CMS与FullGC

JVM中的CMS（Concurrent Mark Sweep）GC和Full GC（Full Garbage Collection）是两种不同的垃圾回收算法。

1. CMS GC：CMS GC是一种并发的垃圾回收算法，它在运行期间与应用程序线程并发工作，尽可能减少垃圾回收对应用程序的影响。CMS GC主要分为四个阶段：初始标记、并发标记、重新标记和并发清除。它通过标记和清除两个过程来回收垃圾对象，其中标记阶段和应用程序线程并发执行，以减少停顿时间。

2. Full GC：Full GC是一种非并发的垃圾回收算法，它会停止应用程序的所有线程，对整个堆空间进行垃圾回收。Full GC的目的是回收整个堆空间中所有的垃圾对象，包括年轻代和老年代。Full GC通常在以下情况下发生：当堆空间不足以分配新的对象时，当年轻代无法容纳存活的对象时，或者当老年代的对象达到一定的阈值时。

因此，CMS GC和Full GC的区别主要在于执行方式和影响范围。

• 执行方式：CMS GC是并发执行的，在垃圾回收的过程中，应用程序线程可以继续运行，减少停顿时间。而Full GC是非并发执行的，会停止应用程序的所有线程进行垃圾回收，会造成较长的停顿时间。

• 影响范围：CMS GC只对老年代进行垃圾回收，不会对年轻代进行回收。而Full GC会同时回收年轻代和老年代的垃圾对象。

总的来说，CMS GC适用于对停顿时间有严格要求的应用程序，它能够减少垃圾回收对应用程序的影响；而Full GC适用于对吞吐量要求较高的应用程序，它能够彻底回收堆空间中的所有垃圾对象。

在JVM中，CMS GC和Full GC的发生顺序可以是不确定的，取决于垃圾回收器的配置和堆内存的使用情况。一般情况下，CMS GC会先于Full GC发生。

CMS GC是一种增量垃圾回收算法，它在运行期间与应用程序线程并发工作。当老年代空间不足时，CMS GC会触发，并尝试回收老年代中的垃圾对象。如果CMS GC无法回收足够的空间，或者因为应用程序的负载过重导致垃圾回收无法跟上对象分配的速度，那么就会触发Full GC。

Full GC是一种停顿式垃圾回收算法，它会停止应用程序的所有线程进行垃圾回收。Full GC通常在以下情况下发生：当堆空间不足以分配新的对象时，当年轻代无法容纳存活的对象时，或者当老年代的对象达到一定的阈值时。当发生Full GC时，JVM会对整个堆空间进行垃圾回收，包括年轻代和老年代。

需要注意的是，Full GC的发生通常会导致较长的停顿时间，因为它会停止应用程序的所有线程进行垃圾回收。而CMS GC的发生是与应用程序线程并发执行的，可以减少停顿时间。因此，尽量减少Full GC的发生是优化垃圾回收性能的一个重要方向。

在JVM中，Full GC（Full Garbage Collection）并不是单线程的，它通常会使用多线程来进行垃圾回收操作。

Full GC的垃圾回收过程通常包括多个阶段，例如标记、清除、压缩等。在这些阶段中，JVM会利用多个线程来并行处理不同的任务，以加快垃圾回收的速度。

具体地说，Full GC通常会使用多个线程来完成以下任务：

1. 标记阶段：使用多个线程对堆内存中的对象进行标记，标记出存活的对象。

2. 清除阶段：使用多个线程对堆内存中的垃圾对象进行清除，释放内存空间。

3. 压缩阶段：使用多个线程对堆内存中的对象进行压缩，以减少空间碎片化。

通过利用多线程，Full GC能够并行处理不同的垃圾回收任务，从而提高垃圾回收的效率和速度。这也是为什么Full GC的停顿时间相对较长的原因，因为它需要停止应用程序的所有线程，同时利用多线程进行垃圾回收操作。

使用ParNew作为Young区收集器，CMS作为Old区收集器，并将Serial Old作为CMS出错的后备收集器是一种常见的收集器组合。

ParNew收集器是一个多线程的新生代收集器，与Serial收集器类似，但可以充分利用多核CPU的优势，提供更高的吞吐量。

CMS（Concurrent Mark Sweep）收集器是一种以最短回收停顿时间为目标的收集器，通过并发标记和清除的方式来减少停顿时间。

Serial Old收集器是一个单线程的老年代收集器，使用标记-整理算法，适用于小型应用或者只能使用单线程收集器的场景。

当CMS收集器出现问题或无法完成垃圾回收时，会触发一次Full GC操作，此时会使用Serial Old作为后备收集器。Serial Old是一个单线程的收集器，可以保证在Serial Old收集器的单线程环境下进行垃圾回收。

这种组合可以在一定程度上平衡吞吐量和回收停顿时间的需求。

JVM所采用的Old区垃圾收集器为CMS，CMS会在以下几种情况下发生Full GC：

• 大对象分配到老年代时，可用空间不足
• perm或metaspace空间不足 （JDK 8 开始HotSpot取消了perm，将类信息存放在metaspace中）
• 晋升失败：年轻代的存活对象，需要迁移到老年代时，老年代剩余对象不足
• promotion failed：担保失败，，gc日志会记录信息（如：[ParNew (promotion failed): 1669947K->145784K(1887488K)）；
• concurrent mode failure：执行CMS GC的过程中同时业务线程将对象放入老年代，而此时老年代空间不足，或者在做Minor GC的时候，新生代Survivor空间放不下，需要放入老年代，而老年代也放不下而产生的，gc日志会记录信息（如：(concurrent mode failure): 2902473K->1221894K(3354624K), 0.3778980 secs] ）