垃圾收集器知识点总结-CMS

本文主要是介绍垃圾收集器知识点总结-CMS，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！

使用回收算法：标记清除

适用区域：老年代

回收过程：

1.初始化标记：

标记Root可达的对象。对于是否把年轻带作为root的这个问题，有不同答案，但是看到了代码里初始化标记的时候做了如下操作

初始化标记会执行到上述代码，然后第二个变量是true(可能对代码的理解有偏差)

2.并发标记：

标记新生代活的对象为Root；沿着Root标记存活的对象；在与程序运行期间，对象引用关系会变化，将引用变化的对象所在的块设置为Dirty，待重新标记处理

3.预清理：

预清理和可中断的预清理都是为了尽量的多处理一些变化的引用，减少重标记阶段停顿的时间。在这个过程中处理并发标记阶段发生引用关系变化的对象，重新标记这些对象(即处理Dirty的对象相关引用)

4.可中断的预清理

可中断的预清理作用如上说的，另外有个重要意义是，如果在这个阶段如果等到了一个YGC，那么新生代会少很多无用的对象，到了重标记阶段就会少扫描很多的新生代对象，停顿时间会少很多。
和预清理的不同的是，可中断的预清理有限制条件，会根据配置的参数来决定是否需要进入或者退出该阶段，几个参数如下：

CMSScheduleRemarkEdenSizeThreshold：如果小于该值则不进入该阶段
CMSMaxAbortablePrecleanTime：如果执行时间超过该值，则退出该阶段
CMSScheduleRemarkEdenPenetration：如果eden使用空间大于该值，则退出该阶段
CMSMaxAbortablePrecleanLoops：如果执行次数大于该值，则退出该阶段
相关代码如下：

void CMSCollector::abortable_preclean() {//....if (get_eden_used() > CMSScheduleRemarkEdenSizeThreshold) {// should_abort_preclean返回由一些条件及某个变量决定// 如果eden使用率大于CMSScheduleRemarkEdenPenetration，则该变量为truewhile (!(should_abort_preclean() ||ConcurrentMarkSweepThread::should_terminate())) {//预清理workdone = preclean_work(CMSPrecleanRefLists2, CMSPrecleanSurvivors2);cumworkdone += workdone;loops++;// CMSMaxAbortablePrecleanLoops处理if ((CMSMaxAbortablePrecleanLoops != 0) &&loops >= CMSMaxAbortablePrecleanLoops) {if (PrintGCDetails) {gclog_or_tty->print(" CMS: abort preclean due to loops ");}break;}// CMSMaxAbortablePrecleanTime处理if (pa.wallclock_millis() > CMSMaxAbortablePrecleanTime) {if (PrintGCDetails) {gclog_or_tty->print(" CMS: abort preclean due to time ");}break;}// If we are doing little work each iteration, we should// take a short break.if (workdone < CMSAbortablePrecleanMinWorkPerIteration) {// Sleep for some time, waiting for work to accumulatestopTimer();cmsThread()->wait_on_cms_lock(CMSAbortablePrecleanWaitMillis);startTimer();waited++;}}//....}//....return;
}

4.重标记：

重新标记需要处理在并发标记阶段变化的且在预清理阶段没有处理完所有的标记，重标记需要扫描新生代，如果在重标记阶段前没有进行一个YGC，那么就需要扫描很多的对象，导致停顿的时间很长。
所以预清理阶段是很有意义的。
假设

5.并发清除：

清除标记为未存活的对象
其中1、4需要STW

其他知识点：

并发清除会存在内存碎片，其使用空闲列表保存可用内存块的地址，用于快速分配符合新对象所需大小的空间
并发标记阶段产生的垃圾在下一次GC时进行清理
在老年代空间大小大于某个阈值X的时候，才会进行一次CMS回收
CMS默认启动的线程数为(ParallelGCThreads+3)/4
如果在CMS进行的过程中，出现内存不足(或者内存碎片太多无法为大对象分配对应的空间)，那么会使用Serial Old收集器进行垃圾回收，此时暂停时间会很长
当内存增加缓慢的时候，阈值X可以设置大一点，可以使CMS回收的次数降低；如果内存增加比较快，阈值X可以设置小一点，以至于不会出现5的情况
CMS是由一个后台线程定时扫描决定是否需要进行GC操作，此时会判断一些条件来决定是否要GC，时间可配置，几个条件如下：
1). 判断UseCMSInitiatingOccupancyFraction和UseCMSInitiatingOccupancyOnly是否为true，如果为false，设CMS根据数据决定是否要进行GC
2). 如果为true，判断老年代空间使用率是否到达UseCMSInitiatingOccupancyFraction，如果大于则GC，小于则不GC
3). 上一次ygc失败
4). 是否有gc请求，例如调用了System.gc()
5). 是否在进行堆扩容，如果是的话则GC
6). 判断是否会晋升失败（即老年代是否有空间容纳晋升对象），如果晋升失败则GC
7). 在8里还会判断Metaspace是否需要回收

其中判断是否能晋升失败，有如下几个因素：

之前晋升失败，则返回true
to空间不为空，返回true
下一个内存分代为空(应该不可能发生)，返回true
老年代是否有足够空间，如果不够则返回false，可用空间计算如下：
1). 如果老年代可用空间 > 每个晋升的平均大小
2). 如果老年代可用空间 > 晋升最大的空间(eden+from使用的)