掉的，而young gen又要晉陞活對象上來，那麼full GC結束後old gen的使用量自然就上升了。