fullGC CMS退化为serialGC cmsGC循环发生

Full GC触发条件

(1)System.gc()方法的调用
该方法不一定执行，但是执行的时候是fullgc。

(2)老年代空间不足
老年代空间只有在新生代对象转入及创建为大对象、大数组时才会出现不足的现象，当执行Full GC后空间仍然不足，则抛出如下错误：
java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
为避免以上两种状况引起的FullGC，调优时应尽量做到让对象在MinorGC阶段被回收、让对象在新生代多存活一段时间及不要创建过大的对象及数组。

(3)方法区空间不足
在HotSpot虚拟机中又被习惯称为永生代或者永生区，Permanet Generation中存放的为一些class的信息、常量、静态变量等数据，当系统中要加载的类、反射的类和调用的方法较多时，Permanet Generation可能会被占满，在未配置为采用CMS GC的情况下也会执行Full GC。如果经过Full GC仍然回收不了，那么JVM会抛出如下错误信息：java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space
为避免Perm Gen占满造成Full GC现象，可采用的方法为增大Perm Gen空间或转为使用CMS GC。

(4)CMS GC时出现promotion failed和concurrent mode failure
对于采用CMS进行老年代GC，要注意GC日志中是否有promotion failed和concurrent mode failure两种状况，当这两种状况出现时可能会触发Full GC。
promotion failed：进行Minor GC时，survivor space放不下、对象只能放入老年代，而此时老年代也放不下造成的；
concurrent mode failure：在执行CMSGC的过程中同时有对象要放入老年代，而此时老年代空间不足造成的（有时候“空间不足”是CMS GC时当前的浮动垃圾过多导致暂时性的空间不足触发Full GC）。
措施为：增大survivor space、老年代空间或调低触发并发GC的比率，但在JDK 5.0+、6.0+的版本中有可能会由于JDK的bug29导致CMS在remark完毕后很久才触发sweeping动作。
对于这种状况，可通过设置-XX: CMSMaxAbortablePrecleanTime=5（单位为ms）来避免。

(5)Minor GC晋升到老年代的平均大小大于老年代的剩余空间
Hotspot为了避免由于新生代对象晋升到旧生代导致旧生代空间不足的现象，在进行Minor GC时，做了一个判断，如果之前统计所得到的Minor GC晋升到旧生代的平均大小大于旧生代的剩余空间，那么就直接触发Full GC。
例如程序第一次触发Minor GC后，有6MB的对象晋升到旧生代，那么当下一次Minor GC发生时，首先检查老年代的剩余空间是否大于6MB，如果小于6MB，则执行Full GC。
当新生代采用PS GC时，方式稍有不同，PS GC是在Minor GC后也会检查，例如上面的例子中第一次Minor GC后，PS GC会检查此时旧生代的剩余空间是否大于6MB，如小于，则触发对旧生代的回收。

(6)堆中分配很大的对象
所谓大对象，是指需要大量连续内存空间的java对象，例如很长的数组，此种对象会直接进入老年代，而老年代虽然有很大的剩余空间，但是无法找到足够大的连续空间来分配给当前对象，此种情况就会触发JVM进行Full GC。
为了解决这个问题，CMS垃圾收集器提供了一个可配置的参数，即-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection开关参数，用于在“享受”完Full GC服务之后额外免费赠送一个碎片整理的过程，内存整理的过程无法并发的，空间碎片问题没有了，但提顿时间不得不变长了，JVM设计者们还提供了另外一个参数 -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction,这个参数用于设置在执行多少次不压缩的Full GC后,跟着来一次带压缩的。

7）未指定老年代和新生代大小，堆伸缩时会产生fullgc

8）直接内存的GC

Cms退化为serial gc的情况

1） promotion failed不会导致fullGC中的CMS退化为serialGC
因为promotion fail后，youngGC就被停止了，开始fullGC。
2)发生concurrent mode failure会引起Full GC，这种情况下会使用Serial Old收集器，是单线程的，对GC的影响很大。concurrent mode failure产生的原因是老年代剩余的空间不够，导致了和gc线程并发执行的用户线程创建的大对象(由PretenureSizeThreshold控制新生代直接晋升老年代的对象size阀值)不能进入到老年代，只要stop the world来暂停用户线程，执行GC清理，单线程对全堆以及 metaspace 进行回收，STW 的时间会特别长，对业务系统的可用性影响比较大。可以通过设置CMSInitiatingOccupancyFraction预留合适的CMS执行时剩余的空间。

参考：https://blog.csdn.net/peter7_zhang/article/details/107011297
https://www.cnblogs.com/zuoxiaolong/p/jvm8.html 

cmsGC循环发生的场景与解决

配置了 -XX:CMSScavengeBeforeRemark 
CMS GC只会回收OldGen的对象，那为什么需要这个参数？
由于YoungGen存在引用OldGen对象的情况，因此 CMS-remark 阶段会将 YoungGen 作为 OldGen 的 “GC ROOTS” 进行扫描，防止回收了不该回收的对象。而配置 -XX:+CMSScavengeBeforeRemark 参数，在 CMS GC 的 CMS-remark 阶段开始前先进行一次 Young GC，有利于减少 Young Gen 对 Old Gen 的无效引用，降低 CMS-remark 阶段的时间开销。

 OldGen 对象占用OldGen约80%的空间，CMSgc先youngGC，因为老生代几乎满了，且存在很多磁盘碎片，导致了youngGC的AllocationFailure（日志中Young GC 后 eden、from、to 三个 space 的使用量都不是 0 使用的情况） 

 youngGC的AllocationFailure，即YoungGC后edenfromto三个space的使用量都不是0会导致：
 1）CMS background collector（默认2s一次），同时会导致Ygc
 2）YoungGC 遇到 to space 不为空的情况下，直接 set_incremental_collection_failed() 完就返回了，并没有进行真正的 Young GC。

解决
1）去掉 -XX:CMSScavengeBeforeRemark 参数 或
2）降低 YoungGen 大小，避免因Allocation Failure而触发非正常Young GC

链接：https://www.jianshu.com/p/86fb0c335d1f

CMS发生fullGC原因
https://blog.csdn.net/peter7_zhang/article/details/107011297