JVM垃圾收集器--分代收集器

垃圾收集器主要分为两大类：分区收集器和分代收集器。分代收集器的代表是CMS，分区收集器的代表是G1和和ZGC。

 分代收集器

CMS

CMS收集器是第一个关注GC停顿时间（stw时间)的收集器，采用“标记-清除”算法，之前的垃圾收集器，要么是串行的垃圾回收方式，要么只关注系统吞吐量。

stw是 stop the world，也就是当垃圾收集的时候，用户线程只能等着，这部分的时间就是stw。

CMS使用了可达性分析算法，并进行改进，使之能够进行用户线程和垃圾收集线程并发，从而极大地降低了系统响应时间。

那CMS到底是如何进行的，如何使之能并发？

CMS的步骤

• 初始标记
• 并发标记
• 重新标记
• 并发清除

初始标记

初始标记就是只标记与GCRoot有直接引用关系的对象。

看图：

可以从图中看到，这里只标记粉色的对象。并不需要做全盘的扫描，所以速度很快。 

并发标记

并发标记的意思是对于初始标记所标记过的节点，进行整个引用链的扫描。并且因为对于整个引用链的扫描很耗费时间，所以这个部分让用户进程和垃圾收集进程并发进行，不必stw 。这也是CMS能极大降低 GC 停顿时间的核心原因。

但是我们试想一下，会不会发生在垃圾手机的过程中，节点的引用新增或者删除？当然有可能发生！！所以我们需要第二次重新标记。

重新标记

这个过程是对并发标记的产生的问题进行校正。因为要校正，所以必须要准确，哪怕耗费时间。所以这个过程一定要stw，否则还是会产生并发标记的问题。

并发清除

的是将标记为垃圾的对象进行清除，该阶段不需要「Stop the World」。 在这个阶段，垃圾回收线程与用户线程可以并发执行，因此并不影响用户的响应时间。

CMS优缺点

CMS 的优点是：并发收集、低停顿。但缺点也很明显：

①、对 CPU 资源非常敏感，因此在 CPU 资源紧张的情况下，CMS 的性能会大打折扣。

默认情况下，CMS 启用的垃圾回收线程数是（CPU数量 + 3)/4，当 CPU 数量很大时，启用的垃圾回收线程数占比就越小。但如果 CPU 数量很小，例如只有 2 个 CPU，垃圾回收线程占用就达到了 50%，这极大地降低系统的吞吐量，无法接受。

②、CMS 采用的是「标记-清除」算法，会产生大量的内存碎片，导致空间不连续，当出现大对象无法找到连续的内存空间时，就会触发一次 Full GC，这会导致系统的停顿时间变长。

③、CMS 无法处理浮动垃圾，当 CMS 在进行垃圾回收的时候，应用程序还在不断地产生垃圾，这些垃圾会在 CMS 垃圾回收结束之后产生，这些垃圾就是浮动垃圾，CMS 无法处理这些浮动垃圾，只能在下一次 GC 时清理掉。