可以通过设置 -Xlog:gc*:gc.log 选项以开启 ZGC 日志。其中 "gc*" 意为打印所有 tag 中以 "gc" 开头的日志，"gc.log" 为日志存储路径。

下面以 AutoMQ 在实际运行时的一次 GC 为例，按照不同的 log tag，解释 ZGC 日志的含义。

"gc,start"，"gc,task"，"gc"

[gc,start    ] GC(100) Garbage Collection (Timer)
[gc,task     ] GC(100) Using 1 workers
...
[gc          ] GC(100) Garbage Collection (Timer) 2240M(36%)->1190M(19%)

•  第 1 行标志了一次 GC 的开始，是进程启动后的第 100 次（从 0 开始计数）GC，触发原因为 "Timer"。ZGC 可能的触发条件有：

  Warmup：ZGC 首次启动后的预热。

  Allocation Rate：由 ZGC 内部自适应的 GC 频率算法触发。如前文所述，其敏感度受 -XX:ZAllocationSpikeTolerance 控制。

  Allocation Stall：在分配对象时，堆可用内存不足时触发。这会导致部分线程阻塞，应尽可能避免该场景。

  Timer：当 -XX:ZCollectionInterval 配置不为 0 时，定时触发的 GC。

  Proactive：当应用程序空闲时由 ZGC 主动触发，受 -XX:+ZProactive 控制。

  System.gc()：在代码中显式调用System.gc()时触发。

  Metadata GC Threshold：元数据空间不足时触发。

• 第 2 行意为该次 GC 使用了 1 个并发线程，受 -XX:ConcGCThreads 与 -XX:+UseDynamicNumberOfGCThreads 控制。

• 最后 1 行标志了一次 GC 的开始，GC 开始前堆中占用的内存为 2240M，占堆总大小的 36%；GC 完成后为 1190M，占 19%。

"gc,phases"

[gc,phases   ] GC(100) Pause Mark Start 0.005ms
[gc,phases   ] GC(100) Concurrent Mark 1952.113ms
[gc,phases   ] GC(100) Pause Mark End 0.018ms
[gc,phases   ] GC(100) Concurrent Mark Free 0.001ms
[gc,phases   ] GC(100) Concurrent Process Non-Strong References 79.422ms
[gc,phases   ] GC(100) Concurrent Reset Relocation Set 0.066ms
[gc,phases   ] GC(100) Concurrent Select Relocation Set 12.019ms
[gc,phases   ] GC(100) Pause Relocate Start 0.009ms
[gc,phases   ] GC(100) Concurrent Relocate 149.037ms

记录了 ZGC 各个阶段的耗时，其中 "Pause" 与 "Concurrent" 分别标识了 STW 阶段与并发阶段。每次 GC 会存在 3 个 "Pause" 阶段，应主要关注它们的耗时。

• "gc,load"，

[gc,load     ] GC(100) Load: 2.74/2.02/1.54

记录了过去 1 分钟、5 分钟、15 分钟的平均负载，即系统的平均活跃进程数。

• "gc,mmu"

[gc,mmu      ] GC(100) MMU: 2ms/93.9%, 5ms/97.6%, 10ms/98.8%, 20ms/99.4%, 50ms/99.7%, 100ms/99.9%

记录了 GC 期间的最小可用性（Minimum Mutator Utilization）。以本次 GC 为例，在任何连续的 2ms 的时间窗口中，应用至少能使用 93.9% 的 CPU 时间。

"gc,ref"

[gc,ref      ] GC(100) Soft: 6918 encountered, 0 discovered, 0 enqueued
[gc,ref      ] GC(100) Weak: 8835 encountered, 1183 discovered, 4 enqueued
[gc,ref      ] GC(100) Final: 63 encountered, 3 discovered, 0 enqueued
[gc,ref      ] GC(100) Phantom: 957 encountered, 882 discovered, 0 enqueued

记录了 GC 期间不同类型的引用对象的处理情况。各字段含义如下：

• "Soft"：软引用（SoftReference）。软引用对象会在内存不足时被回收。

• "Weak"：弱引用（WeakReference）。弱引用对象只要被垃圾收集器发现，就会被回收。

• "Final"：终结引用（FinalReference）。终结引用允许对象在被垃圾回收之前执行一些特定的清理操作。

• "Phantom"：幽灵引用（PhantomReference）。幽灵引用通常用于确保对象被完全回收后才执行某些操作，它比终结引用提供了更精确的控制。

• "encountered"：GC 期间遇到的引用对象的数量。

• "discovered"：GC 期间发现需要处理的引用对象的数量。

• "enqueued"：GC 期间加入到引用队列（Reference Queue）中的引用对象的数量。

"gc,reloc"

[gc,reloc    ] GC(100) Small Pages: 1013 / 2026M, Empty: 2M, Relocated: 41M, In-Place: 0
[gc,reloc    ] GC(100) Medium Pages: 2 / 64M, Empty: 0M, Relocated: 9M, In-Place: 0
[gc,reloc    ] GC(100) Large Pages: 3 / 150M, Empty: 0M, Relocated: 0M, In-Place: 0
[gc,reloc    ] GC(100) Forwarding Usage: 19M

• 前 3 行记录了不同大小的区域在 GC 时的表现。以第 1 行为例：

  共有 1013 个小区域，总大小为 2026 MB

  整理过程中发现了 2MB 的未被使用的区域

  迁移了 41MB 的对象

  其中有 0 MB 是原地迁移（该值过大意味着堆可用空间不足）

• 第 4 行记录了迁移对象时，各区域使用的转发表的总大小。

"gc,heap"

[gc,heap     ] GC(100) Min Capacity: 6144M(100%)
[gc,heap     ] GC(100) Max Capacity: 6144M(100%)
[gc,heap     ] GC(100) Soft Max Capacity: 6144M(100%)
[gc,heap     ] GC(100)                Mark Start          Mark End        Relocate Start      Relocate End           High               Low
[gc,heap     ] GC(100)  Capacity:     6144M (100%)       6144M (100%)       6144M (100%)       6144M (100%)       6144M (100%)       6144M (100%)
[gc,heap     ] GC(100)      Free:     3904M (64%)        3394M (55%)        3372M (55%)        4954M (81%)        4954M (81%)        3340M (54%)
[gc,heap     ] GC(100)      Used:     2240M (36%)        2750M (45%)        2772M (45%)        1190M (19%)        2804M (46%)        1190M (19%)
[gc,heap     ] GC(100)      Live:         -               543M (9%)          543M (9%)          543M (9%)             -                  -
[gc,heap     ] GC(100) Allocated:         -               510M (8%)          534M (9%)          570M (9%)             -                  -
[gc,heap     ] GC(100)   Garbage:         -              1696M (28%)        1694M (28%)          75M (1%)             -                  -
[gc,heap     ] GC(100) Reclaimed:         -                  -                 2M (0%)         1620M (26%)            -                  -

记录了该 GC 周期中，不同阶段（标记前、标记后、迁移前、迁移后）的各类内存的大小。具体地说：

• Capacity：堆的容量。

• Free：堆中空闲的内存大小，与 Used 相加即为堆的容量。

• Used：堆中使用的内存大小，其最大值即为 GC 期间堆的最大使用量。

• Live：堆中存活的对象，即，可达的对象的总大小。

• Allocated：和上一阶段相比，新分配的对象的大小。

• Garbage：堆中垃圾对象的总大小。

• Reclaimed：和上一阶段相比，回收的垃圾对象的大小。

参考文档：

Java ZGC 深度剖析及其在构建低延迟流系统中的实践心得