了解CMS(Concurrent Mark-Sweep)垃圾回收器 - Java,JVM,CMS,垃圾回收,jc - Java - ITeye论坛
1.总体介绍：
CMS(Concurrent Mark-Sweep)是以牺牲吞吐量为代价来获得最短回收停顿时间的垃圾回收器。对于要求服务器响应速度的应用上，这种垃圾回收器非常适合。在启动JVM参数加上-XX:+UseConcMarkSweepGC ，这个参数表示对于老年代的回收采用CMS。CMS采用的基础算法是：标记—清除。
2.CMS过程：
- 初始标记(STW initial mark)
- 并发标记(Concurrent marking)
- 并发预清理(Concurrent precleaning)
- 重新标记(STW remark)
- 并发清理(Concurrent sweeping)
- 并发重置(Concurrent reset)
初始标记 ：在这个阶段，需要虚拟机停顿正在执行的任务，官方的叫法STW(Stop The Word)。这个过程从垃圾回收的"根对象"开始，只扫描到能够和"根对象"直接关联的对象，并作标记。所以这个过程虽然暂停了整个JVM，但是很快就完成了。
并发标记 ：这个阶段紧随初始标记阶段，在初始标记的基础上继续向下追溯标记。并发标记阶段，应用程序的线程和并发标记的线程并发执行，所以用户不会感受到停顿。
并发预清理 ：并发预清理阶段仍然是并发的。在这个阶段，虚拟机查找在执行并发标记阶段新进入老年代的对象(可能会有一些对象从新生代晋升到老年代， 或者有一些对象被分配到老年代)。通过重新扫描，减少下一个阶段"重新标记"的工作，因为下一个阶段会Stop The World。
重新标记 ：这个阶段会暂停虚拟机，收集器线程扫描在CMS堆中剩余的对象。扫描从"跟对象"开始向下追溯，并处理对象关联。
并发清理 ：清理垃圾对象，这个阶段收集器线程和应用程序线程并发执行。
并发重置 ：这个阶段，重置CMS收集器的数据结构，等待下一次垃圾回收。
CSM执行过程：
3.CMS缺点
- CMS回收器采用的基础算法是Mark-Sweep。所有CMS不会整理、压缩堆空间。这样就会有一个问题：经过CMS收集的堆会产生空间碎片。 CMS不对堆空间整理压缩节约了垃圾回收的停顿时间，但也带来的堆空间的浪费。为了解决堆空间浪费问题，CMS回收器不再采用简单的指针指向一块可用堆空 间来为下次对象分配使用。而是把一些未分配的空间汇总成一个列表，当JVM分配对象空间的时候，会搜索这个列表找到足够大的空间来hold住这个对象。
- 需要更多的CPU资源。从上面的图可以看到，为了让应用程序不停顿，CMS线程和应用程序线程并发执行，这样就需要有更多的CPU，单纯靠线程切 换是不靠谱的。并且，重新标记阶段，为空保证STW快速完成，也要用到更多的甚至所有的CPU资源。当然，多核多CPU也是未来的趋势！
- CMS的另一个缺点是它需要更大的堆空间。因为CMS标记阶段应用程序的线程还是在执行的，那么就会有堆空间继续分配的情况，为了保证在CMS回 收完堆之前还有空间分配给正在运行的应用程序，必须预留一部分空间。也就是说，CMS不会在老年代满的时候才开始收集。相反，它会尝试更早的开始收集，已 避免上面提到的情况：在回收完成之前，堆没有足够空间分配！默认当老年代使用68%的时候，CMS就开始行动了。 – XX:CMSInitiatingOccupancyFraction =n 来设置这个阀值。
总得来说，CMS回收器减少了回收的停顿时间，但是降低了堆空间的利用率。
参考：
remark如果耗时较长，通常原因是在cms gc已经结束了concurrent-mark步骤后，旧生代的引用关系仍然发生了很多的变化，旧生代的引用关系发生变化的原因主要是：
* 在这个间隔时间段内，新生代晋升到旧生代的对象比较多；
* 在这个间隔时间段内，新生代没怎么发生ygc，但创建出来的对象又比较多，这种通常就只能是新生代比较大的原因；
问题：有一个应用出现了cms gc remark通常要消耗4–5s的现象，由于remark是stw(stop-the-world)的，因此造成了应用暂停时间过长的现象。这个应用当时的启动参数的-Xmn为16g，但每次ygc后存活的其实不多，因此基本可以确定是由于新生代太大导致的，于是建议应用方将-Xmn降到了4g，remark时间很快就缩短到了几百ms，基本符合预期。