CMS GC优化实战：降低请求高峰期GC Remark阶段停顿时间

已于 2025-06-19 19:23:50 修改
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分类专栏： JVM理论与实操分析整合分享 文章标签： java 算法 开发语言 ZYF JVM知识储备分享
于 2025-04-23 08:58:49 首次发布
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目录

一、主要问题回顾

二、基本知识分析

（一）CMS垃圾回收的四个阶段

（二）跨代引用问题

（三）影响Remark时间的因素

1. 堆的大小和对象数量

2. 跨代引用的存在

3. 新生代的内存占用和垃圾收集策略

4. CMS并发预清理（Abortable Preclean）

5. CMS参数配置

6. 对象的生命周期和GC频率

三、优化策略

（一）可中断的并发预清理（CMS-concurrent-abortable-preclean）

1. 机制原理

2. 参数调整

（二）强制执行一次Minor GC

1. 强制GC的原理

2. 配置建议

（三）调优步骤

四、优化结果

五、总结

干货分享，感谢您的阅读！

在高并发环境下，垃圾回收（GC）会直接影响Java应用的性能，尤其是在请求高峰期，长时间的垃圾回收停顿可能导致系统响应迟缓，严重影响用户体验。CMS（Concurrent Mark-Sweep）垃圾回收器作为一种低延迟回收方案，广泛应用于对响应时间要求较高的系统中。然而，在高峰期，CMS回收的Remark阶段可能导致较长的Stop-The-World（STW）停顿，影响系统的可用性。本文将通过案例分析，详细讨论如何通过优化CMS GC配置，减少GC停顿时间，从而提高系统的稳定性和响应能力。

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01-23 547
原则是先止损，再排查。FGC的原因是对象晋升失败或者并发模式失败，原因都是了。1.可能是大对象导致的内存泄漏。：观察数据库网络IO是否和FGC时间点吻合，找到对应的SQL和代码。分析内存dump。可以使用jvisualvm查看，需要了解分析工具中指标的含义，。2.可能是内存泄漏。排查方法：（1）查看老年代内存使用情况，如果则可能是内存泄漏，代码有问题。（2）分析监控，是否的。分析内存堆栈。在Java中，如果发生内存泄漏，会导致GC回收不彻底，每次GC后，。
JVM GC算法 CMS 详解(转)
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09-17 932
前言 CMS，全称Concurrent Low Pause Collector，是jdk1.4后期版本开始引入的新gc算法，在jdk5和jdk6中得到了进一步改进，它的主要适合场景是对响应时间的重要性需求 大于对吞吐量的要求，能够承受垃圾回收线程和应用线程共享处理器资源，并且应用中存在比较多的长生命周期的对象的应用。CMS是用于对tenured generation的回收，也就是年老代的回收，目...
CMS GC
Biu Biu Biu ~~~~~
01-02 355
-server -Xms8192M -Xmx8192M -Xmn3072M -XX:ParallelGCThreads=20 -XX:SurvivorRatio=6 -XX:TargetSurvivorRatio=80 -XX:InitialTenuringThreshold=15 -XX:MaxTenuringThreshold=15 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:
垃圾回收之CMS GC
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04-28 2386
一.六个阶段 阶段 1: Initial Mark（初始标记） 这个阶段伴随着 STW 暂停。初始标记的目标是标记所有的 根对象，包括根对象直接引用的对象，以及被年轻代中所 有存活对象所引用的对象（老年代单独回收）。 阶段 2: Concurrent Mark（并发标记） 在此阶段，CMS GC 遍历老年代，标记所有的存活对象，从 前一阶段 “Initial Mark” 找到的根对象开始算起。 “并发标 记”阶段，就是与应用程序同时运行，不用暂停的阶段。 阶段 3: Concurre.
CMS GC过程
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01-20 5183
一.什么是CMS收集器 CMS(Concurrent Mark-Sweep)是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。在启动JVM参数加上**-XX:+UseConcMarkSweepGC** ，这个参数表示对于老年代的回收采用CMS。CMS采用的基础算法是：标记—清除。 二.CMS工作步骤 初始标记(STW initial mark) 并发标记(Concurrent marking) 并发预清理(Concurrent preclea
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cms网站系统完美支持.NET2.0前台生成html完全符合SEO优化,适合企业公司建设的cms建站系统,并提供数百套企业网站模板免费使用。
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相关概念 CMS GC的官方名称为“Mostly Concurrenct Mark and Sweep Garbage Collector”（最大-并发-标记-清除-垃圾收集器）。**作用范围：**老年代**算法：**并发标记清除算法。启用参数：-XX:+UseConMarkSweepGC默认回收线程数：（处理器核心数量 + 3）/4Java9之后使用CMS垃圾收集器后，默认年轻代就为ParNew收集器，并且不可更改，同时JDK9之后被标记为不推荐使用，JDK14就被删除了。 并发与并行有什么区别？ 并.
CMS垃圾回收器介绍与优化分析案列整理总结_cms 对老年代的回收做了哪些优化设计-优快云博客G1调优分析
03-18
### CMS垃圾回收器的老年代优化设计 CMS（Concurrent Mark-Sweep）是一种以最短停顿时间为目标的垃圾收集器，主要针对老年代进行优化。其核心设计理念在于减少Full GC带来的长时间暂停时间。 #### 1. CMSScavengeBeforeRemark 参数的作用 在CMS的工作流程中，“Remark”阶段是一个STW（Stop-The-World）操作，可能会导致较长的暂停时间。为此，CMS提供了`CMSScavengeBeforeRemark`参数[^1]，用于在“Remark”阶段之前强制执行一次Minor GC。这样可以清理掉部分年轻代的对象，从而降低老年代的压力并缩短“Remark”阶段的时间。 #### 2. Mixed GC 的触发条件 除了上述参数外，CMS还通过监控堆内存占用情况来决定何时启动Mixed GC。具体来说，当老年代的使用率达到`InitiatingHeapOccupancyPercent`设定的阈值时，会触发Mixed GC[^2]。这种机制能够及时释放老年代中的无用对象，防止因空间不足而引发频繁的Full GC。 --- ### G1 垃圾回收器的调优分析 G1（Garbage First Garbage Collector）是JDK 7引入的一种新型垃圾收集器，旨在替代CMS成为默认的选择。它采用区域划分的方式管理堆内存，并支持更灵活的目标设置和动态调整策略。 #### 1. G1 的基本工作原理 G1 将整个堆划分为多个大小相等的小块（Region），并通过预测哪些区域含有较多可回收的空间来进行优先清扫。这种方式不仅提高了吞吐量，还能有效控制最大停顿时间。 #### 2. 调优的关键参数 以下是几个常用的G1调优参数及其作用： - **MaxGCPauseMillis**: 设置期望的最大GC停顿时长。此值越低，则需要更多的CPU资源完成相同数量的任务；反之亦然。 - **InitiatingHeapOccupancyPercent (IHOP)**: 定义了当堆总容量达到多少百分比时开始并发标记周期。通常建议将其设为45%-60%之间以平衡性能与稳定性需求[^3]。 - **ParallelGCThreads 和 ConcurrencyLevel**: 控制参与并行工作的线程数以及允许同时运行的最大并发级别。合理配置这些选项有助于充分利用多核处理器的优势。 #### 3. 实际应用案例总结 假设某电商网站高峰期每秒处理上万笔订单交易，在初始部署期间发现响应延迟过高甚至偶尔发生超时错误。经过深入诊断确认是由频繁发生的Full GC引起。于是团队尝试切换至G1模式并对如下方面进行了针对性改进： - 根据业务特点重新评估合适的 `MaxGCPauseMillis` 取值范围； - 动态调节 IHOP 阈值得到最佳效果； - 结合实际硬件环境微调 ParallelGCThreads 数目提升效率。 最终成功降低了平均请求耗时时长约30%，显著改善用户体验的同时也减少了运维成本。 ```bash java -XX:+UseG1GC \ -XX:MaxGCPauseMillis=200 \ -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=50 \ -Xms4g -Xmx4g MyApp.jar ``` --- ### 总结 无论是CMS还是G1，它们都各自具备独特的优点及适用场景。对于追求极低延迟能力的应用而言，CMS可能仍是不错的选择之一；而对于大规模分布式系统或者希望简化维护复杂度的企业级项目来讲，G1无疑更加适合未来发展方向。当然无论选用哪种方案，持续监测实时指标数据配合科学合理的参数调试始终不可或缺。
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