java 虚拟机 GC 学习笔记二

java 虚拟机常见 GC:

CMS GC（Mostly Concurrent Mark and Sweep Garbage Collector） 

-XX:+UseConcMarkSweepGC

其对年轻代采用并行 STW 方式的 mark-copy (标记-复制)算法，对老年代主要使用并发 mark-sweep (

标记-清除)算法。

CMS GC 的设计目标是避免在老年代垃圾收集时出现长时间的卡顿，主要通过两种手段来达成此目标：

1. 不对老年代进行整理，而是使用空闲列表（free-lists）来管理内存空间的回收。

2. 在 mark-and-sweep （标记-清除） 阶段的大部分工作和应用线程一起并发执行。

也就是说，在这些阶段并没有明显的应用线程暂停。但值得注意的是，它仍然和应用线程争抢 CPU 时。 

默认情况下，CMS 使用的并发线程数等于 CPU 核心数的 1/4。

如果服务器是多核 CPU，并且主要调优目标是降低 GC 停顿导致的系统延迟，那么使用 CMS 是个很明智

的选择。进行老年代的并发回收时，可能会伴随着多次年轻代的 minor GC。

CMS GC 包含六个阶段，分别是：

1. Initial Mark（初始标记）:这个阶段伴随着 STW 暂停。初始标记的目标是标记所有的根对象，包括根对象直接引用的对象，以及被年轻代中所有存活对象所引用的对象（老年代单独回收）。

2. Concurrent Mark（并发标记）:在此阶段，CMS GC 遍历老年代，标记所有的存活对象，从前一阶段 “Initial Mark” 找到的根对象开始算起。 “并发标记”阶段，就是与应用程序同时运行，不用暂停的阶段。

3. Concurrent Preclean（并发预清理）:此阶段同样是与应用线程并发执行的，不需要停止应用线程。 因为前一阶段【并发标记】与程序并发运行，可能有一些引用关系已经发生了改变。如果在并发标记过程中引用关系发生了变化，JVM 会通过“Card（卡片）”的方式将发生了改变的区域标记为“脏”区，这就是所谓的 卡片标记（Card Marking）。

4. Final Remark（最终标记）:最终标记阶段是此次 GC 事件中的第二次（也是最后一次）STW 停顿。本阶段的目标是完成老年代中所有存活对象的标记。因为之前的预清理阶段是并发执行的，有可能 GC 线程跟不上应用程序的修改速度。所以需要一次 STW 暂停来处理各种复杂的情况。通常 CMS 会尝试在年轻代尽可能空的情况下执行 Final Remark 阶段，以免连续触发多次 STW 事件。

5. Concurrent Sweep（并发清除）:此阶段与应用程序并发执行，不需要 STW 停顿。JVM 在此阶段删除不再使用的对象，并回收他们占用的内存空间。

6. Concurrent Reset（并发重置）:此阶段与应用程序并发执行，重置 CMS 算法相关的内部数据，为下一次 GC 循环做准备。