【JVM】CMS 收集器的垃圾收集过程

本文主要是介绍【JVM】CMS 收集器的垃圾收集过程，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

CMS（Concurrent Mark-Sweep）收集器是Java虚拟机（JVM）中的一种垃圾收集器，它主要面向老年代（Old Generation）的垃圾回收。CMS收集器的目标是最小化垃圾收集的停顿时间，从而提高应用程序的响应性。CMS垃圾收集过程主要分为以下几个阶段：

初始标记（Initial Marking）：
- 这一阶段标记所有直接可达的对象。由于只是标记GC Roots及其直接关联的对象，所以这个阶段通常很短暂，但会导致短暂停顿（Stop-the-World，STW）。
并发标记（Concurrent Marking）：
- 在这一阶段，GC线程和应用程序线程是并发执行的。CMS收集器会遍历堆中的对象图，从GC Roots开始标记所有可达的对象。这个阶段是时间最长的一个阶段，因为标记过程是与应用程序并发进行的。
重新标记（Remarking）：
- 这一阶段修正并发标记阶段中因应用程序运行而导致的标记变化。CMS收集器再次暂停所有应用线程，重新标记在并发标记阶段新产生的可达对象。这一阶段比并发标记短，但也会引起停顿。
并发清除（Concurrent Sweeping）：
- 在这一阶段，CMS收集器并发地清理未被标记的对象，从而回收内存。这个阶段也是与应用程序线程并发进行的，不会导致应用程序停顿。

优缺点

优点：
- 低停顿时间：由于大部分工作是并发进行的，因此可以减少应用程序的停顿时间，适用于对响应时间敏感的应用。
缺点：
- CPU资源消耗大：并发标记和清除阶段会与应用程序竞争CPU资源，可能会影响应用程序的性能。
- 浮动垃圾：由于并发特性，在清除阶段可能会有一些垃圾在标记之后产生，这些垃圾无法被立即清除，只能等到下一次GC周期。
- 内存碎片：CMS是基于标记-清除算法，不会进行内存压缩，这可能导致内存碎片问题，从而导致分配大对象时出现问题。

Java代码示例

以下是一个简单的Java程序，用于演示如何配置JVM以使用CMS收集器：

public class CMSExample {public static void main(String[] args) {// 启动多个线程，模拟应用程序的负载for (int i = 0; i < 10; i++) {new Thread(new LoadTask()).start();}}
}class LoadTask implements Runnable {@Overridepublic void run() {while (true) {// 模拟分配大量内存byte[] array = new byte[1024 * 1024];try {// 模拟一些工作负载Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}
}