1.總體介紹：
CMS(Concurrent Mark-Sweep)是以犧牲吞吐量為代價(jià)來(lái)獲得最短回收停頓時(shí)間的垃圾回收器。對(duì)于要求服務(wù)器響應(yīng)速度的應(yīng)用上，這種垃圾回收器非常適合。在啟動(dòng)JVM參數(shù)加上
-XX:+UseConcMarkSweepGC ，這個(gè)參數(shù)表示對(duì)于老年代的回收采用CMS。CMS采用的基礎(chǔ)算法是：標(biāo)記—清除。
2.CMS過(guò)程：
- 初始標(biāo)記(STW initial mark)
- 并發(fā)標(biāo)記(Concurrent marking)
- 并發(fā)預(yù)清理(Concurrent precleaning)
- 重新標(biāo)記(STW remark)
- 并發(fā)清理(Concurrent sweeping)
- 并發(fā)重置(Concurrent reset)
初始標(biāo)記 ：在這個(gè)階段，需要虛擬機(jī)停頓正在執(zhí)行的任務(wù)，官方的叫法STW(Stop The Word)。這個(gè)過(guò)程從垃圾回收的"根對(duì)象"開始，只掃描到能夠和"根對(duì)象"直接關(guān)聯(lián)的對(duì)象，并作標(biāo)記。所以這個(gè)過(guò)程雖然暫停了整個(gè)JVM，但是很快就完成了。
并發(fā)標(biāo)記 ：這個(gè)階段緊隨初始標(biāo)記階段，在初始標(biāo)記的基礎(chǔ)上繼續(xù)向下追溯標(biāo)記。并發(fā)標(biāo)記階段，應(yīng)用程序的線程和并發(fā)標(biāo)記的線程并發(fā)執(zhí)行，所以用戶不會(huì)感受到停頓。
并發(fā)預(yù)清理 ：并發(fā)預(yù)清理階段仍然是并發(fā)的。在這個(gè)階段，虛擬機(jī)查找在執(zhí)行并發(fā)標(biāo)記階段新進(jìn)入老年代的對(duì)象(可能會(huì)有一些對(duì)象從新生代晉升到老年代，或者有一些對(duì)象被分配到老年代)。通過(guò)重新掃描，減少下一個(gè)階段"重新標(biāo)記"的工作，因?yàn)橄乱粋€(gè)階段會(huì)Stop The World。
重新標(biāo)記 ：這個(gè)階段會(huì)暫停虛擬機(jī)，收集器線程掃描在CMS堆中剩余的對(duì)象。掃描從"跟對(duì)象"開始向下追溯，并處理對(duì)象關(guān)聯(lián)。
并發(fā)清理 ：清理垃圾對(duì)象，這個(gè)階段收集器線程和應(yīng)用程序線程并發(fā)執(zhí)行。
并發(fā)重置 ：這個(gè)階段，重置CMS收集器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，等待下一次垃圾回收。
CSM執(zhí)行過(guò)程：
3.CMS缺點(diǎn)
- CMS回收器采用的基礎(chǔ)算法是Mark-Sweep。所有CMS不會(huì)整理、壓縮堆空間。這樣就會(huì)有一個(gè)問(wèn)題：經(jīng)過(guò)CMS收集的堆會(huì)產(chǎn)生空間碎片。 CMS不對(duì)堆空間整理壓縮節(jié)約了垃圾回收的停頓時(shí)間，但也帶來(lái)的堆空間的浪費(fèi)。為了解決堆空間浪費(fèi)問(wèn)題，CMS回收器不再采用簡(jiǎn)單的指針指向一塊可用堆空間來(lái)為下次對(duì)象分配使用。而是把一些未分配的空間匯總成一個(gè)列表，當(dāng)JVM分配對(duì)象空間的時(shí)候，會(huì)搜索這個(gè)列表找到足夠大的空間來(lái)hold住這個(gè)對(duì)象。
- 需要更多的CPU資源。從上面的圖可以看到，為了讓應(yīng)用程序不停頓，CMS線程和應(yīng)用程序線程并發(fā)執(zhí)行，這樣就需要有更多的CPU，單純靠線程切換是不靠譜的。并且，重新標(biāo)記階段，為空保證STW快速完成，也要用到更多的甚至所有的CPU資源。當(dāng)然，多核多CPU也是未來(lái)的趨勢(shì)！
- CMS的另一個(gè)缺點(diǎn)是它需要更大的堆空間。因?yàn)镃MS標(biāo)記階段應(yīng)用程序的線程還是在執(zhí)行的，那么就會(huì)有堆空間繼續(xù)分配的情況，為了保證在CMS回收完堆之前還有空間分配給正在運(yùn)行的應(yīng)用程序，必須預(yù)留一部分空間。也就是說(shuō)，CMS不會(huì)在老年代滿的時(shí)候才開始收集。相反，它會(huì)嘗試更早的開始收集，已避免上面提到的情況：在回收完成之前，堆沒有足夠空間分配！默認(rèn)當(dāng)老年代使用68%的時(shí)候，CMS就開始行動(dòng)了。 – XX:CMSInitiatingOccupancyFraction =n 來(lái)設(shè)置這個(gè)閥值。
總得來(lái)說(shuō)，CMS回收器減少了回收的停頓時(shí)間，但是降低了堆空間的利用率。
4.啥時(shí)候用CMS
如果你的應(yīng)用程序?qū)νｎD比較敏感，并且在應(yīng)用程序運(yùn)行的時(shí)候可以提供更大的內(nèi)存和更多的CPU(也就是硬件牛逼)，那么使用CMS來(lái)收集會(huì)給你帶來(lái)好處。還有，如果在JVM中，有相對(duì)較多存活時(shí)間較長(zhǎng)的對(duì)象(老年代比較大)會(huì)更適合使用CMS。