浅谈CMS原理

CMS （Concurrent Mark Sweep）收集器以获取最短回收停顿时间为目标，是HotSpot虚拟机中第一款真正意义上的并发收集器，第一次实现了让垃圾收集线程与用户线程（基本上）同时工作。

秋招也快结束了。从今天开始，慢慢整理面试时准备的资料和之前看书做的笔记。部分内容单纯面向面试整理，牺牲深度换取广度，不过已经能够了解很多基本问题了。

过程

初始标记
并发标记
重新标记
并发清除

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不考虑标记对象年龄等操作，最容易想到的原因是：

对象数的区别：“并发标记”过程需要扫描所有对象，标记出不可达的对象（该清除）和可达的对象（不该清除）；“重新标记”只需要扫描在“并发标记”过程中被标记为可达或新创建的对象，检查其是否在“并发标记”过程中被标记为可达之后，由于用户使用变的不可达了
并发环境的区别：“并发标记”是与用户线程一起工作的，并发瓶颈较窄（工作线程少+安全检查）；“重新标记”需要stop the world，之后仅有“重新标记”的线程在工作，并发瓶颈宽的多

PS：关于对象数的区别要想清楚，在对象分配后，如果对象有一瞬间不可达，则该对象以后都将不可达，可对其清理。因此，重新标记时不需要检查这部分对象。

还是那句话：

在对象分配后，如果对象有一瞬间不可达，则该对象以后都将不可达，可对其清理。

所以，已经在“并发标记”和“重新标记”过程被标记为不可达的对象，以后都不会再被用户使用，清除这些对象对用户完全无影响。

唯一可能有影响的是整理内存的过程，不过也只需要同步使用对象和整理对象两个动作。

优点：

缺点：

浮动垃圾
碎片

PS：

浮动垃圾：由于CMS并发清理阶段用户线程还在运行着，伴随程序运行自然就还会有新的垃圾不断产生，这一部分垃圾出现在标记过程之后，CMS无法在当次收集中处理掉它们，只好留待下一次GC时再清理掉。这一部分垃圾就称为“浮动垃圾”。在这期间用户可能创建新的对象。为了处理这部分浮动垃圾和对象，CMS在并发清理之前，需要预留出足够空间给并发清理期间的用户线程使用。一般会显示使用-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction参数设置触发CMS时的老年代空间比例，如果老年代增长不是太快，可以适当提高比例，以减少Full GC的次数。

关于浮动垃圾和内存碎片的问题。HDFS namenode在堆内存达到100G规模时，通常设置75%触发Full GC，不开启压缩，优先考虑STW造成的延迟。