JVM 源码解读之 CMS GC 触发条件

最新推荐文章于 2025-06-24 23:04:30 发布

原创

最新推荐文章于 2025-06-24 23:04:30 发布 · 1.3k 阅读

3 ·

CC 4.0 BY-SA版权

本文详细解析了JVM中CMS垃圾收集器的触发条件，包括foreground collector和background collector。触发因素不仅限于CMSInitiatingOccupancyFraction阈值，还包括Old Gen使用率、Metaspace状态、Young GC失败风险等。理解这些条件有助于解决实际遇到的CMS GC问题。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

点击上方"涤生的博客"，关注我

转载请注明原创出处，谢谢！如果读完觉得有收获的话，欢迎点赞加关注。

前言

经常有同学会问，为啥我的应用 Old Gen 的使用占比没达到 CMSInitiatingOccupancyFraction 参数配置的阈值，就触发了 CMS GC，表示很莫名奇妙，不知道问题出在哪？

其实 CMS GC 的触发条件非常多，不只是 CMSInitiatingOccupancyFraction 阈值触发这么简单。本文通过源码全面梳理了触发 CMS GC 的条件，尽可能的帮你了解平时遇到的奇奇怪怪的 CMS GC 问题。

先抛出一些问题，来吸引你的注意力。

为什么 Old Gen 使用占比仅 50% 就进行了一次 CMS GC？ Metaspace 的使用也会触发 CMS GC 吗？为什么 Old Gen 使用占比非常小就进行了一次 CMS GC？

触发条件

CMS GC 在实现上分成 foreground collector 和 background collector。foreground collector 相对比较简单，background collector 比较复杂，情况比较多。

下面我们从 foreground collector 和 background collector 分别来说明他们的触发条件：

说明：本文内容是基于 JDK 8 说明：本文仅涉及 CMS GC 的触发条件，至于算法的具体过程，以及什么时候进行 MSC（mark sweep compact）不在本文范围

foreground collector

foreground collector 触发条件比较简单，一般是遇到对象分配但空间不够，就会直接触发 GC，来立即进行空间回收。采用的算法是 mark sweep，不压缩。

background collector

说明 background collector 的触发条件之前，先来说下 background collector 的流程，它是通过 CMS 后台线程不断的去扫描，过程中主要是判断是否符合 background collector 的触发条件，一旦有符合的情况，就会进行一次 background 的 collect。

void ConcurrentMarkSweepThread::run() {	
  ...//省略	
  while (!_should_terminate) {	
    sleepBeforeNextCycle();	
    if (_should_terminate) break;	
    GCCause::Cause cause = _collector-&gt;_full_gc_requested ?	
      _collector-&gt;_full_gc_cause : GCCause::_cms_concurrent_mark;	
    _collector-&gt;collect_in_background(false, cause);	
  }	
  ...//省略	
}

每次扫描过程中，先等 CMSWaitDuration 时间，然后再去进行一次 shouldConcurrentCollect 判断，看是否满足 CMS background collector 的触发条件。CMSWaitDuration 默认时间是 2s（经常会有业务遇到频繁的 CMS GC，注意看每次 CMS GC 之间的时间间隔，如果是 2s，那基本就可以断定是 CMS 的 background collector）。

void ConcurrentMarkSweepThread::sleepBeforeNextCycle() {	
  while (!_should_terminate) {	
    if (CMSIncrementalMode) {	
      icms_wait();	
      if(CMSWaitDuration &gt;= 0) {	
        // Wait until the next synchronous GC, a concurrent full gc	
        // request or a timeout, whichever is earlier.	
        wait_on_cms_lock_for_scavenge(CMSWaitDuration);	
      }	
      return;	
    } else {	
      if(CMSWaitDuration &gt;= 0) {	
        // Wait until the next synchronous GC, a concurrent full gc	
        // request or a timeout, whichever is earlier.	
        wait_on_cms_lock_for_scavenge(CMSWaitDuration);	
      } else {	
        // Wait until any cms_lock event or check interval not to call shouldConcurrentCollect permanently	
        wait_on_cms_lock(CMSCheckInterval);	
      }	
    }	
    // Check if we should start a CMS collection cycle	
    if (_collector-&