cms垃圾回收器的优点和垃圾收集的详细过程

发布时间:2023年12月26日

什么是cms

CMS(Concurrent Mark Sweep)是Java虚拟机中的一种垃圾回收器,它主要针对长时间运行的大型应用程序进行优化,其主要优点包括:

  • 并发收集:CMS垃圾回收器可以在应用程序运行时并发收集垃圾,减少了应用程序暂停时间,提高了应用程序的响应性能。

  • 低延迟:由于CMS垃圾回收器采用了增量标记和清除算法,在垃圾回收过程中可以尽可能地减少应用程序的暂停时间,提高了应用程序的响应速度。

  • 较短的停顿时间:CMS垃圾回收器采用了标记-清除算法,可以将整个垃圾回收过程分为多个阶段,每个阶段的暂停时间都较短,从而减少了应用程序的停顿时间。

  • 适合大内存:由于CMS垃圾回收器不需要一次性扫描整个堆空间,所以它可以处理非常大的内存空间,适合于大型应用程序使用。

CMS垃圾回收器的详细过程如下:

  • 初始标记阶段:在这个阶段中,CMS垃圾回收器会暂停应用程序,对存活对象进行标记,并记录下所有被标记的对象。

  • 并发标记阶段:在这个阶段中,CMS垃圾回收器会并发地扫描堆空间,标记所有与初始标记阶段标记的对象有关联的存活对象。

  • 重新标记阶段:在这个阶段中,CMS垃圾回收器会暂停应用程序,重新扫描堆空间,标记在并发标记阶段有被修改的存活对象,并记录下所有被标记的对象。

  • 并发清除阶段:在这个阶段中,CMS垃圾回收器会并发地清除未被标记的对象,并释放空间。

需要注意的是,在并发清除阶段和应用程序运行时,可能会产生新的垃圾对象,这些垃圾对象需要等待下一次垃圾回收才能被清除。因此,CMS垃圾回收器需要进行多次垃圾回收才能完全清除所有垃圾对象。

为什么说cms是以牺牲吞吐量来获取最大停顿时间的垃圾收集器?

与其他传统的垃圾回收器比如标记-清除(Mark-Sweep)算法相比,CMS采用了并发的方式进行垃圾回收,即在应用程序执行的同时进行垃圾回收操作。这意味着在执行垃圾回收时,程序可以继续运行,减少了停顿时间,提高了系统的实时性和响应性。

然而,为了达到较短的回收停顿时间,CMS必须牺牲一定的吞吐量。具体来说,CMS在进行垃圾回收过程中,需要占用一部分CPU资源,可能会导致应用程序的执行速度略有降低。这是因为CMS在进行并发回收时,需要与应用程序竞争CPU资源。

另外,CMS使用的是标记-清除算法,该算法在回收结束后会产生大量的内存碎片,这些内存碎片可能会增加后续的内存分配操作的开销。为了解决这个问题,CMS还引入了后台的“碎片整理”(compaction)操作,用于合并和整理内存碎片。这个操作也会增加一定的开销,进一步影响吞吐量。

综上所述,CMS以较低的回收停顿时间为目标,通过并发回收和后台整理操作来实现。但为了达到这个目标,它需要牺牲一定的吞吐量。在某些情况下,特别是对于对实时性要求较高的应用程序,CMS是一种比较合适的垃圾回收器选择。但对于强调整体吞吐量的应用程序,可能需要考虑其他垃圾回收算法或调整CMS的配置参数。

文章来源:https://blog.csdn.net/wang121213145/article/details/135231169
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