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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