本篇內(nèi)容主要講解“垃圾回收CMS的過程是怎樣的”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“垃圾回收CMS的過程是怎樣的”吧!

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一、CMS介紹

全稱 Concurrent Mark Sweep，是一款并發(fā)的、使用標記-清除算法的垃圾回收器。

1、并行，STW時間短暫。
2、沒有壓縮和整理，產(chǎn)生內(nèi)存碎片。

對象在標記過程中，根據(jù)標記情況，分成三類：

1、白色對象，表示自身未被標記；
2、灰色對象，表示自身被標記，但內(nèi)部引用未被處理；
3、黑色對象，表示自身被標記，內(nèi)部引用都被處理；

觸發(fā)時間：如果添加了一下參數(shù)

當老年代的使用率達到80%時，就會觸發(fā)一次cms gc。

二、CMS的收集過程分為6個步驟。

假設(shè)CMS GC之前的堆結(jié)構(gòu)如下圖：

1、初始標記（InitialMarking）

這是一個STW過程，主要分兩步
1、標記GC Roots可達的老年代對象；
2、遍歷GC Roots下的新生代對象能夠可達的老年代對象；
3、此過程不對以上可達的老年代對象進行進一步的可達掃描。

結(jié)果：

2、并發(fā)標記（Marking）

該階段GC線程和應(yīng)用線程并發(fā)執(zhí)行，遍歷InitialMarking階段標記出來的存活對象，然后繼續(xù)遞歸標記這些對象可達的對象。
這個過程應(yīng)用線程在運行，可能Young GC也會發(fā)生，會發(fā)生以下的情況：
1、新生代對象晉升到老年代
2、在老年代分配對象
3、新老年代對象的引用發(fā)生變化。

結(jié)果：

2.1、那么如何處理并發(fā)標記過程中對象的變化呢？

CMS使用上一節(jié)講過的Card Table來解決這個問題
并發(fā)標記過程中引用發(fā)生變化的對象所在的Card，在Card Table來記錄為“臟卡”，這樣在后面重新標記的時候會把這些對象也當做GC Root來遍歷

但是Young GC如果發(fā)生，比方說：
1、并發(fā)標記還未掃描到臟卡1.
2、Young GC掃描完臟卡，并改變dirty到clean.
3、并發(fā)標記掃描，發(fā)現(xiàn)卡1已不是臟卡，則不會處理，這就造成了漏標。

2.2、如果解決以上的問題呢？

CMS中，有另一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（Mod Union Table）
Mod Union Table是一個位向量，每個單元的大小只有1位，每個單元對應(yīng)一個Card(Card的大小是512字節(jié)，Card Table每一個單元的大小是1個字節(jié))
在新生代GC處理dirty card之前，先把該card在Mod Union Table里面的對應(yīng)項置位。
這樣，CMS在執(zhí)行重新標記階段的時候，就會掃描Mod Union Table和card table里面被標記的項。

3、預(yù)清理（Precleaning&AbortablePreclean）

3.1 Precleaning

通過參數(shù)CMSPrecleaningEnabled選擇關(guān)閉該階段，默認啟用，主要做兩件事情：

1、處理新生代已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的引用，比如在并發(fā)階段，在Eden區(qū)中分配了一個A對象，A對象引用了一個老年代對象B（這個B之前沒有被標記），在這個階段就會標記對象B為活躍對象。
2、在并發(fā)標記階段，如果老年代中有對象內(nèi)部引用發(fā)生變化，會把所在的Card標記為Dirty（包括ModUnionTalble），通過掃描這些Table，重新標記那些在并發(fā)標記階段引用被更新的對象。

3.2、AbortablePreclean

該階段發(fā)生的前提是，新生代Eden區(qū)的內(nèi)存使用量大于參數(shù)CMSScheduleRemarkEdenSizeThreshold 默認是2M，如果新生代的對象太少，就沒有必要執(zhí)行該階段，直接執(zhí)行重新標記階段。

為什么需要這個階段，存在的價值是什么？

因為CMS GC的終極目標是降低垃圾回收時的暫停時間，所以在該階段要盡最大的努力去處理那些在并發(fā)階段被應(yīng)用線程更新的老年代對象，這樣在暫停的重新標記階段就可以少處理一些，暫停時間也會相應(yīng)的降低。

在該階段，主要循環(huán)的做兩件事：

1、處理 From 和 To 區(qū)的對象，標記可達的老年代對象
2、和上一個階段一樣，掃描處理Dirty Card和ModUnionTalble中的對象。

當然了，這個邏輯不會一直循環(huán)下去，打斷這個循環(huán)的條件有三個：

1、可以設(shè)置最多循環(huán)的次數(shù) CMSMaxAbortablePrecleanLoops，默認是0，意思沒有循環(huán)次數(shù)的限制。
2、如果執(zhí)行這個邏輯的時間達到了閾值CMSMaxAbortablePrecleanTime，默認是5s，會退出循環(huán)。
3、如果新生代Eden區(qū)的內(nèi)存使用率達到了閾值CMSScheduleRemarkEdenPenetration，默認50%，會退出循環(huán)。

4、重新標記（STW的過程）

在之前的并行階段，可能產(chǎn)生新的引用關(guān)系如下：

1、老年代的新對象被GC Roots引用
2、老年代的未標記對象被新生代對象引用
3、老年代已標記的對象增加新引用指向老年代其它對象
4、新生代對象指向老年代引用被刪除

上述對象中可能有一些已經(jīng)在Precleaning階段和AbortablePreclean階段被處理過，但總存在沒來得及處理的，所以需要做以下事情：

1、遍歷新生代對象，重新標記
2、根據(jù)GC Roots，重新標記
3、遍歷老年代的Dirty Card和Mod Union Table，重新標記

在第1步驟中，需要遍歷新生代的全部對象，如果新生代的使用率很高，需要遍歷處理的對象也很多，這對于這個階段的總耗時來說，是個災(zāi)難（因為可能大量的對象是暫時存活的，而且這些對象也可能引用大量的老年代對象，造成很多應(yīng)該回收的老年代對象而沒有被回收，遍歷遞歸的次數(shù)也增加不少），如果在這之前發(fā)生一次YGC，這樣就可以避免掃描無效的對象。

CMS算法中提供了一個參數(shù)：CMSScavengeBeforeRemark，默認并沒有開啟，如果開啟該參數(shù)，在執(zhí)行該階段之前，會強制觸發(fā)一次YGC，可以減少新生代對象的遍歷時間，回收的也更徹底一點。

5、并發(fā)清理

清理在標記階段收集標識為不可達的對象

6、重置

清除數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，準備下一次并發(fā)收集。

到此，相信大家對“垃圾回收CMS的過程是怎樣的”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進入相關(guān)頻道進行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學習！