java - GC垃圾收集器详解（二）

CMS收集器

CMS收集器(ConcurrentMarkSweep：并发标记清除）是一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器。

适合应用在互联网站或者B/S系统的服务器上，这类应用尤其重视服务器的响应速度，希望系统停顿时间最短。

CMS非常适合堆内存大、CPU核数多的服务器端应用，也是G1出现之前大型应用的首选收集器。

Concurrent Mark Sweep 并发标记清除，并发收集低停顿，并发指的是与用户线程一起执行

开启该收集器的JVM参数：-XX:+UseConcMarkSreepGC，开启该参数后会自动将-XX:+UseParNewGC打开。

开启该参数后，使用ParNew(Young区用）+CMS(Old区用）+SerialOld的收集器组合，SerialOld将作为CMS出错的后备收集器。

当CMS已无力收集垃圾时（内存碎片过多）会使用SerialOld进行FullGc。

CMS进行GC的四个步骤:

1. 初始标记（CMS initial mark）：只是标记一下GC Roots能直接关联的对象，速度很快，仍然需要暂停所有的工作线程
2. 并发标记（CMS concurrent mark）和用户线程一起：进行GC Roots跟踪的过程，和用户线程一起工作，不需要暂停工作线程。主要标记过程，标记全部对象
3. 重新标记（CMS remark）：为了修正并发标记期间，因用户程序继续运行而导致标记产生变动的那一部分对象的标记记录，仍然需要暂停所有的工作线程。由于并发标记时，用户线程仍然运行，因此在正式清理前，再做修正。
4. 并发清除（CMS concurrent sweep）和用户线程一起：清除GC Roots不可达对象，和用户线程一起工作，不需要暂停工作线程。基于标记结果，直接清理对象。

由于耗时最长的并发标记和并发清除过程中，垃圾收集线程可以和用户一起并发工作，所以总体上来看CMS收集器的内存回收和用户线程是一起并发地执行。

CMS进行GC的四个步骤图片

CMS优点：并发收集低停顿

CMS缺点：

1. 并发执行，对cpu资源压力大：由于并发进行，CMS在收集与应用线程会同时会增加对堆内存的占用，也就是说，CMS必须要在老年代堆内存用尽之前完成垃圾回收，否则CMS回收失败时，将触发担保机制，串行老年代收集器将会以
   STW的方式进行上次GC，从而造成较大停顿时间。

2. 标记清除算法无法整理空间碎片，老年代空间会随着应用时长被逐步耗尽，最后将不得不通过担保机制对堆内存进行压缩。CMS也提供了参数-XXlCMSFullGCsBeForeCompaction(默认0，即每次都进行内存整理)来指定多少次CMS收集之后，进行一次压缩的Full GC。

如何选择垃圾收集器

• 单CPU或小内存，单机程序
  -XX:+UseSerialGC
• 多CPU，需要最大吞吐量，如后台计算型应用
  -XX:+UseParallelGc 或者
  -XX:+UseParallelOlGC
• 多CPU，追求低停顿时间，需快速响应如互联网应用
  -XX:+UseConcMarkSweepGC
  -XX:+ParNewGC

参数	新生代垃圾收集器	新生代算法	老年代垃圾收集器	老年代算法
-XX:+UseSerialGc	SerialGc	复制	SerialOldGc	标整
-XX:+UseParNewGc	ParNew	复制	SerialOldGc	标整
-XX:+UseParallelGc/-XX:+UseParallelOldGc	Parallel[Scavenge]	复制	ParallelOld	标整
-XX:+UseConcMarkSweepGc	ParNew	复制	CMS+SerialOld的收集器组合（SerialOld作为CMS出错的后备收集器）	标清
-XX:+UseG1GC	G1整体采用标记-整理算法	局部是通过复制算法，不会产生内存碎片