JVM-GC CMS-25

柔光的暖阳◎ 2022-02-27 11:42 177阅读 0赞

# CMS 的问题 #

我觉得这些问题提的非常好，其实不看本篇解答，直接根据问题的角度去学习就足够了。

## 问题 ##

带着问题去学习一个东西，才会有目标感，我先把一直以来自己对CMS的一些疑惑罗列了下，希望这篇学习笔记能解决掉这些疑惑，希望也能对你有所帮助。

CMS出现的初衷、背景和目的？

CMS的适用场景？

CMS的trade-off是什么?优势、劣势和代价

CMS会回收哪个区域的对象？

CMS的GC Roots包括那些对象？

CMS的过程？

CMS和Full gc是不是一回事？

CMS何时触发？

CMS的日志如何分析？

CMS的调优如何做？

CMS扫描那些对象？

CMS和CMS collector的区别？

CMS的推荐参数设置？

为什么ParNew可以和CMS配合使用，而Parallel Scanvenge不可以？

## 基础知识 ##

你需要对 GC 就基础知识，参见 [java gc 详解][java gc]

*  拓展阅读

[Java GC 调优, ZGC 的原理][Java GC _ ZGC]

# CMS #

CMS收集器：Mostly-Concurrent收集器，也称并发标记清除收集器（Concurrent Mark-Sweep GC，CMS收集器），它管理新生代的方式与Parallel收集器和Serial收集器相同，而在老年代则是尽可能得并发执行，每个垃圾收集器周期只有2次短停顿。

## CMS的初衷和目的 ##

为了消除Throught收集器和Serial收集器在Full GC周期中的长时间停顿。

## CMS的适用场景 ##

如果你的应用需要更快的响应，不希望有长时间的停顿，同时你的CPU资源也比较丰富，就适合适用CMS收集器。

# CMS的过程 #

## CMS的正常过程 ##

这里我们首先看下CMS并发收集周期正常完成的几个状态。

\#\#\#（STW）初始标记

这个阶段是标记从GcRoots直接可达的老年代对象、新生代引用的老年代对象，就是下图中灰色的点。

这个过程是单线程的。

![初始标记][640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1_wx_co_1]

### 并发标记 ###

由上一个阶段标记过的对象，开始tracing过程，标记所有可达的对象，这个阶段垃圾回收线程和应用线程同时运行，如上图中的黄色的点。

在并发标记过程中，应用线程还在跑，因此会导致有些对象会从新生代晋升到老年代、有些老年代的对象引用会被改变、有些对象会直接分配到老年代，这些受到影响的老年代对象所在的card会被标记为dirty，用于重新标记阶段扫描。

这个阶段过程中，老年代对象的card被标记为dirty的可能原因，就是下图中绿色的线：

![并发标记][640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1_wx_co_1 1]

### 预清理 ###

预清理，也是用于标记老年代存活的对象，目的是为了让重新标记阶段的STW尽可能短。这个阶段的目标是在并发标记阶段被应用线程影响到的老年代对象，包括：

（1）老年代中card为dirty的对象；

（2）幸存区(from和to)中引用的老年代对象。因此，这个阶段也需要扫描新生代+老年代。【PS：会不会扫描Eden区的对象，我看源代码猜测是没有，还需要继续求证】

### 可中断的预清理 ###

这个阶段的目标跟“预清理”阶段相同，也是为了减轻重新标记阶段的工作量。

可中断预清理的价值：在进入重新标记阶段之前尽量等到一个Minor GC，尽量缩短重新标记阶段的停顿时间。

另外可中断预清理会在Eden达到50%的时候开始，这时候离下一次minor gc还有半程的时间。

这个还有另一个意义，即避免短时间内连着的两个停顿。

TODO…

# 参考资料 #

[不容错过的 CMS 学习笔记][CMS]

# 目录 #

[java 内存模型入门系列教程-00][java _-00]

[java gc]: https://houbb.github.io/2018/10/08/jvm-04-gc
[Java GC _ ZGC]: https://houbb.github.io/2018/11/28/java-gc-optimize
[640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1_wx_co_1]: /images/20220227/e3b19752598f4103a7d23893c507edfd.png
[640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1_wx_co_1 1]: /images/20220227/d1f0867d9ab04c92a047a4d2570071dc.png
[CMS]: https://mp.weixin.qq.com/s/SW-WjgRC7PEMXZts9md23w
[java _-00]: https://blog.csdn.net/ryo1060732496/article/details/84979470