Java基础之《JVM性能调优（9）—CMS垃圾回收器》

一、为什么会出现CMS垃圾回收器

1、由于历代垃圾回收器都是串行或独占式回收的，例如前面3个年轻代回收器（Serial、ParNew、Parallel） + 2个老年代回收器（Serial Old、Parallel Old），都是必须停止工作线程后，gc线程才开始垃圾清除。

2、在这样的大背景下，与2002年JDK1.4.2发布CMS，它是那个时代第一次实现并发收集器（相对来说），即实现了让垃圾收集线程与用户线程同时工作。

3、CMS的特色就是停顿时间短（低延迟），停顿时间越短就越适合用户交互的程序，越能提升用户体验。

4、在G1收集器面式之前，CMS基本都是JVM的标配，甚至是现在市面都是很多系统在使用CMS。

二、CMS如何让垃圾回收线程和用户线程同时工作
它设计了7个阶段，来保证并行工作。

三、CMS垃圾回收器原理1—初始标记

1、第一阶段：初始标记

（1）先把所有工作线程挂起，所有工作线程进入安全点SafePoint后，当前处于STW状态。
（2）gc线程，采用多线程，从GCRoot 标记直接可达的对象（XYZ）。CMS是老年代回收器，所以只标记老年代的。
什么是直接可达？
从栈帧、方法区（静态变量、常量）、本地方法栈等，查找第一个引用对象。
例如：直接引用的对象都是（acdYZ），就被标记为直接可达。其他对象不标记。

四、CMS垃圾回收器原理2—并发标记

1、第二阶段：并发标记

2、gc线程本阶段干什么？
通过遍历第一个阶段（初始标记）标记出来的存活对象，继续递归遍历老年代，并标记可直接或间接到达的所有老年代存活对象（J）。

3、工作线程本阶段干什么？
（1）工作线程的栈帧，继续生产新的对象，继续往eden区填对象。
在年轻代生产
（2）工作线程继续运行，旧的栈帧就出栈，出栈后老对象就死亡，即存活对象转变为垃圾对象。

由于该阶段工作线程还一直在生产新对象和老对象变成垃圾对象。
那这阶段新产生的对象和垃圾对象，如何处理？
（1）不处理？不处理的话就会遗漏，导致垃圾回收不干净。
（2）处理？处理的话，就非常复杂，要对整个老年代再重新GCRoots，重新标记，即费时又费力。

4、那有什么好的算法能快速解决？
JVM设计了一个cardtable来记录并发阶段老年代对象变更后的存储。

具体技术实现如下：
（1）先把内存划分为大小相同的Card（卡片），每个Card的大小为512Byte，每个Card可以装1个或多个对象。