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一款并发的、使用标记-清除算法的垃圾回收器CMS有哪些阶段

本文主要是介绍一款并发的、使用标记-清除算法的垃圾回收器CMS有哪些阶段,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

CMS全称 Concurrent Mark Sweep,是一款并发的、使用标记-清除算法的垃圾回收器,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。

CMS的基础算法是:标记—清除。
它的过程可以分为以下6个步骤:

  1. 初始标记(STW initial mark)
  2. 并发标记(Concurrent marking)
  3. 并发预清理(Concurrentprecleaning)
  4. 重新标记(STW remark)
  5. 并发清理(Concurrent sweeping)
  6. 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"根对象"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。

CMS不会整理、压缩堆空间,这样就带来一个问题: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。
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。

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