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

浅谈CMS原理

重新标记的过程?为什么比并发标记的时间短?

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。

并发清除的过程?如何才能让用户边使用,边清除?

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。

CMS的优点、缺点?

优点:

  1. 大部分时间可与用户线程并发工作
  2. 低停顿

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。

原文 

https://monkeysayhi.github.io/2018/11/02/浅谈CMS原理/

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