- 作者：chenssy
- 原文出处：GC参考手册 —— G1垃圾收集器入门
并发标记清理(CMS, Concurrent Mark Sweep)收集器(也称为多并发低暂停的收集器)回收老年代内存(tenured generation). 它将垃圾回收中的绝大部分工作与应用程序的线程一起并发执行,以期能最小化暂停时间. 通常多并发低暂停收集器收集器不复制或也不压缩存活的对象. 垃圾回收不移动存活的对象, 如果产生内存碎片问题,就会分配/占用更大的堆内存空间。
注意: 年轻代使用的CMS收集器也和并行收集器采用一样的算法.
从名字（包含“Mark Sweep”）上就可以看出CMS收集器是基于“标记-清除”算法实现的，它的运作过程相对于前面几种收集器来说要更复杂一些，整个过程分为4个步骤，包括：
- 初始标记（CMS initial mark）
- 并发标记（CMS concurrent mark）
- 重新标记（CMS remark）
- 并发清除（CMS concurrent sweep）
GC步骤
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CMS的堆内存结构(Heap Structure)
堆内存被分为3个空间。
年轻代(Young generation)分为 1个新生代空间(Eden)和2个存活区(survivor spaces). 老年代(Old generation)是一大块连续的空间, 垃圾回收(Object collection)就地解决(is done in place), 除了 Full GC, 否则不会进行压缩(compaction).
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CMS年轻代(Young) GC 的工作方式
年轻代(young generation)用高亮的绿色表示, 老年代(old generation)用蓝色表示。如果程序运行了一段时间,那么 CMS 看起来就像下图这个样子. 对象散落在老年代中的各处地方。
在使用 CMS 时, 老年代的对象回收就地进行(deallocated in place). 他们不会被移动到其他地方. 除了 Full GC, 否则内存空间不会进行压缩.
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年轻代垃圾回收(Young Generation Collection)
Eden区和survivor区中的存活对象被拷贝到另一个空的survivor 区. 存活时间更长,达到阀值的对象会被提升到老年代(promoted to old generation).
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年轻代(Young) GC 之后
年轻代(Young)进行一次垃圾回收之后, Eden 区被清理干净(cleared),两个 survivor 区中的一个也被清理干净了. 如下图所示:
图中新提升的对象用深蓝色来标识. 绿色的部分是年轻代中存活的对象,但还没被提升到老年代中.
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CMS的老年代回收(Old Generation Collection)
两次stop the world事件发生在: 初始标记(initial mark)以及重新标记(remark)阶段. 当老年代达到一定的占有率时,CMS垃圾回收器就开始工作。
(1) 初始标记(Initial mark)阶段的停顿时间很短,在此阶段存活的(live,reachable,可及的) 对象被记下来. (2) 并发标记(Concurrent marking)在程序继续运行的同时找出存活的对象. 最后, 在第(3)阶段(remark phase), 查找在第(2)阶段(concurrent marking)中错过的对象.
6. 老年代回收 – 并发清理(Concurrent Sweep)
在前面阶段未被标记的对象将会就地释放(deallocated in place). 此处没有压缩(compaction).
备注: 未标记(Unmarked)的对象 == 已死对象(Dead Objects)
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老年代回收 – 清理之后(After Sweeping)
在第(4)步(Sweeping phase)之后, 可以看到很多内存被释放了. 还应该注意到,这里并没有执行内存压缩整理(no compaction).
最后, CMS 收集器进入(move through)第(5)阶段, 重置(resetting phase), 然后等候下一次的GC阀值到来(GC threshold)。
