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JVM-GC-CMS垃圾回收器

news 2026/5/14 5:31:44

JVM-CMS垃圾回收器

CMS垃圾回收的步骤

1. 初始标记（InitialMarking）

这是一个STW的过程，并行标记，只是标记GC Roots能直接关联到的对象。
由于GC Root直接关联的对象少，因此STW时间比较短。

2. 并发标记

非STW的过程，并发标记，业务线程和GC线程同时运行，由CPU进行调度。这里标记的算法是三色标记算法
由于并发标记，在标记过程中会导致对象之间的引用发生变化，采用增量更新方法解决这个问题

3. 重新标记

STW的过程，重新标记在并发标记过程中引用发生了变化或者新产生的对象。主要包括：
年轻代对象晋升到老年代，可能产生新的存活对象；
大对象直接被分配到老年代，可能产生新的存活对象；
老年代和年轻代对象的引用关系发生变化

4. 并发清除

最后，GC线程会清除不再被引用的对象，并回收他们占用的内存空间
非STW，由于前面的标记阶段已经将还在使用的对象标记了出来
在此过程中新产生的垃圾只能等待下次GC

CMS特点与问题

Concurrent mark sweep并发标记清除，在CMS之前都是STW的。
浮动垃圾问题
CPU要求高：CMS默认启动的回收线程数为（CPU数量+3）/4，当CPU不足4个时候，效率低
标记清除算法导致内存碎片化严重

小结：CMS从提出概念到实际完成用了10年多的时间，在此之前没有过并发回收的垃圾回收器，因此它是一个垃圾回收器的里程碑，后来的G1也是基于CMS做的一些改进。由于CMS是并发清除的新时代，它也存留了很多问题，JDK任何版本都不会使用CMS作为默认垃圾回收器。

三色标记算法

它是一个标记算法，不负责清除。
从root开始遍历链表，并用白、灰、黑三种颜色来标记对象的状态。
没有被标记过的为白色；被标记过但是没有遍历完其子节点的标记为灰色；对象本身及其子节点都被遍历过的标记为黑色。
多标问题：在标记完成后对象引用断开，被引用对象变为垃圾对象，但是已经被标记过了，产生浮动垃圾，这个问题并不大，等待下次GC即可
漏标问题：至少有一个黑色对象新增了对白色对象的引用，所有灰色对象指向该白色对象的引用都断开了，这个问题比较严重，CMS使用增量更新的方法解决。

CMS如何解决漏标问题

incremental update:增量更新，关注引用的增加，如果要给黑色对象引用增加，将黑色对象标记为灰色

JVM-GC-CMS垃圾回收器

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