Android Runtime(ART) GC 日志手册

前言

本文用于快速理解 Android ART 的 GC 日志：涵盖日志格式与字段释义、常见 GC Reason 与收集器说明。基于真实日志的"示例与解读"一一对应解析，帮助在性能与内存问题排查中更快定位问题与优化方向。

GC日志何时会打印

• 仅当被认为是"慢 GC"时才打印：
  • 暂停时间 > 5ms，或
  • GC 总时长 > 100ms。

日志格式

I/art: <GC_Reason> <GC_Name> <Objects_freed>(<Size_freed>) AllocSpace Objects,
<Large_objects_freed>(<Large_object_size_freed>) <Heap_stats> LOS objects, <Pause_time(s)>

字段快速对照：

• <GC_Reason>：触发原因
• <GC_Name>：收集器名称
• <Objects_freed>(<Size_freed>)：释放对象数/字节（非大对象空间）
• <Large_objects_freed>(<Large_object_size_freed>)：释放大对象数/字节（LOS）
• <Heap_stats>：堆统计（空闲百分比，已用/总）
• <Pause_time(s)>：暂停时间（以及总时长）

字段释义

• Objects_freed：从非大对象空间回收的对象数。
• Size_freed：从非大对象空间回收的字节数。
• Large_objects_freed：从大对象空间回收的对象数。
• Large_object_size_freed：从大对象空间回收的字节数。
• Heap_stats：堆空闲百分比（已用/总）。
• Pause_time：暂停与 GC 期间引用变更的对象数正相关。ART 的 CMS 在结尾附近有一次短暂停；移动 GC 在多数阶段有较长停顿。

触发原因（GC Reason）

1. Concurrent：并发 GC；后台执行，不挂起应用线程，也不阻止分配。
2. Alloc：堆满时分配触发；回收在发起分配的线程中执行。
3. Explicit：显式调用（如 System.gc()）；不建议，可能阻塞分配并造成卡顿。
4. NativeAlloc：Native 内存压力（如 Bitmap、RenderScript）触发。
5. CollectorTransition：收集器/堆过渡，常见于低内存设备的进程状态切换（暂停可感知 ↔ 非暂停可感知）。
6. HomogeneousSpaceCompact：齐性空间压缩，整理碎片、降低内存占用（多见于进入暂停可感知状态）。
7. DisableMovingGc：非真实原因；表示移动收集器被阻塞（如 GetPrimitiveArrayCritical），强烈不建议使用。
8. HeapTrim：非真实原因；表示 GC 被阻塞直至堆整理完成。

收集器名称（GC Name）

1. Concurrent copying (CC)：ART 现代默认收集器，并发复制，暂停低；LOS（大对象空间）单独处理。
2. Young concurrent copying：仅回收年轻代，频率高、暂停更低，适合短生命周期对象抖动场景。
3. Concurrent mark sweep (CMS)：完整堆标记-清除，非移动；在部分版本或过渡阶段仍可见。
4. Concurrent partial mark sweep：不处理图片空间与 zygote 空间。
5. Concurrent sticky mark sweep：仅回收自上次 GC 后新产生的垃圾，代价更低。
6. Marksweep + semispace：非并发复制/压缩，用于堆过渡与碎片整理等场景。

示例与解读

示例 1：

NativeAlloc concurrent copying GC freed 123645(7486KB) AllocSpace objects, 69(3248KB) LOS objects, 35% free, 44MB/68MB, paused 332us total 256.582ms

解读：

• 触发原因：NativeAlloc（Native 内存压力，如 Bitmap/DirectByteBuffer/JNI）。
• 收集器：concurrent copying。
• 释放：123645 (7486KB)；大对象 69 (3248KB)。
• 堆统计：空闲 35%，已用 44MB / 总 68MB。
• 时延：暂停 332us；总时长 256.582ms（慢 GC）。
• 关注点：排查图片/渲染/DirectBuffer 分配与复用，核对释放与生命周期。

示例 2：

Background concurrent copying GC freed 191217(10MB) AllocSpace objects, 91(22MB) LOS objects, 40% free, 35MB/59MB, paused 527us total 160.132ms

解读：

• 触发原因：Background（后台阶段的并发回收）。
• 收集器：concurrent copying。
• 释放：191217 (10MB)；大对象 91 (22MB)。
• 堆统计：空闲 40%，已用 35MB / 总 59MB。
• 时延：暂停 527us；总时长 160.132ms（慢 GC）。
• 关注点：后台批量回收幅度大，观察进入后台后的内存回落是否充分。

示例 3：

Background young concurrent copying GC freed 343568(21MB) AllocSpace objects, 23(696KB) LOS objects, 36% free, 34MB/55MB, paused 145us total 159.337ms

解读：

• 触发原因：Background young（后台的 young 区回收，短生命周期对象较多）。
• 收集器：concurrent copying。
• 释放：343568 (21MB)；大对象 23 (696KB)。
• 堆统计：空闲 36%，已用 34MB / 总 55MB。
• 时延：暂停 145us；总时长 159.337ms（慢 GC）。
• 关注点：对象抖动明显，检查热点分配路径与缓存/池化策略。

示例 4：

Explicit concurrent copying GC freed 300633(16MB) AllocSpace objects, 31(3616KB) LOS objects, 43% free, 31MB/55MB, paused 218us total 226.144ms

解读：

• 触发原因：Explicit（显式调用，如 System.gc()）。
• 收集器：concurrent copying。
• 释放：300633 (16MB)；大对象 31 (3616KB)。
• 堆统计：空闲 43%，已用 31MB / 总 55MB。
• 时延：暂停 218us；总时长 226.144ms（慢 GC）。
• 关注点：避免在关键路径显式 GC；移除不必要的 System.gc()。

常见告警信号

• 当 Logcat 出现大量 GC 日志时，优先关注堆统计（如 31MB/55MB）。若已用/总内存比例长期走高且迟迟不回落，极可能存在内存泄漏。
• 若 GC Reason 频繁为 Alloc，说明堆空间已逼近上限，短期内极易触发 OOM，应立即排查大对象与异常分配峰值。