CMS垃圾回收器运行机制与优缺点

1 简介

CMS（Concurrent Mark Sweep）收集器将低GC停顿作为目标的并发收集器，采用“标记-清除”算法，尽可能降低GC的停顿时间，关注应用的响应速度，所以它在Web应用服务中被大量使用。

2 运行机制

CMS进行GC的两个阶段

（1）标记阶段

• 初始标记（STW）：标记GC Roots能直接关联到的对象，速度较快
• 并发标记：从初始标记过程标记到的对象遍历对象图，该过程与用户进程并发执行
• 重新标记（STW）：增量地对并发标记过程产生变动的对象进行标记，稍长于初始标记

（2）清除阶段

• 并发清除：仅清理标记阶段判断的已死亡的对象，不移动存活对象，与用户线程并发执行

对于CMS GC的过程来说，在初始标记和重新标记有停顿，其余过程都与用户进程并发执行。

3 缺点

3.1 对CPU资源敏感

由于GC线程是CPU密集型线程，且它与用户线程在“并发标记”与“并发清除”阶段是并发执行的，所以GC线程会与用户线程竞争CPU资源，使得部分用户线程得不到执行，导致应用程序的总吞吐量降低。

机器的CPU核数越少，该问题越明显。

CMS默认启动回收线程数为(CPU+3)/4。对于一个4核CPU来说，并发过程中GC线程会占用不超过25%的CPU资源，对于2核CPU则为不超过50%，即核数越多影响越小。