CMS 垃圾回收算法总结

并发标记清除（CMS)垃圾回收算法

垃圾回收的四个主要阶段

1. 初始标记
   初识标记：这个过程是标记从gc root出发发的直接相关的引用。这个时间很短，但是是stop the world;
2. 并发标记
   并发标记：用户线程并行执行，进行相关的引用标记。这个时间很长，一般决定于堆内存的大小。所使用的线程数为(cpu个数+3)/4，所以当cpu核数很少时，在并发标记阶段会出现严重的性能下降。为了解决这个问题，对于cpu核数很少时，在并发标记阶段会与用户线程交叉执行，以使服务器性能不至于下降的太严重。但是这样操作会使标记过程所耗费的时间更长。

3. 重新标记
   重新标记：因为在并发标记时，用户线程在执行，可能会造成再次的实例引用。所以需要重新标记一下。这个阶段的标记也是stop the world,并且是并行标记。

4. 并发清除
   并发清除，即清除相关的垃圾。

CMS的缺点

由于CMS使用的是标记清除算法，会造成内存碎片，当老年代无法再次分配内存时需要FULL GC。CMS提供了一个参数-XX+UseCMSCompactAtFullCollection，即在执行FULL GC时开启内存碎片的合并整理过程。这也会引起stop the world。

CMS在进行垃圾回收时，无法处理浮动垃圾。所以在进行垃圾回收时，需要留有一定的内存供用户线程使用。CMS提供了一个内存触发垃圾回收的内存使用比例：
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction，如果预留的内存不够使用，就会出现Cocurrent Mode Failure失败，这时就需要启动后备预案：临时使用串行收集器重新进行老年代的垃圾收回，这个时间更长。
CMS 用来进行老年代的垃圾回收，这个与ParNew（多线程的串行垃圾回收）进行组合，用于整个的堆内存的垃圾回收。

参考：深入理解 Java虚拟机